Oxydes de phosphore

les composés du phosphore et de l’oxygène. Les oxydes connus sont le suboxyde P4O, l’oxyde P4O 2 (P2O), le peroxyde P2O6 (PO3), le trioxyde (anhydride phosphorique) P4O6 (P2O3), le pentoxyde (anhydride phosphorique) P4O 10 (P2O5) et le tétroxyde (PO2) n. Les plus importants sont l’anhydride phosphorique, l’anhydride phosphorique et le tétroxyde de phosphore.

L’anhydride phosphorique, P4O10 (P2O5), est une poudre blanche exceptionnellement hygroscopique sujette au polymorphisme. (Le nombre exact de modifications n’a pas été établi.) Dans P4O10, l’atome de phosphore est entouré de quatre atomes d’oxygène (structure tétraédrique), dont trois servent de sommets de trois tétraèdres PO4 adjacents, formant des liaisons P—O—P. Le produit commercial est une masse blanche et enneigée d’une densité de 2,28 à 2,31 g / cm3, d’un point de sublimation de 358 à 362 ° C et d’un point de fusion de 420 ° C. Il contient principalement la modification hexagonale cristalline (forme H) avec un mélange de la modification amorphe. La composition de la forme H est P4O10; les deux modifications cristallines restantes, dont les structures sont polymériques, n’ont pas été étudiées de manière approfondie.

L’anhydride phosphorique présente un fort effet déshydratant, ce qui permet d’éliminer non seulement l’eau adsorbée mais aussi l’eau de cristallisation et même l’eau de constitution. Le composé se dissout dans l’eau avec la libération de la chaleur, formant des acides phosphoriques polymères (cycliques et linéaires); avec une quantité suffisamment importante d’eau, de l’acide orthophosphorique se forme éventuellement. L’anhydride phosphorique réagit avec les oxydes basiques pour donner des phosphates, avec les halogénures pour donner des oxyhalogénures et avec les métaux pour donner un mélange de phosphates et de phosphures; il réagit librement avec toutes les substances organiques de caractère basique. L’anhydride phosphorique réagit avec l’ammoniac sec et humide pour former des phosphates d’ammonium, qui contiennent des liaisons P-NH-P en plus des liaisons P—O—P. La lumière provoque la luminescence du P4O10.

Dans l’industrie, le P4O10 est produit en brûlant du phosphore élémentaire dans un excès d’air sec avec condensation ultérieure du produit solide à partir de la vapeur. La sublimation est utilisée pour éliminer les impuretés (acides phosphoriques). L’anhydride phosphorique sous forme de vapeur ou de fumée assèche la muqueuse et induit toux, asthme, œdème pulmonaire et brûlures cutanées; les règles de sécurité doivent donc être respectées.

L’anhydride phosphorique est utilisé pour éliminer l’eau des gaz et des liquides (ceux qui ne réagissent pas avec le P4O10). En synthèse organique et inorganique, il sert d’agent de condensation et est parfois utilisé comme composant de verres de phosphate et comme catalyseur.

L’anhydride phosphoreux, P4O6 (P2O3), est une substance floculeuse incolore avec une structure cristalline monoclinique, une densité de 2,135 g / cm3, un point de fusion de 23,8 ° C et un point d’ébullition de 175,4 ° C; il est soluble dans le disulfure de carbone et le benzène. La dissolution de P4O6 dans l’eau froide donne de l’acide phosphoreux, H3PO3; dans l’eau chaude, du phosphore élémentaire, de la phosphine, de l’acide phosphorique et d’autres composés se forment. Lorsqu’il est chauffé à plus de 210 ° C, le trioxyde de phosphore se dissocie en PO2 et en phosphore rouge. Le composé est facilement oxydé par l’air en pentoxyde. Le trioxyde est obtenu par oxydation du phosphore dans des conditions où la quantité d’air est limitée. Le trioxyde de phosphore est largement utilisé en synthèse organique.

Le tétroxyde de phosphore, (PO2)n, est une poudre blanche floculante qui forme des cristaux brillants après sublimation ; sa densité est de 2,54 g/cm3 à 22,6°C. Des données ont été obtenues sur la structure polymérique du tétroxyde. Le tétroxyde de phosphore est librement soluble dans l’eau, avec laquelle il interagit pour former principalement du H3PO3 et des acides polyphosphoriques condensés, ainsi qu’une petite quantité de PH3. Comme le trioxyde, il peut être obtenu en brûlant du phosphore à basse température avec une quantité limitée d’air. Il peut également être obtenu par chauffage du P4O6 dans un tube étanche à 250 ° C avec purification ultérieure.