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	Diphosphorpentoxid
	Strukturformel und Molekülmodell
	Strukturformel von Phosphorpentoxid
	Molekülmodell von Phosphorpentoxid
	Allgemeines
Molekularformel	p4Ö10
IUPAC-Name	Diphosphorpentoxid
Andere Namen	Phosphor(V)oxid, Tetraphosphordecaoxid
Molmasse	283,889 G/Maulwurf
CAS-Nummer	16752-60-6
Beschreibung	Weißer Feststoff
	Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
Achtung
H-Sätze	H314
EUH-Sätze	Nein
P-Sätze	P280 - P305 P351 P338 - P310
	Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	Fest
Dichte	2,39 g/cm²
Schmelzpunkt	340 °C
Sublimationspunkt	360 °C
	Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
Portal	Chemie

Difosforpentoxide

Phosphorpentoxid ist ein anorganische Verbindung Mit als Bruttoformel p₄Ö₁₀. Das weiß kristallin solide ist der Anhydrid von Phosphorsäure. Es ist ein mächtiges Trockenmittel und antwortet exotherm mit Wasser, um Phosphorsäure zu bilden.

Synthese

Diphosphorpentoxid wird von elementaren Phosphor mit genug Sauerstoff brennen:

{displaystyle mathrm {P_{4} 5 O_{2} longrightarrow P_{4}O_{10}} }

Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts wurde Diphosphorpentoxid als Ausgangsmaterial für die Herstellung von konzentrierten Phosphorsäure. Beim thermischen Verfahren wird das bei der Verbrennung von weißem Phosphor entstehende Diphosphorpentoxid in verdünnter Form gelöst Phosphorsäure konzentrierte Phosphorsäure produzieren.^[1] Verbesserungen in der Filtrationstechnik führen derzeit dazu, dass das „Nass-Phosphorsäureverfahren“ immer wichtiger wird. Der größte Vorteil ist, dass weißer Phosphor nicht erst hergestellt werden muss.^[2] Die Dehydratisierung von Phosphorsäure zu Diphosphorpentoxid ist nicht praktikabel: Beim Erhitzen zersetzt sich Phosphorsäure, bevor sie Wasser verliert.

Struktur

von P₄Ö₁₀ sind mindestens vier verschiedene Kristallformen bekannt. Die gebräuchlichste, wie im Bild, besteht aus Molekülen mit der Formel P₄Ö₁₀. Schwach Van-der-Waals-Kräfte halten diese Moleküle in einer hexagonalen Kristallstruktur zusammen, obwohl dies nicht die kompakteste Art ist, diese Moleküle in einem Kristall zu platzieren^[3]. Die Struktur des P₄Ö₁₀ Sehr ähnlich zu Adamantan mit_dSymmetrie.^[4] Darin ist es dem entsprechenden Anhydrid von very sehr ähnlich phosphorige Säure, p₄Ö₆. Letzterem fehlen die aus dem Molekül herausragenden Sauerstoffatome. p₄Ö₁₀ hat eine Dichte von 2,30 g/cm³. Unter Atmosphärendruck siedet es bei 423 °C, kann aber auch schnell erhitzt werden Sublimat.

Die anderen Modifikationen sind polymere Formen von P₄Ö₁₀, aber in allen Fällen ist jedes Phosphoratom an a Tetraeder aus vier Sauerstoffatomen, von denen eines als terminale P=O-Bindung auftritt. Die O-Form (Dichte 3,05 g/cm³, Schmelzpunkt 580 °C) bildet eine Schichtstruktur aus miteinander verbundenen P₆Ö₆Ringe. Diese Substanz ähnelt bestimmten PolySilikate. Eine Form mit niedrigerer Dichte, die O'-Form, die aus einem dreidimensionalen Netzwerk besteht, ist ebenfalls bekannt (Dichte 2,72 g/cm³).^[5] Die letzte Polymorphie ist a Glas oder amorphe Form; es entsteht beim Schmelzen einer der anderen Formen.


Teil eines o′-(P₂Ö₅)_∞ niedrig	auf₂Ö₅)_∞ Stapeln

Anwendungen

p₄Ö₁₀ ist ein mächtiges Trockenmittel wie auch durch die exotherme Natur der Hydrolysereaktion (H = −177 kJ/mol):

{displaystyle mathrm {P_{4}O_{10} 6 H_{2}O longrightarrow 4 H_{3}PO_{4}} }

Die Anwendbarkeit des Stoffes als Trockenmittel ist jedoch geringer als zu erwarten, da sich über dem Stoff eine schützende, zähflüssige Schicht bildet, die tiefere, noch trockene Stoffe vor Feuchtigkeitsaufnahme schützt. Wird eine körnige Form von P₄Ö₁₀ wird in Exsikkatoren und trockene Waffen benutzt.

Aufgrund seiner wasserabsorbierenden Eigenschaften ist P. is₄Ö₁₀ auch in der organische Synthese benutzt. Die bekannteste Anwendung in diesem Bereich ist die Umwandlung von Amide im Nitrile:^[6]

{displaystyle mathrm {P_{4}O_{10} RC({=}O)NH_{2} longrightarrow P_{4}O_{9}(OH)_{2} RCN} }

Die hier angegebene Formel P₄Ö₉(OH)₂ ist eine idealisierte Formel für die undefinierten Stoffe, die bei der Hydratation von P . entstehen₄Ö₁₀.

Das Onodera-Reagenz, eine Lösung von Diphosphorpentoxid in DMSO, wird bei der Oxidation von verwendet Alkohole.^[7] Diese Antwort ist der sehr ähnlich Swern-Oxidation.

Das Eaton-Reagenz (7,7 Gew.-% Phosphorpentoxidlösung in Methansulfonsäure) wird als Alternative zu Polyphosphorsäure in . verwendet chemische Synthese zu Acylierungsreaktionen beschleunigen.

Die wasserentfernende Wirkung von P₄Ö₁₀ groß genug ist, um eine große Anzahl von Mineralsäuren in ihre Anhydride umzuwandeln. Beispielsweise: HNO₃ wird umgewandelt in Nein₂Ö₅; huh₂SO₄ imSO₃; HClO₄ wird umgewandelt in Cl₂Ö₇.

Andere Phosphoroxide

Neben den beiden bekanntesten Phosphoroxiden, Diphosphortrioxid und Diphosphorpentoxid sind weitere Oxide bekannt: p₄Ö₇, p₄Ö₈ und p₄Ö₉.^[8]

Toxikologie und Sicherheit

Allgemeines

Der Stoff ist nicht brennbar, reagiert jedoch heftig mit Wasser und wasserhaltigen Materialien wie Holz oder Baumwolle. Diese Reaktionen setzen viel Wärme frei, die sogar einen Brand verursachen kann. Die Substanz ist korrosiv gegenüber Metallen. Diphosphorpentoxid kann schwere Verätzungen der Augen und der Haut verursachen, Schleimhäute, und der Atemwege. Dies ist sogar bei Konzentrationen von 1 mg/cm3 der Fall.

Feuer

Bei der Brandbekämpfung ist ein Vollschutzanzug zu tragen, Wasser darf nicht direkt in den Brandherd gesprüht werden. Das Feuer muss mit a gelöscht werden Pulverlöscher, Kohlendioxid, oder alkoholbeständiger Schaum.

ERSTE HILFE

Einatmen: Sofort an die frische Luft gehen, Arzt rufen.
Augen: Mit viel Wasser ausspülen, Arzt rufen.
Haut: Mit viel Wasser spülen, Arzt rufen.

Externe Links

Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise

↑Threlfall, Richard E., (1951). Die Geschichte von 100 Jahren Phosphorherstellung: 1851 - 1951. Oldbury: Albright & Wilson Ltd
↑Podger, Hugh (2002). Albright & Wilson: Die letzten 50 Jahre. Studley: Brewin-Bücher. ISBN 1-85858-223-7
↑Cruickshank, D.W.J. "Verfeinerungen von Strukturen, die Bindungen zwischen Si, P, S oder Cl und O oder N enthalten: V. P₄Ö₁₀Acta Cryst, 1964, Band 17, Seiten 677-9.
↑D. E. C. Corbridge "Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology" 5. Auflage Elsevier: Amsterdam. ISBN 0-444-89307-5 .
↑D. Stachel, I. Svoboda und H. Fuess (Juni 1995). Phosphorpentoxid bei 233 K. Acta-Kristall. C51 (6): 1049-1050. DOI: 10.1107/S0108270194012126.
↑Meier, M. S. "Phosphorus(V) Oxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Hrsg.: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
↑Tidwell, T. T. "Dimethylsulfoxide-Phosphorus Pentoxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Hrsg.: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
↑Luer, B.; Jansen, M. „Kristallstrukturverfeinerung von Tetraphosphornonaoxid, P₄Ö₉Zeitschrift für Kristallographie 1991, Band 197, Seiten 247-8.

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[1] Threlfall, Richard E., (1951). Die Geschichte von 100 Jahren Phosphorherstellung: 1851 - 1951. Oldbury: Albright & Wilson Ltd

[2] Podger, Hugh (2002). Albright & Wilson: Die letzten 50 Jahre. Studley: Brewin-Bücher. ISBN 1-85858-223-7

[3] Cruickshank, D.W.J. "Verfeinerungen von Strukturen, die Bindungen zwischen Si, P, S oder Cl und O oder N enthalten: V. P₄Ö₁₀Acta Cryst, 1964, Band 17, Seiten 677-9.

[4] D. E. C. Corbridge "Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology" 5. Auflage Elsevier: Amsterdam. ISBN 0-444-89307-5 .

[5] D. Stachel, I. Svoboda und H. Fuess (Juni 1995). Phosphorpentoxid bei 233 K. Acta-Kristall. C51 (6): 1049-1050. DOI: 10.1107/S0108270194012126.

[6] Meier, M. S. "Phosphorus(V) Oxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Hrsg.: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.

[7] Tidwell, T. T. "Dimethylsulfoxide-Phosphorus Pentoxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Hrsg.: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.

[8] Luer, B.; Jansen, M. „Kristallstrukturverfeinerung von Tetraphosphornonaoxid, P₄Ö₉Zeitschrift für Kristallographie 1991, Band 197, Seiten 247-8.

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