Óxidos de Fósforo

los compuestos de fósforo y oxígeno. Los óxidos conocidos son el subóxido P4O, el óxido P4O 2 (P2O), el peróxido P2O6 (PO3), el trióxido (anhídrido fosfórico) P4O6 (P2O3), el pentóxido (anhídrido fosfórico) P4O 10 (P2O5) y el tetróxido (PO2)n. Los más importantes son el anhídrido fosfórico, el anhídrido fosfórico y el tetróxido de fósforo.

El anhídrido fosfórico, P4O10 (P2O5), es un polvo blanco inusualmente higroscópico propenso al polimorfismo. (No se ha establecido el número exacto de modificaciones.) En P4O10, el átomo de fósforo está rodeado por cuatro átomos de oxígeno (estructura tetraédrica), tres de los cuales sirven como vértices de tres tetraedros PO4 adyacentes, formando enlaces P—O—P. El producto comercial es una masa blanca y nevada con una densidad de 2,28–2,31 g/cm3, un punto de sublimación de 358°-362°C y un punto de fusión de 420°C. Contiene principalmente la modificación hexagonal cristalina (forma H) con una mezcla de la modificación amorfa. La composición de la forma H es P4O10; las dos modificaciones cristalinas restantes, cuyas estructuras son poliméricas, no han sido estudiadas a fondo.

El anhídrido fosfórico presenta un fuerte efecto deshidratante, que permite eliminar no solo el agua adsorbida, sino también el agua de cristalización e incluso el agua de constitución. El compuesto se disuelve en agua con la liberación de calor, formando ácidos fosfóricos poliméricos (cíclicos y lineales); con una cantidad suficientemente grande de agua, finalmente se forma ácido ortofosfórico. El anhídrido fosfórico reacciona con óxidos básicos para producir fosfatos, con haluros para producir oxihaluros y con metales para producir una mezcla de fosfatos y fosfuros; reacciona libremente con todas las sustancias orgánicas que son de carácter básico. El anhídrido fosfórico reacciona con amoníaco seco y húmedo para formar fosfatos de amonio, que contienen enlaces P-NH-P además de enlaces P—O—P. La luz hace que el P4O10 brille.

En la industria, el P4O10 se produce quemando fósforo elemental en un exceso de aire seco con la posterior condensación del producto sólido del vapor. La sublimación se utiliza para eliminar impurezas (ácidos fosfóricos). El anhídrido fosfórico en forma de vapor o humo seca la mucosa e induce tos, asma, edema pulmonar y quemaduras en la piel; por lo tanto, deben observarse las normas de seguridad.

El anhídrido fosfórico se utiliza para eliminar el agua de gases y líquidos (aquellos que no reaccionan con P4O10). En síntesis orgánica e inorgánica, sirve como agente condensador, y a veces se usa como componente de vidrios de fosfato y como catalizador.

El anhídrido fosforoso, P4O6 (P2O3), es una sustancia incolora y floculenta con una estructura cristalina monoclínica, una densidad de 2,135 g/cm3, un punto de fusión de 23,8°C y un punto de ebullición de 175,4°C; es soluble en disulfuro de carbono y benceno. La disolución de P4O6 en agua fría produce ácido fosforoso, H3PO3; en agua caliente, se forman fósforo elemental, fosfina, ácido fosfórico y otros compuestos. Cuando se calienta a más de 210 ° C, el trióxido de fósforo se disocia en PO2 y fósforo rojo. El compuesto es fácilmente oxidado por el aire al pentóxido. El trióxido se obtiene por oxidación de fósforo en condiciones en las que la cantidad de aire es limitada. El trióxido de fósforo es ampliamente utilizado en la síntesis orgánica.

El tetróxido de fósforo, (PO2) n, es un polvo blanco floculento que forma cristales brillantes después de la sublimación; su densidad es de 2,54 g/cm3 a 22,6°C. Se han obtenido datos sobre la estructura polimérica del tetróxido. El tetróxido de fósforo es libremente soluble en agua, con el que interactúa para formar principalmente H3PO3 y ácidos polifosfóricos condensados, así como una pequeña cantidad de PH3. Al igual que el trióxido, se puede obtener quemando fósforo a baja temperatura con una cantidad limitada de aire. También se puede obtener calentando P4O6 en un tubo sellado a 250°C con purificación posterior.