Acide phosphoreux - Phosphorous acid

Acide phosphoreux
Modèle filaire d'acide phosphoreux
Modèle boule et bâton d'acide phosphoreux
Des noms
Nom IUPAC
acide phosphonique
Autres noms
Oxyde de dihydroxyphosphine

Dihydroxy(oxo)- λ 5 -phosphane
Dihydroxy- λ 5 -phosphanone
Acide orthophosphoreux
Oxo- λ 5 -phosphanediol

Oxo- X 5 acide -phosphonous
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Carte d'information de l'ECHA 100.033.682 Modifiez ceci sur Wikidata
KEGG
CID PubChem
Numéro RTECS
UNII
  • InChI=1S/H3O3P/c1-4(2)3/h4H,(H2,1,2,3) ChèqueOui
    Clé : ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N ChèqueOui
  • InChI=1/H3O3P/c1-4(2)3/h4H,(H2,1,2,3)
    Clé : ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYAF
  • OP(=O)O
  • OP(O)O
Propriétés
H 3 PO 3
Masse molaire 81,99 g/mol
Apparence blanc solide
déliquescent
Densité 1,651 g / cm 3 (21 ° C)
Point de fusion 73,6 °C (164,5 °F; 346,8 K)
Point d'ébullition 200 °C (392 °F; 473 K) (se décompose)
310 g/100 ml
Solubilité soluble dans l' éthanol
Acidité (p K a ) 1.1, 6.7
−42,5·10 −6 cm 3 /mol
Structure
pseudo-tétraédrique
Dangers
Principaux dangers irritant pour la peau
Fiche de données de sécurité http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/
Phrases R (obsolètes) 22-35
Phrases S (obsolètes) 26-36/37/39-45
NFPA 704 (diamant de feu)
3
0
1
Composés apparentés
Composés apparentés
H 3 PO 4 (c'est-à-dire PO(OH) 3 )
H 3 PO 2 (c'est-à-dire H 2 PO(OH))
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒N vérifier  ( qu'est-ce que c'est   ?) ChèqueOui☒N
Références de l'infobox

L'acide phosphoreux est le composé décrit par la formule H 3 PO 3 . Cet acide est diprotique (ionise facilement deux protons), et non triprotique comme pourrait le suggérer cette formule. L'acide phosphoreux est un intermédiaire dans la préparation d'autres composés du phosphore. Les dérivés organiques de l'acide phosphoreux, composés de formule RPO 3 H 2 , sont appelés acides phosphoniques .

Nomenclature et tautomérie

Tautomérie de H3PO3.png

H 3 PO 3 est plus clairement décrit avec la formule développée HPO(OH) 2 . A l'état solide, HP(O)(OH) 2 est tétraédrique avec une liaison P-H de 1,32 pm, une liaison P=O plus courte de 148  pm et deux liaisons P-O(H) plus longues de 154 pm. Cette espèce existe en équilibre avec un tautomère extrêmement mineur P(OH) 3 . L'IUPAC recommande que ce dernier soit appelé acide phosphoreux, tandis que la forme dihydroxy est appelée acide phosphonique. Seuls les composés phosphorés réduits sont orthographiés avec une terminaison "ous".

D'autres oxyacides importants du phosphore sont l'acide phosphorique (H 3 PO 4 ) et l'acide hypophosphoreux (H 3 PO 2 ). Les acides phosphorés réduits sont sujets à une tautomérie similaire impliquant des déplacements de H entre O et P.

Préparation

HPO(OH) 2 est le produit de l'hydrolyse de son anhydride d'acide :

P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 HPO(OH) 2

(Une relation analogue relie H 3 PO 4 et P 4 O 10 ).

A l'échelle industrielle, l'acide est préparé par hydrolyse du trichlorure de phosphore avec de l'eau ou de la vapeur :

PCl 3 + 3 H 2 O → HPO(OH) 2 + 3  HCl

Réactions

Propriétés acido-basiques

L' acide phosphoreux a ap K a dans la plage de 01/26 à 01/03.

HP(O)(OH) 2 → HP(O) 2 (OH) + H +            p K a  = 1,3

C'est un acide diprotique , l'ion hydrogénophosphite, HP(O) 2 (OH) est un acide faible :

HP(O) 2 (OH) HPO2−
3
+ H +            p K a  = 6,7

La base conjuguée HP(O) 2 (OH) est appelée phosphite d'hydrogène, et la deuxième base conjuguée, HPO2−
3
, est l' ion phosphite . (Notez que les recommandations de l' IUPAC sont respectivement l'hydrogénophosphonate et le phosphonate).

L'atome d'hydrogène lié directement à l'atome de phosphore n'est pas facilement ionisable. Les examens de chimie testent souvent l'appréciation des élèves sur le fait que les trois atomes d'hydrogène ne sont pas tous acides dans des conditions aqueuses, contrairement à H 3 PO 4 .

Propriétés redox

En chauffant à 200 °C, l'acide phosphoreux se disproportionne en acide phosphorique et en phosphine :

4 H 3 PO 3 → 3 H 3 PO 4 + PH 3

Cette réaction est utilisée pour les préparations de PH 3 à l' échelle du laboratoire .

L'acide phosphoreux s'oxyde lentement dans l'air en acide phosphorique.

L'acide phosphoreux et ses formes déprotonées sont de bons agents réducteurs , bien qu'ils ne réagissent pas nécessairement rapidement. Ils sont oxydés en acide phosphorique ou en ses sels. Il réduit les solutions de cations de métaux nobles aux métaux. Lorsque l'acide phosphoreux est traité avec une solution froide de chlorure mercurique , un précipité blanc de chlorure mercureux se forme :

H 3 PO 3 + 2 HgCl 2 + H 2 O → Hg 2 Cl 2 + H 3 PO 4 + 2 HCl

Le chlorure mercureux est encore réduit par l'acide phosphoreux en mercure lors du chauffage ou au repos :

H 3 PO 3 + Hg 2 Cl 2 + H 2 O → 2 Hg + H 3 PO 4 + 2 HCl

En tant que ligand

Lors du traitement avec des métaux de configuration d6, l'acide phosphoreux est connu pour se coordonner en tant que tautomère P(OH) 3 par ailleurs rare . Des exemples incluent Mo(CO) 5 (P(OH) 3 ) et [Ru(NH 3 ) 4 (H 2 O)(P(OH) 3 )] 2+ .

Structure de Mo(CO) 5 P(OH) 3 .

Les usages

L'utilisation la plus importante de l'acide phosphoreux (acide phosphonique) est la production de phosphite de plomb basique , qui est un stabilisant dans le PVC et les polymères chlorés apparentés.

Il est utilisé dans la production de stabilisant PVC basique au phosphonate de plomb, d'acide aminométhylène phosphonique et d'acide hydroxyéthane diphosphonique. Il est également utilisé comme agent réducteur puissant et dans la production d'acide phosphoreux, de fibres synthétiques, de pesticides organophosphorés et de l'agent de traitement de l'eau hautement efficace ATMP .

Les matériaux ferreux , y compris l'acier, peuvent être quelque peu protégés en favorisant l'oxydation ("rouille") puis en convertissant l'oxydation en un métalophosphate en utilisant de l'acide phosphorique et en plus protégés par un revêtement de surface. (Voir : Passivation (chimie) ).

Dérivés organiques

Le nom IUPAC (principalement organique) est acide phosphonique . Cette nomenclature est communément réservée aux dérivés substitués , c'est-à-dire aux groupements organiques liés au phosphore, et non pas simplement à un ester. Par exemple, (CH 3 )PO(OH) 2 est « l' acide méthylphosphonique », qui peut bien entendu former des esters « méthyl phosphonate » .

Les références

Lectures complémentaires

  • Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Chimie inorganique . San Diego : Presse académique. ISBN 0-12-352651-5.
  • Corbridge., DEC (1995). Phosphore: Un aperçu de sa chimie, sa biochimie et sa technologie (5e éd.). Amsterdam : Elsevier. ISBN 0-444-89307-5.
  • Lee, JD (3 janvier 2008). Chimie inorganique concise . Presses de l'Université d'Oxford. ISBN 978-81-265-1554-7.