و حمض الفوسفور ، وتسمى أيضا حمض orthophosphorous، هو مركب كيميائي من صيغة H 3 PO 3. إنه أحد الأحماض المؤكسجة المختلفة للفوسفور ويرد هيكله في الشكل 1 (EMBL-EBI ، 2015).
بالنظر إلى الصيغة المركبة ، يمكن إعادة كتابتها كـ HPO (OH) 2. هذا النوع موجود في حالة توازن مع صقل ثانوي P (OH) 3 (الشكل 2).
الشكل 1: تركيب حامض الفوسفور.
تشير توصيات IUPAC ، 2005 إلى أن الأخير يسمى حمض الفوسفور ، بينما يسمى شكل ثنائي هيدروكسي حمض الفوسفونيك. يتم تهجئة مركبات الفسفور المخففة فقط بنهاية "دب".
الشكل 2: Tautomers لحمض الفوسفور.
الشكل 3: استقر شكل H3PO3 بالرنين
حمض الفوسفور هو حمض ثنائي البروتونات ، وهذا يعني أن لديه فقط القدرة على التخلي عن بروتونين. هذا يرجع إلى حقيقة أن المبرد الرئيسي هو H 3 PO 3. عندما يفقد هذا الشكل بروتونًا ، يعمل الرنين على استقرار الأنيونات المتكونة ، كما هو موضح في الشكل 3.
لا يتمتع صقل P (OH) 3 (الشكل 4) بميزة تثبيت الرنين. هذا يجعل إزالة البروتون الثالث أكثر صعوبة (لماذا حمض الفوسفور ثنائي التفرز وليس ثلاثي البروتونات؟ ، 2016).
الشكل 4: النموذج PO33- حيث لوحظ عدم وجود استقرار بالرنين.
يشكل حمض الفوسفوريك (H 3 PO 3) أملاحًا تسمى الفوسفات ، والتي تستخدم كعوامل اختزال (بريتانيكا ، 1998). يتم تحضيره عن طريق إذابة سداسي أكسيد رباعي الفوسفوريك (P 4 O 6) وفقًا للمعادلة:
P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 HPO (OH) 2
أفضل طريقة لتحضير حمض الفوسفور النقي H 3 PO 3 هو التحلل المائي لثلاثي كلوريد الفوسفور PCl 3.
PCl 3 + 3H 2 O → HPO (OH) 2 + 3HCl
يتم تسخين المحلول الناتج للتخلص من حمض الهيدروكلوريك ، ويتبخر الماء المتبقي حتى يظهر بلوري عديم اللون 3 PO 3 عند التبريد. يمكن أيضًا الحصول على الحمض بتأثير الماء على PBr 3 أو PI 3 (Zumdahl ، 2018).
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
حمض الفوسفور عبارة عن بلورات رباعي السطوح بيضاء أو صفراء مع رائحة تشبه الثوم (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017).
الشكل 5: ظهور حامض الفوسفور.
يبلغ وزن جزيء H 3 PO 3 82.0 جم / مول وكثافة 1.651 جم / مل. يحتوي المركب على نقطة انصهار تبلغ 73 درجة مئوية ويتحلل فوق 200 درجة مئوية. حمض الفوسفور قابل للذوبان في الماء ، وهو قادر على إذابة 310 جرام لكل 100 مل من هذا المذيب. كما أنه قابل للذوبان في الإيثانول.
علاوة على ذلك ، فهو حمض قوي يحتوي على pKa بين 1.3 و 1.6 (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).
يؤدي تسخين حامض الفوسفور إلى حوالي 200 درجة مئوية إلى عدم تناسقه في حمض الفوسفوريك والفوسفين (PH 3). الفوسفين ، وهو غاز يشتعل تلقائيًا في الهواء.
4H 3 PO 3 + حرارة → PH 3 + 3H 3 PO 4
التفاعلية والمخاطر
التفاعلية
- حمض الفوسفور ليس مركبًا مستقرًا.
- يمتص الأكسجين من الهواء لتكوين حمض الفوسفوريك.
- يشكل رواسب صفراء في محلول مائي قابلة للاشتعال تلقائيًا عند التجفيف.
- يتفاعل بشكل طارد للحرارة مع القواعد الكيميائية (على سبيل المثال ، الأمينات والهيدروكسيدات غير العضوية) لتكوين الأملاح.
- يمكن أن تولد هذه التفاعلات كميات كبيرة من الحرارة بشكل خطير في المساحات الصغيرة.
- يمكن أن يولد الذوبان في الماء أو تخفيف محلول مركز بماء إضافي حرارة كبيرة.
- يتفاعل في وجود الرطوبة مع المعادن النشطة ، بما في ذلك المعادن الهيكلية مثل الألمنيوم والحديد ، لإطلاق الهيدروجين ، وهو غاز قابل للاشتعال.
- يمكن أن تبدأ بلمرة بعض الألكينات. يتفاعل مع مركبات السيانيد لتحرير غاز سيانيد الهيدروجين.
- قد تولد غازات قابلة للاشتعال و / أو سامة عند ملامستها لثنائي كربونات ، أيزوسيانات ، مركابتان ، نيتريد ، نيتريل ، كبريتيد ، وعوامل اختزال قوية.
- تحدث تفاعلات إضافية لتوليد الغاز مع الكبريتيت والنتريت والثيوسلفات (لإعطاء H2S و SO3) والثيوناتيت (لإعطاء SO2) والكربونات (لإعطاء ثاني أكسيد الكربون) (حمض الفوسفور ، 2016).
الأخطار
- المركب تآكل للعينين والجلد.
- يمكن أن يؤدي ملامسة العين إلى تلف القرنية أو العمى.
- يمكن أن يسبب ملامسة الجلد التهابات وبثور.
- يؤدي استنشاق الغبار إلى حدوث تهيج في الجهاز الهضمي أو الجهاز التنفسي ، ويتميز بالحرق والعطس والسعال.
- يمكن أن يتسبب التعرض المفرط الشديد في تلف الرئة أو الاختناق أو فقدان الوعي أو الوفاة (صحيفة بيانات سلامة المواد حمض الفوسفور ، 2013).
العمل في حالة الضرر
- تأكد من أن العاملين في المجال الطبي على دراية بالمواد المعنية واتخاذ الاحتياطات اللازمة لحماية أنفسهم.
- يجب نقل الضحية إلى مكان بارد واستدعاء خدمة الطوارئ الطبية.
- يجب إعطاء التنفس الاصطناعي إذا كانت الضحية لا تتنفس.
- لا ينبغي استخدام طريقة الفم للفم إذا كانت الضحية قد ابتلعت المادة أو استنشقتها.
- يتم إجراء التنفس الاصطناعي بمساعدة قناع الجيب المزود بصمام أحادي الاتجاه أو أي جهاز طبي تنفسي مناسب.
- يجب إعطاء الأكسجين إذا كان التنفس صعبًا.
- يجب إزالة الملابس والأحذية الملوثة وعزلها.
- في حالة ملامسة المادة ، اشطف الجلد أو العينين على الفور بالماء الجاري لمدة 20 دقيقة على الأقل.
- لتقليل ملامسة الجلد ، تجنب نشر المادة على الجلد غير المصاب.
- اجعل الضحية هادئة ودافئة.
- قد تتأخر آثار التعرض (الاستنشاق أو الابتلاع أو ملامسة الجلد) للمادة.
التطبيقات
أهم استخدام لحمض الفوسفور هو إنتاج الفوسفات الذي يستخدم في معالجة المياه. يستخدم حمض الفوسفوريك أيضًا في تحضير أملاح الفوسفات ، مثل فوسفيت البوتاسيوم.
ثبت أن مادة الفوسفات فعالة في السيطرة على مجموعة متنوعة من أمراض النبات.
على وجه الخصوص ، يشار إلى العلاج عن طريق الحقن الجذعي أو الورقي المحتوي على أملاح حامض الفوسفور استجابةً للعدوى بمسببات الأمراض النباتية من نوع فيتوفتيرا والبيثيوم (تسبب تحلل الجذور).
يستخدم حمض الفوسفور والفوسفات كعوامل اختزال في التحليل الكيميائي. يعتمد تركيب جديد مناسب وقابل للتطوير لأحماض فينيل أسيتيك ، من خلال التخفيض المحفز باليود لأحماض الماندليك ، على التوليد في الموقع لحمض الهيدرويوديك من يوديد الصوديوم التحفيزي. لهذا الغرض ، يتم استخدام حمض الفوسفوريك كمخفض متكافئ (جاكلين إي ميلن ، 2011).
يتم استخدامه كمكون لإنتاج المواد المضافة المستخدمة في صناعة البولي (كلوريد الفينيل) (حمض الفوسفور (CAS RN 10294-56-1) ، 2017). كما تستخدم استرات حامض الفوسفور في تفاعلات مختلفة للتخليق العضوي (Blazewska ، 2009).
المراجع
- بلازيوسكا ، ك. (2009). علم التوليف: طرق هوبن ويل للتحولات الجزيئية المجلد 42. نيويورك: ثيم.
- (1998 ، 20 يوليو). حمض الفوسفور (H3PO3). تم الاسترجاع من Encyclopædia Britannica: britannica.com.
- EMBL-EBI. (2015 ، 20 يوليو). حمض الفوسفونيك. تم الاسترجاع من ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
- جاكلين إي ميلن ، TS (2011). التخفيضات المحفزة باليود: تطوير تخليق أحماض فينيل أسيتيك. منظمة. علم.76 ، 9519-9524. العضوية-chemistry.org.
- ورقة بيانات سلامة المواد حامض الفوسفور. (2013 ، 21 مايو). تعافى من sciencelab: sciencelab.com.
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2017 ، 11 مارس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 107909. تم الاسترجاع من PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
- حامض الفوسفور (CAS RN 10294-56-1). (2017 ، 15 مارس). تعافى من gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
- حمض الفوسفور. (2016). تم الاسترجاع من المواد الكيميائية: comochemicals.noaa.gov.
- الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). حمض الفوسفور. تعافى من chemspider: chemspider.com.
- لماذا حامض الفوسفور ثنائي التكاثر وليس ثلاثي؟ (2016 ، 11 مارس). تعافى من الكيمياء.
- Zumdahl، SS (2018 ، 15 أغسطس). أوكسي أسيد. تعافى من britannica.com.