FOSFOR OKSIT (V): YAPI, ÖZELLIKLER, ELDE ETME, KULLANIMLAR, RISKLER - KIMYA - 2025

Fosfor oksit (v) oksijen ve fosfor tarafından oluşturulan bir inorganik katı (P) (O) olmasıdır. Deneysel formülü P ₂ O ₅ ve doğru moleküler formül P ise, ₄ O ₁₀ . Çok higroskopik beyaz bir katıdır, yani havadaki suyu çok kolay emebilir, onunla hemen reaksiyona girebilir. Reaksiyon, sıcaklıkta hızlı bir artışa neden olduğu için tehlikeli olabilir.

Suyu emme eğiliminin yüksek olması, kimyasal laboratuvarlarda bir kurutma maddesi olarak kullanılmasının yanı sıra, bazı bileşiklerin kurutucusu, yani moleküllerinden suyu çıkarmak için kullanılmasına neden olmuştur.

Fosfor oksit (v) tozu, P ₄ O ₁₀ . LHcheM. Kaynak: Wikimedia Commons.

Fosfor oksit (v), çeşitli hidrokarbon moleküllerinin bağlanma reaksiyonlarını hızlandırmak için de kullanılır, bu reaksiyon yoğunlaşma olarak adlandırılır. Ek olarak, belirli organik asitlerin esterlere dönüştürülmesine izin verir.

Fosforik, asit H hazırlamak için, rafine benzin örneğin kullanılmıştır ₃ PO ₄ , diğer kullanımlar arasında vakum uygulamaları için cam yapmak için, retard yangına hizmet bileşiklerin elde edilmesi için.

Fosfor oksit (v), havadaki nemle temas etmesini önlemek için sıkıca kapalı kaplarda tutulmalıdır. Aşındırıcıdır ve gözlere, cilde ve mukoza zarlarına zarar verebilir.

yapı

Fosfor oksit (v), fosfor (P) ve oksijenden (O) oluşur; burada fosforun değeri +5 ve oksijen -2'dir. Fosfor oksit molekülü (v) dört fosfor ve on oksijen atomuna sahiptir ve bu nedenle doğru moleküler formülü P ₄ O _10'dur .

Fosfor oksit molekülünün yapısı (v), P ₄ O ₁₀ . Yazar: Benjah-bmm27. Kaynak: Wikimedia Commons.

Amorf toz ve camsı formda (cam olarak) olmak üzere üç kristal formda bulunur. Altıgen kristal formda, fosfor atomlarının her biri, bir tetrahedronun köşelerinde bulunur.

terminoloji

- Fosfor oksit (v)

- Fosforlu pentoksit

- Difosforlu pentoksit

- Fosforik pentoksit

- Fosforik anhidrit

- Tetrafosfor dekaoksit

Özellikleri

Fiziksel durum

Kristal halinde beyaz katı. En yaygın biçim altıgen kristallerdir.

Moleküler ağırlık

283,89 g / mol

Erime noktası

562ºC

Süblimasyon sıcaklığı

1 atmosfer basınçta 360ºC. Bu sıcaklıkta sıvı halden geçmeden katıdan gaza geçtiği anlamına gelir.

Yoğunluk

2,30 g / cm ³

Çözünürlük

Suda çok çözünür. Sülfürik asitte çözünür. Aseton ve amonyakta çözünmez.

Kimyasal özellikler

Fosfor oksit (v) havadan suyla son derece hızlı bir şekilde reaksiyona girerek fosforik asit H ₃ PO _{4 oluşturur} . Bu reaksiyon ekzotermiktir, yani bu reaksiyon sırasında ısı üretilir.

Fosforik asit H ₃ PO ₄ oluşturmak için fosfor oksidin (v) su ile reaksiyonu . Yazar: Marilú Stea.

P ₄ O _10'un su ile reaksiyonu , bileşimi su miktarına ve koşullara bağlı olan bir fosforik asit karışımının oluşmasına yol açar.

Alkollerle reaksiyon, deneysel koşullara bağlı olarak fosforik asit veya polimerik asit esterlerinin oluşumuna yol açar.

P ₄ O ₁₀ + 6 ROH → 2 (RO) ₂ PO.OH + 2 RO.PO (OH) ₂

Bazik oksitlerle katı fosfatlar oluşturur.

Aşındırıcıdır. Bu formik asit ve sodyum hidroksit (NaOH), kalsiyum oksit (CaO) ya da sodyum karbonat, Na gibi inorganik bazlar ile tehlikeli reaksiyona girebilen ₂ CO ₃ .

Perklorik asit HClO bir çözelti halinde ₄ ve kloroform CHC ₃ dökülür fosfor oksit (v) P içine ₄ O ₁₀ , şiddetli bir patlama meydana gelir.

Diğer özellikler

Yanıcı değildir. Yanmayı desteklemez. Ancak su ile reaksiyonu o kadar şiddetli ve ekzotermiktir ki yangın riski olabilir.

edinme

Kuru hava akımında fosforun doğrudan oksidasyonu ile hazırlanabilir. Fosfor fazla oksijen ile temas ettiğinde, fosfor oksit (v) oluşturmak üzere oksitlenir.

P ₄ + 5 O ₂ → P ₄ O ₁₀

Doğada varlık

Fosfor (v) oksit ilmenit, rutil ve zirkon gibi minerallerde bulunur.

İlmenit, demir ve titanyum içeren ve bazen ağırlıkça% 0,04 ile% 0,33 arasında değişen konsantrasyonlarda fosfor oksit (v) içeren bir mineraldir. Rutil bir titanyum oksit mineraldir ve P, ağırlıkça% 0.02 ile ilgili içerebilir ₂ O ₅ .

Zirkon kumları (zirkonyum elementinin bir minerali) ağırlıkça% 0.05-0.39 oranında fosfor oksit (v) içerir.

Uygulamalar

Kurutma ve kurutma ajanı olarak

Su için büyük açgözlülüğü nedeniyle, en iyi bilinen dehidratasyon ajanlarından biridir ve 100 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda çok etkilidir.

Kendileri dehidrasyon ajanları olarak kabul edilen maddelerden su çıkarabilir. Örneğin, suyu sülfürik asit H ₂ SO _4'ten SO _3'e ve nitrik asit HNO _3'ten N ₂ O _5'e dönüştürerek uzaklaştırabilirsiniz .

Sülfürik asidin fosfor oksitle dehidrasyonu (v). Yazar: Marilú Stea.

Temelde reaksiyona girmediği tüm sıvıları ve gazları kurutabilir, böylece vakum sistemlerinden nem izlerinin giderilmesine izin verir.

Organik kimya reaksiyonlarında

Fosfor oksit (v), organik bileşiklerin halkalarını ve diğer yoğunlaşma reaksiyonlarını kapatmaya yarar.

Organik asitleri, birincil alifatik karboksilik asitler (bir ucunda –COOH grubu olan halkasız karbon zinciri) ve aromatik asitler (benzen halkasına bağlı –COOH grubu) arasında ayrım yapma olasılığı ile esterleştirmeyi mümkün kılar, çünkü ikincisi reaksiyona girmez.

Ayrıca, H bir molekül kaldırmak için karşılık vermektedir ₂ den O amitleri R, (C = O) NH ₂ ve nitriller içine dönüştürür bunları R-CN. Ek olarak, bitümün oksijenasyon, dehidrojenasyon ve polimerizasyon reaksiyonlarını katalize eder veya hızlandırır.

P ₄ O ₁₀ , organik kimya laboratuvarlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yazar: jdn2001cn0. Kaynak: Pixabay.

Yakıt arıtmada

20. yüzyılın 30'lu yıllarından bu yana, bazı çalışmalar, fosfor (v) oksidin benzin üzerinde oktan sayısını artıran bir rafine edici etki yaptığını gösterdi.

P ₄ O _10'un rafine edici etkisi, polimerizasyondan (eşit moleküllerin birleşimi) değil, yoğunlaşma reaksiyonlarından (farklı moleküllerin birleşmesi) kaynaklanmaktadır.

P ₄ O ₁₀ aromatik hidrokarbonların olefinlerle doğrudan alkilasyonunu, olefinlerin naftenlere dönüşümünü ve kısmi polimerizasyonunu hızlandırır. Alkilasyon reaksiyonu benzinin oktan sayısını arttırır.

Bu şekilde yüksek kaliteli rafine benzin elde edilir.

Bazı petrol türevleri, molekülleri üzerindeki P ₄ O _10'un etkisiyle geliştirilebilir . Eser sahibi: drpepperscott230. Kaynak: Pixabay.

Çeşitli uygulamalarda

Fosfor oksit (v) şu amaçlarla kullanılır:

- Fosforik asit H ₃ PO ₄ hazırlayın

- Akrilat esterleri ve yüzey aktif maddeler elde edin

- Alev geciktiriciler, çözücüler ve seyrelticiler olarak kullanılan fosfat esterleri hazırlayın

- Fosfor triklorürün fosfor oksiklorüre dönüştürülmesi

- Laboratuvar reaktifi

- Vakum tüpleri için özel camlar üretin

- Asfaltın erime noktasını artırın

- Fosfat kayası, gübre ve Portland çimentosundaki fosfor veya fosfat tayininde P ₂ O ₅ şeklinde standart bir molekül olarak hizmet verir.

- Bazı polimerler ile dişlerin sahip olduğu fildişi tabaka arasındaki bağları iyileştirin

Vakumlu tüpler gibi bazı özel camlar , üretimleri sırasında P ₄ O ₁₀ kullanımını gerektirir . Tvezymer. Kaynak: Wikimedia Commons.

Riskler

Fosfor (v) oksit, kapalı kaplarda ve serin, kuru, iyi havalandırılmış yerlerde saklanmalıdır.

Bu, su ile şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek çok fazla ısı üreterek, yakındaki yanıcı malzemeleri yakma noktasına kadar suyla temas etmesini önlemeye yarar.

Fosfor (v) oksit tozu, gözleri ve solunum sistemini tahriş eder ve cildi aşındırır. Göz yanmasına neden olabilir. Yutulması halinde ölümcül iç yanıklara neden olur.

Referanslar

1. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Fosforik anhidrit. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
2. Nayler, P. (2001). Bitümler: Değiştirildi. Kimyasal Modifikasyon. Encyclopedia of Materials: Science and Technology'de. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
3. Malişev, BW (1936). Benzin için Arıtma Maddesi Olarak Fosfor Pentoksit. Endüstri ve Mühendislik Kimyası 1936, 28, 2, 190-193. Pubs.acs.org'dan kurtarıldı.
4. Epps, Jr. EA (1950). Gübrelerde Bulunan Fosfor Pentoksitin Fotometrik Tayini. Analytical Chemistry 1950, 22, 8, 1062-1063. Pubs.acs.org'dan kurtarıldı.
5. Banerjee, A. ve diğerleri. (1983). Fosfor Pentoksit Kullanımı: Organik Asitlerin Esterifikasyonu. J. Org. Chem. 1983, 48, 3108-3109. Pubs.acs.org'dan kurtarıldı.
6. Cotton, F. Albert ve Wilkinson, Geoffrey. (1980). İleri İnorganik Kimya. Dördüncü baskı. John Wiley & Sons.
7. Kirk-Othmer (1994). Kimyasal Teknoloji Ansiklopedisi. Dördüncü baskı. John Wiley & Sons.
8. Ogliari, FA vd. (2008). Fosfat monomerlerinin sentezi ve dentine bağlanma: Esterifikasyon yöntemleri ve fosfor pentoksit kullanımı. Diş Hekimliği Dergisi, Cilt 36, Sayı 3, Mart 2008, sayfa 171-177. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.