Structure de l'oxyde de phosphore (v), propriétés, obtention, utilisations, risques

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Basil Manning
Structure de l'oxyde de phosphore (v), propriétés, obtention, utilisations, risques

le oxyde de phosphore (v) C'est un solide inorganique formé de phosphore (P) et d'oxygène (O). Sa formule empirique est PdeuxOU ALORS5, tandis que sa formule moléculaire correcte est P4OU ALORSdix. C'est un solide blanc très hygroscopique, c'est-à-dire qu'il peut très facilement absorber l'eau de l'air et réagir immédiatement avec lui. La réaction peut être dangereuse car elle provoque une augmentation rapide de la température.

Sa forte tendance à absorber l'eau l'a amené à être utilisé comme agent desséchant dans les laboratoires de chimie, ainsi que comme déshydrateur de certains composés, c'est-à-dire pour éliminer l'eau de ses molécules..

Poudre d'oxyde de phosphore (v), P4OU ALORSdix. LHcheM [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Source: Wikimedia Commons.

L'oxyde de phosphore (v) est également utilisé pour accélérer les réactions de liaison de diverses molécules d'hydrocarbures, une réaction appelée condensation. De plus, il permet de convertir certains acides organiques en esters.

Il a été utilisé par exemple pour raffiner l'essence, pour préparer l'acide phosphorique H3PO4, pour obtenir des composés qui servent à retarder le feu, pour fabriquer du verre pour des applications sous vide, parmi de nombreuses autres utilisations.

L'oxyde de phosphore (v) doit être conservé dans des récipients hermétiquement fermés pour éviter qu'il n'entre en contact avec l'humidité de l'air. Il est corrosif et peut endommager les yeux, la peau et les muqueuses..

Index des articles

  • 1 Structure
  • 2 Nomenclature
  • 3 propriétés
    • 3.1 État physique
    • 3.2 Poids moléculaire
    • 3.3 Point de fusion
    • 3.4 Température de sublimation
    • 3.5 Densité
    • 3.6 Solubilité
    • 3.7 Propriétés chimiques
    • 3.8 Autres propriétés
  • 4 Obtention
    • 4.1 Présence dans la nature
  • 5 utilisations
    • 5.1 En tant qu'agent déshydratant et desséchant
    • 5.2 Dans les réactions de chimie organique
    • 5.3 Dans le raffinage du carburant
    • 5.4 Dans diverses applications
  • 6 risques
  • 7 Références

Structure

L'oxyde de phosphore (v) est composé de phosphore (P) et d'oxygène (O), où le phosphore a une valence de +5 et de l'oxygène -2. La molécule d'oxyde de phosphore (v) a quatre atomes de phosphore et dix atomes d'oxygène et c'est pourquoi sa formule moléculaire correcte est P4OU ALORSdix.

Structure de la molécule d'oxyde de phosphore (v), P4OU ALORSdix. Auteur: Benjah-bmm27. Source: Wikimedia Commons.

Il existe sous trois formes cristallines, sous forme de poudre amorphe et sous forme vitreuse (sous forme de verre). Dans la forme cristalline hexagonale, chacun des atomes de phosphore se trouve aux sommets d'un tétraèdre..

Nomenclature

- Oxyde de phosphore (v)

- Pentoxyde de phosphore

- Pentoxyde de diphosphore

- Pentoxyde phosphorique

- Anhydride phosphorique

- Décaoxyde de tétraphosphore

Propriétés

État physique

Solide blanc cristallin. La forme la plus courante est celle des cristaux hexagonaux.

Poids moléculaire

283,89 g / mol

Point de fusion

562 ºC

Température de sublimation

360 ºC à une pression de 1 atmosphère. Cela signifie qu'à cette température il passe du solide au gaz sans passer par l'état liquide.

Densité

2,30 g / cm3

Solubilité

Très soluble dans l'eau. Soluble dans l'acide sulfurique. Insoluble dans l'acétone et l'ammoniaque.

Propriétés chimiques

L'oxyde de phosphore (v) absorbe et réagit avec l'eau dans l'air extrêmement rapidement, formant de l'acide phosphorique H3PO4. Cette réaction est exothermique, ce qui signifie que de la chaleur est produite pendant la réaction..

Réaction de l'oxyde de phosphore (v) avec de l'eau pour former de l'acide phosphorique H3PO4. Auteur: Marilú Stea.

La réaction de P4OU ALORSdix avec de l'eau conduit à la formation d'un mélange d'acides phosphoriques dont la composition dépend de la quantité d'eau et des conditions.

La réaction avec les alcools conduit à la formation d'esters d'acide phosphorique ou d'acides polymériques selon les conditions expérimentales..

P4OU ALORSdix + 6 ROH → 2 (RO)deuxPO.OH + 2 RO.PO (OH)deux

Avec les oxydes basiques, il forme des phosphates solides.

C'est corrosif. Peut réagir dangereusement avec l'acide formique et les bases inorganiques telles que l'hydroxyde de sodium (NaOH), l'oxyde de calcium (CaO) ou le carbonate de sodium NadeuxCO3.

Si vous versez une solution d'acide perchlorique HClO4 et chloroforme CHCl3 en oxyde de phosphore (v) P4OU ALORSdix une violente explosion se produit.

Autres propriétés

Ce n'est pas inflammable. Il ne favorise pas la combustion. Cependant, sa réaction avec l'eau est si violente et exothermique qu'il peut y avoir un risque d'incendie..

Obtention

Il peut être préparé par oxydation directe du phosphore dans un courant d'air sec. Le phosphore lorsqu'il entre en contact avec un excès d'oxygène s'oxyde en formant de l'oxyde de phosphore (v).

P4 + 5 Odeux → P4OU ALORSdix

Présence dans la nature

L'oxyde de phosphore (v) se trouve dans des minéraux tels que l'ilménite, le rutile et le zircon.

L'ilménite est un minéral qui contient du fer et du titane et qui contient parfois de l'oxyde de phosphore (v) à des concentrations variant entre 0,04 et 0,33% en poids. Le rutile est un minéral d'oxyde de titane et peut contenir environ 0,02% en poids de PdeuxOU ALORS5.

Les sables de zircon (un minéral de l'élément zirconium) ont de l'oxyde de phosphore (v) à 0,05-0,39% en poids.

Applications

En tant qu'agent déshydratant et desséchant

En raison de sa grande avidité pour l'eau, c'est l'un des agents déshydratants les plus connus et très efficace à des températures inférieures à 100 ° C..

Il peut extraire l'eau de substances qui sont elles-mêmes considérées comme des agents déshydratants. Par exemple, vous pouvez éliminer l'eau de l'acide sulfurique HdeuxSW4 le transformer en SO3 et acide nitrique HNO3 le transformer en NdeuxOU ALORS5.

Déshydratation de l'acide sulfurique par l'oxyde de phosphore (v). Auteur: Marilú Stea.

Fondamentalement, il peut sécher tous les liquides et gaz avec lesquels il ne réagit pas, il permet donc d'éliminer les traces d'humidité des systèmes de vide..

Dans les réactions de chimie organique

L'oxyde de phosphore (v) sert à fermer les anneaux de composés organiques et d'autres réactions de condensation.

Il permet d'estérifier les acides organiques avec la possibilité de distinguer les acides carboxyliques aliphatiques primaires (chaîne carbonée sans cycle avec le groupement -COOH à une extrémité) et les acides aromatiques (groupement -COOH attaché au cycle benzénique), car ces derniers ne réagissent pas.

Il sert également à éliminer une molécule de HdeuxO des amides R (C = O) NHdeux et les convertit en nitriles R-CN. De plus, il catalyse ou accélère les réactions d'oxygénation, de déshydrogénation et de polymérisation du bitume.

Le p4OU ALORSdix Il est largement utilisé dans les laboratoires de chimie organique. Auteur: jdn2001cn0. Source: Pixabay.

Dans le raffinage du carburant

Depuis les années 30 du 20e siècle, certaines études ont indiqué que l'oxyde de phosphore (v) exerçait une action de raffinage sur l'essence, augmentant son indice d'octane.

L'action raffinante de P4OU ALORSdix elle est principalement due à des réactions de condensation (union de molécules différentes) et non à une polymérisation (union de molécules égales).

Le p4OU ALORSdix accélère l'alkylation directe des hydrocarbures aromatiques avec les oléfines, la conversion des oléfines en naphtènes et leur polymérisation partielle. La réaction d'alkylation augmente l'indice d'octane de l'essence.

De cette manière, une essence raffinée de haute qualité est obtenue.

Certains dérivés pétroliers peuvent être améliorés par l'action de P4OU ALORSdix dans ses molécules. Auteur: drpepperscott230. Source: Pixabay.

Dans diverses applications

L'oxyde de phosphore (v) est utilisé pour:

- Préparer l'acide phosphorique H3PO4

- Obtenir des esters d'acrylate et des tensioactifs

- Préparer des esters de phosphate qui sont utilisés comme retardateurs de flamme, solvants et diluants

- Conversion du trichlorure de phosphore en oxychlorure de phosphore

- Réactif de laboratoire

- Fabrication de verre spécial pour tubes à vide

- Augmenter le point de fusion de l'asphalte

- Servir de molécule standard dans la détermination du phosphore ou des phosphates dans la roche phosphatée, les engrais et le ciment Portland, sous forme de PdeuxOU ALORS5

- Améliorer les liaisons entre certains polymères et la couche d'ivoire des dents

Certains verres spéciaux tels que ceux pour tubes à vide nécessitent l'utilisation de P4OU ALORSdix lors de sa fabrication. Tvezymer [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Des risques

L'oxyde de phosphore (v) doit être conservé dans des conteneurs scellés et dans des endroits frais, secs et bien ventilés.

Cela sert à l'empêcher d'entrer en contact avec l'eau, car il peut réagir violemment avec elle, générant beaucoup de chaleur, au point de brûler des matériaux combustibles à proximité..

La poussière d'oxyde de phosphore (v) est irritante pour les yeux et les voies respiratoires et corrosive pour la peau. Peut causer des brûlures aux yeux. L'ingestion provoque des brûlures internes mortelles.

Les références

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