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	Phosphin
	Strukturformel und Molekülmodell
	Strukturformel von Phosphin
	Allgemeines
Molekularformel	pH3
IUPAC-Name	Phosphan
Andere Namen	Phosphorwasserstoff, Hydrogenphosphat, Monophosphan
Molmasse	33,997582 G/Maulwurf
LÄCHELN	p
in Chile	1S/H3P/h1H3
CAS-Nummer	7803-51-2
EG-Nummer	232-260-8
PubChem	24404
Beschreibung	Farbloses Gas
Ähnlich zu	Ammoniak, arsine, stibine, Wismutin
	Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
H-Sätze	H220 - H280 - H314 - H330 - H400
EUH-Sätze	Nein
P-Sätze	P210 - P260 - P273 - P280 - P284 - P305 P351 P338
Verkehr	nicht einatmen, Exposition vermeiden
Lager	Gasflasche von direkter Sonneneinstrahlung, Hitze, Funken und offenen Flammen fernhalten; Lagertemperatur sollte 52 °C nicht überschreiten
MAC-Wert	0,14 mg/m³
	Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	gasförmig
Farbe	farblos
Dichte	0,00139g/cm³
Schmelzpunkt	−133,8°C
Siedepunkt	−87,77 °C
Selbstentzündungstemperatur	38 °C
Löslichkeit im Wasser	(bei 20°C) 0,330 g/l
schlecht löslich in	Wasser
Viskosität	1,1 × 10−5pa·so
	Geometrie und Kristallstruktur
Dipolmoment	0,58 d
	Thermodynamische Eigenschaften
ΔfhuhÖG	5,4 kJ/Maulwurf
soÖg, 1 bar	210,2 J/Maulwurf·k
	Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
Portal	Chemie

Fosfine

Phosphin (laut der IUPAC-Regeln: Phosphan), auch bekannt als Phosphorwasserstoff oder Phosphorwasserstoff, ist ein Phosphorverbindung Mit als Bruttoformel pH₃. Es ist ein farbloses, brennbar und sehr giftig Gas die nur in winzigen Mengen löslich ist in Wasser.

Die Reinsubstanz ist geruchlos, das handelsübliche Gas kann jedoch durch die Anwesenheit von substituierten Phosphinen einen unangenehmen Fischgeruch haben und Diphosphan, eine häufige Verunreinigung. Phosphin ist in relativ geringen Konzentrationen tödlich.

Synthese

Phosphin kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Die industrielle Syntheseroute basiert auf weißer Phosphor, die reagiert wird mit Natriumhydroxid. Dies schafft Natriumhypophosphit und Natriumphosphit als Nebenprodukt. Das resultierende Natriumhypophosphit zersetzt sich beim Erhitzen auf Natriumhydrogenphosphat und Phosphin:

{displaystyle mathrm {2 NaH_{2}PO_{2} longrightarrow Na_{2}HPO_{4} PH_{3}} }

Eine alternative Methode ist die Acid-katalysiert Unverhältnismäßigkeit von weißem Phosphor, wobei Phosphorsäure und Phosphin gebildet. Dieses Verfahren wird in der Regel dann bevorzugt, wenn aus dem resultierenden Phosphin weitere substituierte Phosphine hergestellt werden müssen, mit dem Nachteil, dass die Reinigung unter Hoch Druck wird gebraucht.

Es kann in kleinem Maßstab im Labor hergestellt werden durch Hydrolyse eines Metallphosphids, wie z Calciumphosphid oder Aluminiumphosphid:

{displaystyle mathrm {AlP 3 H_{2}Olongrightarrow Al(OH)_{3} ​​​​PH_{3}} }

Bei Calciumphosphid wird jedoch eine größere Menge an Diphosphan gebildet.

Hochreines, diphosphanfreies Phosphin, herstellbar durch Einwirkung von action Kaliumhydroxid auf Phosphoniumjodid:

{displaystyle mathrm {PH_{4}I KOH longrightarrow PH_{3} KI H_{2}O} }

Analog zum Haber-Bosch-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak kann Phosphin hergestellt werden durch Reaktion von weißem Phosphor mit Wasserstoffgas:

{displaystyle mathrm {P_{4} 6 H_{2} longrightarrow 4 PH_{3}} }

Phosphane

sehen Phosphan (Staubklasse) für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Phosphin bildet die Basis für eine große Gruppe analoger Phosphorverbindungen, die Phosphane (die auch, obwohl sie dem IUPAC-Nomenklatur werden fälschlicherweise als Phosphine bezeichnet), wobei eines oder mehrere der Wasserstoffatome wurden ersetzt durch Alkyl- oder Arylgruppen. Diese Verbindungen sind wichtig für die Entwicklung von Metallkatalysatoren, da Phosphine als Stabilisierungsmittel wirken Liganden dienen kann. Ein Beispiel für ein häufig verwendetes Phosphin ist Triphenylphosphin. Chirale Phosphine wirken als Liganden für enantioselektiv Katalysatoren in der asymmetrische Synthese von Verbindungen.

Vorkommnisse im Sonnensystem

Phosphin macht 0,0001% der Atmosphäre des Planeten aus Saturn. Auch in der Atmosphäre von Jupiter Kommen Sie Spuren des Gases für Phosphin wurde auch auf der Venus entdeckt, teilten Astronomen am 14. September 2020 mit und betonten, dass dies noch keine Beweise für Leben bedeutete.^[1]^[2]

Struktur, Eigenschaften und Reaktionen

Phosphin kann als das Phosphoranalogon von understood verstanden werden Ammoniak. Phosphin hat wie Ammoniak a trigonal-pyramidale Molekülgeometrie und es gehört dem Punktgruppe C_3v. Das Bindungslänge zwischen Phosphor und Wasserstoff beträgt 141,9 Uhr und die H-P-H-Bindungswinkel misst 93,5°. Phosphor besitzt a freies Elektronenpaar, mögen Stickstoff- im Ammoniak. Formal gehört Phosphin zur Substanzklasse der Hydride.

Das kritische Temperatur Phosphin beträgt 51,9 °C und die kritischer Druck 65,3 Bar. Über 375°C Zersetzung auf.

Bindungseigenschaften

Es Dipolmoment Phosphin ist 0,58 d, die zunimmt, wenn mehr Wasserstoffatome ersetzt werden durch replaced Methylgruppen. Somit ist das Dipolmoment von Monomethylphosphin 1,10 D und das von Dimethylphosphin 1.23 D. Dies ist bemerkenswert, da das Dipolmoment für die entsprechenden Amine abnimmt (Ammoniak hat ein Dipolmoment von 1.47 D). Das niedrige Dipolmoment von Phosphin und die nahezu rechten Bindungswinkel im Molekül legen nahe, dass das 3s-Orbital von Phosphor kaum an der chemische Bindung. Somit ist hauptsächlich das p-Orbital des Phosphors verantwortlich für die Orbitalüberlappung mit dem 1s-Orbital von Wasserstoff, um das Sigma-Anleihe. Daher befindet sich das einsame Elektronenpaar auf Phosphor hauptsächlich im 3s-Orbital. Dieser theoretische Ansatz war 1973 nachgewiesen durch Phosphinmessungen mit ³¹p-NMR-Spektroskopie. Dies erklärt, warum Phosphin kaum so gut ist Nukleophil auftritt und nur schwach Wasserstoffbrücken Formen.^[3] Dieser Effekt tritt auch bei anderen hohen Hydriden auf, wie z arsine, Schwefelwasserstoff und Wasserstoffselenid.

Verhalten in wässriger Umgebung

Das Löslichkeit von Phosphin in Wasser ist gering: nur 0,22 ml des Gases lösen sich in 1 ml Wasser. Phosphin löst sich besser in unpolar Lösungsmittel, aufgrund der unpolaren Bindung zwischen Phosphor und Wasserstoff. Es verhält sich in wässrigem Medium weder als Säure noch als Base. In saurer Umgebung kann es durch sein freies Elektronenpaar Proton akzeptieren, machen Phosphoniumion gebildet wird (analog zu dem Ammoniumion):

{displaystyle mathrm {PH_{3} H^{ } ightleftharpoons PH_{4}^{ }} }

Bei ausreichend hoher pH, im Basic Umgebung, es ist möglich deprotoniert werde zum PH₂⁻-Ion:

{displaystyle mathrm {PH_{3} ightleftharpoons PH_{2}^{-} H^{ }} }

Dies geschieht normalerweise mit sehr starke basis, wie Natriumamid oder nein-Butyllithium.

Das pk_ein Phosphin beträgt 27,38. Das Standardelektrodenpotential von Phosphin ist -0,063 V im sauren Medium und −0,89 V im basischen Medium. Phosphin ist daher ein starkes Reduzierstück.

Oxidation

Phosphin kann bei 150 °C verwendet werden oxidiert zu werden Phosphorsäure mit Sauerstoffgas:

{displaystyle mathrm {PH_{3} 2 O_{2} longrightarrow H_{3}PO_{4}} }

Außerdem eine sehr große Menge Energie kostenlos (1270 kJ/kg).

Anwendungen

Phosphin wird verwendet als Begasungsmittel in Form von Aluminiumphosphid- oder Magnesiumphosphid-Granulat, aus dem bei Kontakt mit Wasser aus der Umgebungsluft durch Hydrolyse des Metallphosphids zudosiertes Phosphin freigesetzt wird. Dieses Granulat enthält auch andere Stoffe, aus denen Ammoniak auftritt, was dazu beiträgt, das Risiko einer spontanen Entzündung zu verringern oder Explosion des Phosphingases. Darüber hinaus enthält das Granulat noch weitere Wirkstoffe (z.B. Methanthiol), um dem Gas einen erkennbaren Geruch zu verleihen. Solche Granulate oder Tabletten werden unter anderem gegen Maulwürfe und Wühlmäuse.

Phosphin wird auch verwendet als Dotierstoff in dem Halbleiterindustrie (einschließlich von Silizium) und kann als Getriebe verwendet werden. Eine wichtige Anwendung davon ist die die Ermäßigung von Nickelionen von wässrige Lösung zu einer phosphorhaltigen Nickelschicht, die gut auf profilierten Oberflächen haften kann.

Toxikologie und Sicherheit

Der Phosphingehalt der Umgebungsluft kann mit einem Gasmessrohr oder mit einem digitalen Messgerät mit Phosphinsensor gemessen werden.

Manchmal wird dem Phosphingas ein Knoblauchgeruch hinzugefügt, damit das Gas gerochen werden kann (genau wie bei Erdgas Duft hinzufügen). Dieser Duft ist herstellerabhängig und oft erst bei höheren Werten (über 1 ppm) deutlich erkennbar:

bis 0,1 ppm Grenzwert (zeitgewichteter Mittelwert über 8 Stunden): evtl. starker Geruch, keine persönliche Schutzausrüstung erforderlich oder notwendig
± 0,2 ppm ist der höchste Grenzwert (maximal 15 Minuten pro Ereignis und kann mehrmals pro Tag auftreten). Es entsteht ein stärkerer Geruch und persönliche Schutzausrüstung ist nicht erforderlich.

Bei Konzentrationen über 0,2 ppm ist eine Filtermaske obligatorisch (Gasmaske, Vollmaske mit Mindest-Neutraldichtefilter).

Phosphin ist extrem brennbar und pyrophor. Die Anwesenheit von Diphosphan macht das Gas selbstentzündlich. Phosphindose explodieren wenn es in kontakt kommt mit Oxidationsmittel, Sauerstoffgas oder di-jew, dibrom, dichlor, konzentriert Salpetersäure, Silbernitrat, Quecksilber(II)-nitrat, Stickoxide und Stickstofftrichlorid. Bei Kontakt mit kann es zu heftigen Reaktionen kommen Amine, Ammoniak, Bortrichlorid, Bromwasserstoff, Chromylfluorid, Lachgas, Ethylenoxid, Himmel, Metallnitrate und Phosgen.

Beim Einatmen hoher Konzentrationen Tod im. Niedrigere Konzentrationen können schwere Schäden im Inneren verursachen Organe Ursache.

Siehe auch

Externe Links

Internationale Chemikaliensicherheitskarte von Phosphin
(und) Sicherheitsdatenblatt von Phosphin
(und) Daten von Phosphin in der GESTIS-Stoffdatenbank des Deutschen Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (WENN EIN) (JavaScript erforderlich)

Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise

↑Phosphingas in den Wolkendecken der Venus. Naturastronomie.
↑Lebenszeichen in den Wolken der Venus? Vielleicht, aber Beweise fehlen. NOS 14. September 2020
↑(und) P.G. Sennikov (1994) - Schwache H-Bindung nach zweiter Reihe (PH₃, huh₂S) und dritte Reihe (AsH₃, huh₂Se) Hydraden, Zeitschrift für Physikalische Chemie, 98 (19), pp. 4973–4981

[1] Phosphingas in den Wolkendecken der Venus. Naturastronomie.

[2] Lebenszeichen in den Wolken der Venus? Vielleicht, aber Beweise fehlen. NOS 14. September 2020

[3] (und) P.G. Sennikov (1994) - Schwache H-Bindung nach zweiter Reihe (PH₃, huh₂S) und dritte Reihe (AsH₃, huh₂Se) Hydraden, Zeitschrift für Physikalische Chemie, 98 (19), pp. 4973–4981

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