Fosforioksidit

fosforin ja hapen yhdisteet. Tunnettuja oksideja ovat suboksidi P4O, oksidi p4o 2 (P2O), peroksidi P2O6 (PO3), trioksidi (fosforianhydridi) P4O6 (P2O3), pentoksidi (fosforianhydridi) P4O 10 (P2O5) ja tetroksidi (PO2)n. tärkeimmät ovat fosforianhydridi, fosforianhydridi ja fosforitetroksidi.

Fosforihappoanhydridi, P4O10 (P2O5), on epätavallisen hygroskooppinen valkoinen jauhe, joka on altis polymorfismille. (Muutosten tarkkaa määrää ei ole vahvistettu.) P4O10: ssä fosforiatomia ympäröi neljä happiatomia (tetraedrirakenne), joista kolme toimii kolmen vierekkäisen PO4—tetraedrin kärkipisteinä muodostaen P—O-P-sidoksia. Kaupallinen tuote on valkoinen, luminen massa, jonka tiheys on 2,28–2,31 g/cm3, sublimaatiopiste 358°-362°C ja sulamispiste 420°C. Se sisältää pääasiassa kiteisen kuusikulmaisen muunnoksen (H-muoto), johon on sekoitettu amorfinen muunnos. H-muodon koostumus on P4O10; kahta jäljellä olevaa kiteistä muunnosta, joiden rakenteet ovat polymeerisiä, ei ole tutkittu perusteellisesti.

Fosforihappoanhydridillä on voimakas dehydratoiva vaikutus, joka mahdollistaa adsorboituneen veden lisäksi myös kiteytymisveden ja jopa muodostumisveden poistamisen. Yhdiste liukenee veteen lämmön vapautuessa muodostaen polymeerisiä fosforihappoja (syklisiä ja lineaarisia); riittävän suuren vesimäärän kanssa muodostuu lopulta ortofosforihappoa. Fosforihappoanhydridi reagoi emäksisten oksidien kanssa fosfaateiksi, halidien kanssa oksihalideiksi ja metallien kanssa fosfaattien ja fosfidien seokseksi; se reagoi vapaasti kaikkien luonteeltaan emäksisten orgaanisten aineiden kanssa. Fosforianhydridi reagoi kuivan ja kostean ammoniakin kanssa muodostaen ammoniumfosfaatteja, jotka sisältävät P—O—P—sidosten lisäksi P—nh-P-sidoksia. Valo saa P4O10: n luminesceen.

teollisuudessa P4O10: tä valmistetaan polttamalla alkuainefosforia ylimääräisessä kuivassa ilmassa, jolloin kiinteä tuote tiivistyy höyrystä. Sublimaatiota käytetään epäpuhtauksien (fosforihappojen) poistamiseen. Höyryn tai savun muodossa oleva fosforihappoanhydridi kuivattaa limakalvoa ja aiheuttaa yskää, astmaa, keuhkopöhöä ja ihon palovammoja; siksi on noudatettava turvallisuusmääräyksiä.

Fosforihappoanhydridiä käytetään veden poistamiseen kaasuista ja nesteistä (niistä, jotka eivät reagoi P4O10: n kanssa). Orgaanisessa ja epäorgaanisessa synteesissä se toimii kondensaattorina, ja sitä käytetään joskus fosfaattilasien komponenttina ja katalyyttinä.

Fosforianhydridi, P4O6 (P2O3), on väritön, flokkulentti aine, jonka kiderakenne on monokliininen, tiheys 2,135 g / cm3, sulamispiste 23,8°C ja kiehumispiste 175,4°C; se liukenee hiilidisulfidiin ja bentseeniin. P4o6: n hajotessa kylmään veteen muodostuu fosforihappoa, H3PO3: a; kuumassa vedessä muodostuu alkuainefosforia, fosfiinia, fosforihappoa ja muita yhdisteitä. Kuumennettaessa yli 210°C fosforitrioksidi hajoaa PO2: ksi ja punaiseksi fosforiksi. Yhdiste hapettuu helposti ilman vaikutuksesta pentoksidiksi. Trioksidia saadaan hapettamalla fosforia olosuhteissa, joissa ilman määrä on rajallinen. Fosforitrioksidia käytetään laajalti orgaanisessa synteesissä.

Fosforitetroksidi, (PO2)n, on hiutalemainen valkoinen jauhe, joka sublimaation jälkeen muodostaa kiiltäviä kiteitä; sen tiheys on 2,54 g / cm3 lämpötilassa 22,6°C. Tetroksidin polymeerirakenteesta on saatu tietoja. Fosforitetroksidi liukenee hyvin veteen, jonka kanssa se vuorovaikuttaa muodostaen pääasiassa H3PO3-ja kondensoituneita polyfosforihappoja sekä pienen määrän PH3: a. Kuten trioksidia, sitä voidaan saada polttamalla fosforia alhaisessa lämpötilassa pienellä määrällä ilmaa. Sitä voidaan saada myös kuumentamalla p4o6 suljetussa putkessa 250°C: n lämpötilassa myöhemmän puhdistuksen yhteydessä.