PHOSPHOROUS OXIDE (V): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, PAGKUHA, PAGGAMIT, PANGANIB - CHEMISTRY - 2025

Ang posporus na oksido (v) ay isang hindi anorganikong solid na nabuo ng oxygen at posporus (P) (O). Ang pormasyong empirikal nito ay P ₂ O ₅ , samantalang ang tamang molekula na formula ay P ₄ O ₁₀ . Ito ay isang napaka hygroscopic puting solid, iyon ay, maaari itong sumipsip ng tubig mula sa hangin nang madali, gumanti kaagad kasama nito. Ang reaksyon ay maaaring mapanganib dahil nagiging sanhi ito ng isang mabilis na pagtaas ng temperatura.

Ang mataas na ugali nitong sumipsip ng tubig ay humantong dito na ginagamit bilang isang ahente ng pagpapatayo sa mga laboratoryo ng kemikal, pati na rin isang dehydrator ng ilang mga compound, iyon ay, upang alisin ang tubig mula sa mga molekula.

Phosphorous oxide (v) pulbos, P ₄ O ₁₀ . LHcheM. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ginagamit din ang Phosphorous oxide (v) upang mapabilis ang nagbubuklod na reaksyon ng iba't ibang mga molekulang hydrocarbon, isang reaksyon na tinatawag na paghalay. Bilang karagdagan, pinapayagan nito ang pag-convert ng ilang mga organikong acid sa mga estero.

Ginamit ito halimbawa upang pinuhin ang gasolina, upang maghanda ng phosphoric acid H ₃ PO ₄ , upang makakuha ng mga compound na nagsisilbing retard ng apoy, gumawa ng baso para sa mga aplikasyon ng vacuum, bukod sa maraming iba pang mga gamit.

Ang posporus na oxide (v) ay dapat itago sa mahigpit na saradong mga lalagyan upang maiwasan ito mula sa pakikipag-ugnay sa kahalumigmigan sa hangin. Ito ay dumidilim at maaaring makapinsala sa mata, balat at mauhog na lamad.

Istraktura

Ang posporus na oxide (v) ay binubuo ng posporus (P) at oxygen (O), kung saan ang posporus ay may isang valence ng +5 at oxygen -2. Ang phosphorous oxide molekula (v) ay mayroong apat na posporus at sampung oxygen at na ang dahilan kung bakit ang tamang molekula na formula ay P ₄ O ₁₀ .

Istraktura ng posporus na posporus na oxide (v), P ₄ O ₁₀ . May-akda: Benjah-bmm27. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ito ay umiiral sa tatlong mga pormang mala-kristal, bilang amorphous powder at sa isang vitreous form (bilang baso). Sa hexagonal crystalline form, ang bawat isa sa mga phosphorous atoms ay matatagpuan sa mga vertice ng isang tetrahedron.

Pangngalan

- Phosphorous oxide (v)

- Phosphorous pentoxide

- Diphosphorous pentoxide

- Phosphoric pentoxide

- Phosphoric anhydride

- Tetraphosphorus decaoxide

Ari-arian

Pisikal na estado

Maputi ang puting solid. Ang pinaka-karaniwang form ay ang hexagonal crystals.

Ang bigat ng molekular

283.89 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

562 ºC

Temperatura ng paglulubog

360 ºC sa 1 presyon ng kapaligiran. Nangangahulugan ito na sa temperatura na ito ay mula sa solid hanggang gas nang hindi dumadaan sa likidong estado.

Density

2.30 g / cm ³

Solubility

Napakadulas ng tubig. Natutunaw sa sulpuriko acid. Hindi matutunaw sa acetone at ammonia.

Mga katangian ng kemikal

Ang Phosphorous oxide (v) ay sumisipsip at nag-reaksyon sa tubig mula sa hangin nang napakabilis, na bumubuo ng phosphoric acid H ₃ PO ₄ . Ang reaksyon na ito ay exothermic, na nangangahulugang ang init ay ginawa sa panahon nito.

Reaksyon ng posporus oxide (v) na may tubig upang mabuo ang phosphoric acid H ₃ PO ₄ . May-akda: Marilú Stea.

Ang reaksyon ng P ₄ O _{10 na} may tubig ay humahantong sa pagbuo ng isang halo ng mga posporong acid na ang komposisyon ay nakasalalay sa dami ng tubig at mga kondisyon.

Ang reaksyon sa alkohol ay humahantong sa pagbuo ng mga esters ng phosphoric acid o polymeric acid depende sa mga kundisyong pang-eksperimentong.

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

Sa pangunahing mga oxides ay bumubuo ito ng solidong phosphate.

Ito ay kinakaing unti-unti. Maaari itong umepekto nang peligro sa formic acid at may mga walang baseng batayan tulad ng sodium hydroxide (NaOH), calcium oxide (CaO) o sodium carbonate Na ₂ CO ₃ .

Kung ang isang solusyon ng perchloric acid HClO ₄ at chloroform CHCl ₃ ay ibinuhos sa posporus na oxide (v) P ₄ O ₁₀ , isang marahas na pagsabog ang nangyayari.

Iba pang mga pag-aari

Hindi ito nasusunog. Hindi ito nagsusulong ng pagkasunog. Gayunpaman, ang reaksyon nito sa tubig ay napakalakas at exothermic na maaaring may panganib ng sunog.

Pagkuha

Maaari itong ihanda sa pamamagitan ng direktang oksihenasyon ng posporus sa isang stream ng dry air. Kapag ang posporus ay nakikipag-ugnay sa labis na oxygen, nag-oxidize ito upang makabuo ng phosphorous oxide (v).

P ₄ + 5 O ₂ → P ₄ O ₁₀

Pagharap sa kalikasan

Ang Phosphorous (v) oxide ay matatagpuan sa mga mineral tulad ng ilmenite, rutile, at zircon.

Ang Ilmenite ay isang mineral na naglalaman ng iron at titanium at kung minsan ay may posporus na oxide (v) sa mga konsentrasyon na magkakaiba sa pagitan ng 0.04 at 0.33% ng timbang. Ang Rutile ay isang mineral na titanium oxide at maaaring maglaman ng halos 0,02% sa bigat ng P ₂ O ₅ .

Ang zircon sands (isang mineral ng element zirconium) ay may posporus na oxide (v) sa 0.05-0.39% ng timbang.

Aplikasyon

Bilang isang ahente ng pag-aalis ng tubig at pagpapatayo

Dahil sa mahusay na kasakiman para sa tubig, ito ay isa sa pinakakilalang kilalang ahente ng pag-aalis ng tubig at napaka-epektibo sa mga temperatura sa ibaba 100 ° C.

Maaari itong kunin ang tubig mula sa mga sangkap na kanilang sarili ay itinuturing na mga ahente ng pag-aalis ng tubig. Halimbawa, maaari mong alisin ang tubig mula sa sulpuriko acid H ₂ SO _{4 sa pamamagitan ng} pag-convert ito sa KAYA ₃ at mula sa nitric acid HNO _{3 sa pamamagitan ng} pag-convert sa N ₂ O ₅ .

Pag-aalis ng tubig ng asupre na acid ng asupre sa pamamagitan ng posporus oxide (v). May-akda: Marilú Stea.

Karaniwang maaari itong matuyo ang lahat ng mga likido at gas na kung saan hindi ito reaksyon, kaya pinapayagan nitong alisin ang mga bakas ng kahalumigmigan mula sa mga sistema ng vacuum.

Sa mga reaksyon ng organikong kimika

Naghahain ang Phosphorous oxide (v) upang isara ang mga singsing ng mga organikong compound at iba pang reaksyon ng paghalay.

Ginagawang posible upang matukoy ang mga organikong acid na may posibilidad na makilala sa pagitan ng mga pangunahing aliphatic carboxylic acid (chain ng carbon na walang singsing na may pangkat na -COOH sa isang dulo) at mga aromatic acid (–COOH group na nakakabit sa benzene singsing), dahil ang huli ay hindi gumanti.

Naghahain din ito upang alisin ang isang molekula ng H ₂ O mula sa mga amides R (C = O) NH ₂ at i-convert ang mga ito sa nitriles R-CN. Bilang karagdagan, catalyzes o pinabilis ang oxygenation, dehydrogenation at polymerization reaksyon ng bitumen.

Ang P ₄ O ₁₀ ay malawakang ginagamit sa mga laboratoryo ng organikong kimika. May-akda: jdn2001cn0. Pinagmulan: Pixabay.

Sa pagpapadalisay ng gasolina

Dahil ang dekada ng ika-30 ng ika-20 siglo, ipinapahiwatig ng ilang mga pag-aaral na ang posporus (v) na oxide ay nagsagawa ng isang pagpipino na aksyon sa gasolina, pinatataas ang bilang ng octane.

Ang pagpipino na pagkilos ng P ₄ O ₁₀ ay higit sa lahat dahil sa mga reaksyon ng paghalay (unyon ng iba't ibang mga molekula) at hindi sa polimerisasyon (unyon ng pantay na mga molekula).

P ₄ O ₁₀ pinapabilis ang direktang pag-aalis ng alkitran ng mga aromatic hydrocarbons na may mga olefin, ang pag-convert ng mga olefins sa naphthenes at ang kanilang bahagyang polimerisasyon. Ang reaksyon ng alkitration ay nagdaragdag ng bilang ng octane ng gasolina.

Sa ganitong paraan nakuha ang isang mataas na kalidad na pino na gasolina.

Ang ilang mga derivatives ng petrolyo ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagkilos ng P ₄ O ₁₀ sa kanilang mga molekula. May-akda: drpepperscott230. Pinagmulan: Pixabay.

Sa iba't ibang mga aplikasyon

Ang posporus na oxide (v) ay ginagamit upang:

- Ihanda ang phosphoric acid H ₃ PO ₄

- Kumuha ng mga acrylate ester at surfactant

- Maghanda ng mga estate ng pospeyt na ginagamit bilang mga retardant ng apoy, mga solvent at diluents

- Pagbabago ng posporus na trichloride sa posporus na oxygenchloride

- Ang reaksyon ng Laboratory

- Gumawa ng mga espesyal na baso para sa mga tubo ng vacuum

- Dagdagan ang natutunaw na punto ng aspalto

- Maglingkod bilang isang pamantayang molekula sa pagpapasiya ng posporus o posporus sa pospeyt na bato, pataba at semento ng Portland, sa anyo ng P ₂ O ₅

- Pagbutihin ang mga bono sa pagitan ng ilang mga polimer at ang layer ng garing na may mga ngipin

Ang ilang mga espesyal na baso tulad ng mga para sa mga vacuum tubes ay nangangailangan ng paggamit ng P ₄ O ₁₀ sa kanilang paggawa. Makinis. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Mga panganib

Ang posporus (v) oxide ay dapat itago sa mga selyadong lalagyan at sa mga cool, dry, well-ventilated na lugar.

Ito ay nagsisilbi upang maiwasan ito mula sa pakikipag-ugnay sa tubig, dahil maaari itong gumanti nang marahas, na bumubuo ng maraming init, hanggang sa pagsunog ng mga kalapit na materyales na hindi masusunog.

Ang posporo (v) na dust ng oxide ay nakakainis sa mga mata at respiratory tract at nakakadikit sa balat. Maaaring maging sanhi ng pagkasunog ng mata. Kung nalunok, nagiging sanhi ito ng mga nakamamatay na pagkasunog sa panloob.

Mga Sanggunian

1. US National Library of Medicine. (2019). Phosphoric anhydride. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Nayler, P. (2001). Bitumens: Binago. Pagbabago ng Chemical. Sa Encyclopedia ng Mga Materyales: Agham at Teknolohiya. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
3. Malishev, BW (1936). Ang Phosphorus Pentoxide bilang isang Refining Agent para sa Gasoline. Pang-industriya at Teknikal na Chemistry 1936, 28, 2, 190-193. Nabawi mula sa pubs.acs.org.
4. Epps, Jr. EA (1950). Photometric na Pagpapasya ng Magagamit na Phosphorus Pentoxide sa Fertlizer. Chemical Analytical 1950, 22, 8, 1062-1063. Nabawi mula sa pubs.acs.org.
5. Banerjee, A. et al. (1983). Paggamit ng Phosphorus Pentoxide: Esterification ng Organic Acids. J. Org. 1983, 48, 3108-3109. Nabawi mula sa pubs.acs.org.
6. Cotton, F. Albert at Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced na Diorganikong Chemistry. Pang-apat na Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia ng Chemical Technology. Pang-apat na Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
8. Ogliari, FA et al. (2008). Sintesis ng phosphate monomers at bonding sa dentin: Mga pamamaraan ng Esterification at paggamit ng posporus pentoxide. Journal of Dentistry, Dami ng 36, Isyu 3, Marso 2008, mga pahina 171-177. Nabawi mula sa sciencedirect.com.