Phosphoroxide

die Verbindungen von Phosphor und Sauerstoff. Die bekannten Oxide sind das Suboxid P4O, das Oxid P4O 2 (P2O), das Peroxid P2O6 (PO3), das Trioxid (Phosphorsäureanhydrid) P4O6 (P2O3), das Pentoxid (Phosphorsäureanhydrid) P4O 10 (P2O5) und das Tetroxid (PO2) n. Die wichtigsten sind Phosphorsäureanhydrid, Phosphorsäureanhydrid und Phosphortetroxid.Phosphorsäureanhydrid, P4O10 (P2O5), ist ein ungewöhnlich hygroskopisches weißes Pulver, das zu Polymorphismus neigt. (Die genaue Anzahl der Änderungen ist nicht bekannt.) In P4O10 ist das Phosphoratom von vier Sauerstoffatomen umgeben (Tetraederstruktur), von denen drei als Eckpunkte von drei benachbarten PO4—Tetraedern dienen und P—O-P-Bindungen bilden. Das Handelsprodukt ist eine weiße, schneebedeckte Masse mit einer Dichte von 2,28–2,31 g / cm3, einem Sublimationspunkt von 358-362 ° C und einem Schmelzpunkt von 420 ° C. Es enthält hauptsächlich die kristalline hexagonale Modifikation (H-Form) mit einer Beimischung der amorphen Modifikation. Die Zusammensetzung der H-Form ist P4O10; die beiden verbleibenden kristallinen Modifikationen, deren Strukturen polymer sind, wurden nicht gründlich untersucht.

Phosphorsäureanhydrid zeigt eine starke dehydratisierende Wirkung, die es ermöglicht, nicht nur adsorbiertes Wasser, sondern auch Kristallwasser und sogar Konstitutionswasser zu entfernen. Die Verbindung löst sich unter Freisetzung von Wärme in Wasser auf und bildet polymere Phosphorsäuren (cyclisch und linear); Mit einer ausreichend großen Menge Wasser wird schließlich Orthophosphorsäure gebildet. Phosphorsäureanhydrid reagiert mit basischen Oxiden zu Phosphaten, mit Halogeniden zu Oxyhalogeniden und mit Metallen zu einer Mischung aus Phosphaten und Phosphiden; es reagiert frei mit allen organischen Substanzen, die basischen Charakters sind. Phosphorsäureanhydrid reagiert mit trockenem und feuchtem Ammoniak unter Bildung von Ammoniumphosphaten, die neben P—O—P—Bindungen auch P—NH-P-Bindungen enthalten. Licht bewirkt, dass P4O10 luminesziert.

In der Industrie wird P4O10 durch Verbrennen von elementarem Phosphor in einem Überschuss an trockener Luft mit anschließender Kondensation des festen Produkts aus dem Dampf hergestellt. Sublimation wird verwendet, um Verunreinigungen (Phosphorsäuren) zu entfernen. Phosphorsäureanhydrid in Dampf- oder Rauchform trocknet die Schleimhaut aus und führt zu Husten, Asthma, Lungenödem und Hautverbrennungen; Sicherheitsvorschriften sind daher zu beachten.

Phosphorsäureanhydrid wird verwendet, um Wasser aus Gasen und Flüssigkeiten (die nicht mit P4O10 reagieren) zu entfernen. In der organischen und anorganischen Synthese dient es als Kondensationsmittel und wird manchmal als Bestandteil von Phosphatgläsern und als Katalysator verwendet.

Phosphoranhydrid, P4O6 (P2O3), ist eine farblose, flockige Substanz mit einer monoklinen Kristallstruktur, einer Dichte von 2,135 g / cm3, einem Schmelzpunkt von 23,8 ° C und einem Siedepunkt von 175,4 ° C; es ist in Schwefelkohlenstoff und Benzol löslich. Die Auflösung von P4O6 in kaltem Wasser ergibt phosphorige Säure, H3PO3; In heißem Wasser werden elementarer Phosphor, Phosphin, Phosphorsäure und andere Verbindungen gebildet. Bei Erwärmung über 210 ° C dissoziiert Phosphortrioxid in PO2 und roten Phosphor. Die Verbindung wird leicht durch Luft zum Pentoxid oxidiert. Das Trioxid wird durch Oxidation von Phosphor unter Bedingungen erhalten, bei denen die Luftmenge begrenzt ist. Phosphortrioxid wird häufig in der organischen Synthese verwendet.

Phosphortetroxid, (PO2)n, ist ein flockiges weißes Pulver, das nach Sublimation glänzende Kristalle bildet; seine Dichte beträgt 2,54 g / cm3 bei 22,6 ° C. Es wurden Daten über die polymere Struktur des Tetroxids erhalten. Phosphortetroxid ist in Wasser frei löslich, mit dem es hauptsächlich H3PO3 und kondensierte Polyphosphorsäuren sowie eine geringe Menge PH3 bildet. Wie das Trioxid kann es durch Verbrennen von Phosphor bei niedriger Temperatur mit einer begrenzten Luftmenge erhalten werden. Es kann auch durch Erhitzen von P4O6 in einem verschlossenen Rohr bei 250 ° C mit anschließender Reinigung erhalten werden.