Phosphine: công thức, cách điều chế, tính chất vật lý và hóa học

Mục lục:

Phosphine: công thức, cách điều chế, tính chất vật lý và hóa học
Phosphine: công thức, cách điều chế, tính chất vật lý và hóa học
Anonim

Phosphine là một loại khí độc không màu, không mùi ở dạng tinh khiết. Từ quan điểm hóa học, nó là một hợp chất hydro dễ bay hơi của phốt pho. Trong hóa học, công thức của phosphine là - PH3. Theo tính chất của nó, nó có một số điểm tương đồng với amoniac. Chất này rất nguy hiểm, vì nó có độc tính cao và có xu hướng tự bốc cháy.

Nhận

Cách được nghiên cứu nhiều nhất để thu được photphin là phản ứng tương tác của photpho trắng với dung dịch kiềm mạnh khi đun nóng. Trong trường hợp này, phốt pho không cân đối thành Methotphat và phosphine. Sản phẩm phụ của phản ứng này là diphosphin (P2H4) và hydro, do đó hiệu suất của phản ứng này nhỏ và không vượt quá 40 %.

Nhận phosphine
Nhận phosphine

Diphosphine tạo thành trong môi trường phản ứng sẽ phản ứng với kiềm, dẫn đến sự hình thành phosphine và hydro.

Tương tác của diphosphine trong kiềm
Tương tác của diphosphine trong kiềm

Và hypophosphite thu được trong các phản ứng này, vớitương tác với kiềm, đi thành photphat với việc giải phóng hydro.

NaH2PO2+ 2NaOH=2H2+ Na3PO4

Sau khi hoàn thành tất cả các phản ứng, do sự tương tác của kiềm với phốt pho, phốt pho, hydro và phốt phát được hình thành. Phương pháp sản xuất này cũng có thể được thực hiện với các oxit kiềm thay vì kiềm. Trải nghiệm này rất đẹp, vì diphosphine thu được ngay lập tức bắt lửa và cháy dưới dạng tia lửa, tạo thành thứ trông giống như pháo hoa.

Khi tiếp xúc với nước hoặc axit, photphua kim loại cũng tạo ra photphin.

Điều chế từ phosphides
Điều chế từ phosphides

Trong quá trình phân hủy nhiệt của axit photpho hoặc quá trình khử của nó với hydro, phosphine cũng được hình thành tại thời điểm cô lập.

Lấy từ axit
Lấy từ axit

Các muối photphonium phân hủy hoặc phản ứng với một số chất để tạo ra phosphine.

Từ muối photphonium
Từ muối photphonium

Tính chất vật lý

Phosphine là chất khí không màu, không mùi. Nhưng phosphine kỹ thuật (với một số tạp chất) có thể có mùi khó chịu đặc trưng, được mô tả theo nhiều cách khác nhau. Nặng hơn một chút so với không khí, ở -87,42 ° C nó hóa lỏng, và ở -133,8 ° C nó trở thành chất rắn. Điểm sôi và điểm nóng chảy thấp như vậy là do các liên kết hydro khá yếu. Thực tế chất này không hòa tan trong nước, nhưng trong những điều kiện nhất định tạo thành hyđrat không bền với nước. Hãy hòa tan tốt trong etanol và dietyl ete. Tỷ trọng của phosphine ở điều kiện bình thường là 0.00153 g / cm3.

Tính chất hóa học

Như đã đề cập, công thức hóa học của phosphine là PH3. Mặc dù phosphine tương tự như amoniac, nó có một số điểm khác biệt trong tương tác với các chất khác. Những đặc điểm này là do các liên kết hóa học trong phosphine (nó trở nên rõ ràng từ công thức) là cộng hóa trị yếu phân cực. Chúng ít phân cực hơn trong amoniac và do đó bền hơn.

Khi bị nung nóng mạnh (khoảng 450 ° C) mà không tiếp cận được oxy, phosphine sẽ phân hủy thành các chất đơn giản.

2PH3→ 2P + 3H2

Ở nhiệt độ trên 100 ° C PH3tự bốc cháy do phản ứng với oxy trong khí quyển. Có thể hạ thấp ngưỡng nhiệt độ bằng tia cực tím. Vì lý do này, phosphine giải phóng từ đầm lầy thường tự bốc cháy, gây ra cái gọi là "ngọn lửa bùng cháy".

PH3+ 2O2→ H3PO4

Nhưng quá trình đốt cháy đơn giản cũng có thể xảy ra. Anhydrit photphoric và nước sau đó được tạo thành.

2PH3+ 4O2→ P2O5+ 3H2O

Giống như amoniac, phosphine có thể tạo muối bằng cách phản ứng với hydro halogenua.

PH3+ HI → PH4I

PH3+ HCl → PH4Cl

Dựa vào công thức của photphin, chúng ta có thể nói rằng photpho trong nó có trạng thái oxy hóa thấp nhất. Vì lý do này, nó là một chất khử tốt.

PH3+ 2I2+ 2H2O → H3PO2+ 4HI

PH3+ 8HNO3→H3PO4+ 8NO2+ 4H

Đơn

Do độc tính cao, phosphine đã được ứng dụng trong quá trình hun trùng, tức là tiêu diệt các loại sinh vật gây hại (côn trùng, động vật gặm nhấm) với sự trợ giúp của khí. Đối với các quy trình này, có những thiết bị đặc biệt - máy xông hơi khử trùng, với việc sử dụng khí được phun trong nhà. Thông thường, phosphine hoặc các chế phẩm dựa trên nó được xử lý trong kho ngũ cốc, thực phẩm chế biến sẵn, đồ nội thất, cũng như thư viện, cơ sở nhà máy, toa tàu và các phương tiện khác. Ưu điểm của phương pháp xử lý này là phosphine, ngay cả ở nồng độ nhỏ, dễ dàng thâm nhập vào những nơi khó tiếp cận và không tương tác với kim loại, gỗ và vải theo bất kỳ cách nào.

Căn phòng được xử lý bằng phosphine, nó được giữ trong trạng thái niêm phong trong 5-7 ngày. Sau đó, cần tiến hành thông gió ít nhất hai ngày, nếu không sẽ rất nguy hiểm cho người ở trong đó. Sau đó, phosphine không để lại bất kỳ dấu vết nào ngay cả trên thực phẩm, ngũ cốc và các hàng hóa khác.

Phosphine cũng được sử dụng trong quá trình tổng hợp một số chất, đặc biệt là những chất hữu cơ. Ngoài ra, có thể thu được phốt pho tinh khiết về mặt hóa học từ nó, chất bán dẫn được pha tạp bằng cách sử dụng phốt phát.

Độc

Phosphine là một hợp chất cực độc. Nó nhanh chóng đi qua đường hô hấp và tương tác với màng nhầy của cơ thể. Điều này có thể gây ra sự gián đoạn của hệ thống thần kinh, cũng như sự trao đổi chất nói chung. Các dấu hiệu ngộ độc có thể bao gồm chóng mặt, buồn nôn, nôn mửa, nhức đầu, mệt mỏi, đôi khico giật. Trong trường hợp khởi hành nghiêm trọng, một người có thể bất tỉnh hoặc ngừng thở và nhịp tim. Nồng độ tối đa cho phép của phosphine trong không khí là 0,1 mg / m3. Nồng độ 10 mg / m3gây tử vong ngay lập tức.

Điều đầu tiên cần làm với các nạn nhân bị ngộ độc phosphine là đưa họ ra ngoài không khí trong lành và giải phóng họ khỏi quần áo bị nhiễm độc. Cũng nên xối nước cho nạn nhân để nhanh chóng loại bỏ khí độc còn sót lại. Điều trị nội trú bao gồm sử dụng mặt nạ dưỡng khí, theo dõi nhịp tim và tình trạng gan, điều trị phù phổi. Bệnh nhân phải được theo dõi ít nhất 2-3 ngày, ngay cả khi không có dấu hiệu ngộ độc rõ ràng. Một số triệu chứng có thể không xuất hiện cho đến vài ngày sau khi tiếp xúc với phosphine.

Đề xuất: