Acid hipofosforic(legătură:https://www.bloomtechz.com/sintetic-chimic/organic-materials/hypophosphorous-acid-solution-cas{-6303-21-5.html)este un lichid incolor cu formula chimică H3PO2. Altul numit: apa, HO2P. Datorită structurii sale chimice speciale, are multe proprietăți chimice și reactive diferite.
Structura chimica:
1. Compoziția moleculară:
Molecula de acid hipofosforic constă dintr-un atom de fosfor (P) și trei atomi de hidrogen (H), formând o singură legătură fosfor-hidrogen.
2. Stare de oxidare:
În acidul hipofosforic, fosforul are o stare de oxidare de plus 1, care se potrivește cu cea a hidrogenului. Acest lucru se datorează faptului că atomul de fosfor pierde doi atomi de oxigen.
3. Forma structurală:
Moleculele de acid hipofosforic aparțin structurii piramidale triunghiulare. Atomul de fosfor este situat în centrul moleculei și este aranjat într-un triunghi în jurul celor trei atomi de hidrogen ai săi. Această structură face ca molecula de acid hipofosfor să fie relativ stabilă în spațiu.
4. Polaritate:
Acidul hipofosforic este o moleculă polară. Polaritatea legăturilor fosfor-hidrogen permite moleculei să aibă regiuni cu sarcină parțială pozitivă și parțială negativă. Atomii de fosfor au o sarcină parțială negativă, în timp ce atomii de hidrogen au o sarcină parțială pozitivă.
5. Formarea legăturilor de hidrogen:
Datorită caracteristicilor structurale ale moleculei de acid hipofosforic, aceasta poate interacționa cu alți compuși prin legături de hidrogen. De exemplu, acidul hipofosforic poate forma un complex de legături de hidrogen cu molecule de apă sau molecule de alcool prin legături de hidrogen.
Proprietăți chimice:
1. Acidul hipofosforic este un acid de tărie medie care produce protoni (Hla care se adauga) in apa. Este supus unei reacții de neutralizare acido-bazică cu alcalii pentru a genera hipofosfit și apă corespunzătoare. De exemplu:
H3PO2plus NaOH → NaH2PO2plus H2O
2. Acidul hipofosforic este un agent reducător puternic și prezintă bune proprietăți reducătoare în multe reacții chimice. Poate reduce anumiți ioni de metal la metale și joacă un rol important în multe reacții de sinteză organică. Iată câteva exemple:
A. Reducerea hidratului de nichel:
Ni2plus plus H3PO2→ Ni plus H3PO3
b. Reducerea clorurii de uraniu:
Ucl6plus 12 ore3PO2→ U plus 6H3PO3plus 6HCl
3. Proprietăți oxidative: Deși acidul hipofosforic este un agent reducător, poate prezenta și proprietăți oxidative în unele reacții. În condiții alcaline, capacitatea sa de oxidare este îmbunătățită, iar anumiți compuși pot fi oxidați la stări de valență ridicată, cum ar fi:
H3PO2plus 2NaOH plus 2Cl2→ Na2HPO4plus 2NaCl plus H2O
4. Reacția de esterificare:
Acidul hipofosforic poate reacționa cu alcoolii sau fenolii pentru a suferi o reacție de esterificare pentru a genera esterul hipofosforic corespunzător. De exemplu:
H3PO2plus ROH → ROH2PO2
5. Reacția de peroxidare:
Acidul hipofosforic poate reacționa cu peroxidul de hidrogen pentru a produce acid fosforic și apă:
H3PO2plus H2O2 → H3PO4plus H2O
6. Sinteza hidroxifosfonatului:
Acidul hipofosforic reacţionează cu aldehidele sau cetonele pentru a forma hidroxifosfonaţii corespunzători. Această reacție se numește reacția Pudovik. De exemplu:
H3PO2plus RCHO → RCH(OH)PO2
7. Reducerea acizilor carboxilici:
Acidul hipofosforic poate reduce acizii carboxilici la aldehidele corespunzătoare. De exemplu:
RCOOH plus H3PO2→ RCHO plus H3PO3
8. Reducerea amoniacului:
Acidul hipofosforic poate reacționa cu amoniacul pentru a forma hipofosfit de amoniu. De exemplu:
H3PO2plus NH3→ NH4H2PO2
9. Reducerea acidului fosforic oxidat:
Acidul hipofosforic poate reduce acidul fosforic oxidat (H5P3O10) pentru a genera acid hipofosforic. De exemplu:
H5P3O10plus 6NaH2PO2 → 3H3PO2plus 6NaHPO3
10. Reactivitate: acidul hipofosfor reacționează cu mulți compuși, inclusiv compuși organici, acizi anorganici, ioni metalici etc. Iată câteva reacții comune:
- Acidul hipofosforic reacţionează cu aldehidele/cetonele pentru a forma hidroxifosfonaţii corespunzători.
- Acidul hipofosforic reacţionează cu clorurile acide pentru a forma hidroxifosfonaţii corespunzători.
- Acidul hipofosforic reacţionează cu acidul sulfuric formând acid sulfuros.
- Acidul hipofosforic reacţionează cu peroxidul de hidrogen pentru a forma acid fosforic şi apă.
- Acidul hipofosforic reacţionează cu amoniacul formând hipofosfit de amoniu.
11. Stabilitate: Acidul hipofosforic este relativ stabil la temperatura camerei, dar se descompune ușor de lumină și căldură. Expunerea la aer pentru o perioadă lungă de timp va fi lent oxidată la acid fosforic.
A. Stabilitate termică:
Acidul hipofosforic este relativ stabil la temperatura camerei, dar se poate descompune la temperatură ridicată. Prin urmare, temperaturile excesive trebuie evitate la manipularea sau depozitarea acidului hipofosforic. În general, se păstrează cel mai bine la temperatura camerei, departe de aparate de încălzire sau de flăcări deschise.
b. Fotostabilitate:
Acidul hipofosforic este sensibil la lumină și se descompune ușor prin influența luminii. Prin urmare, în timpul depozitării și exploatării, încercați să evitați expunerea prelungită la lumină puternică sau razele ultraviolete. Puteți alege un recipient opac pentru a stoca acidul hipofosforic pentru a reduce impactul luminii asupra stabilității acestuia.
12. Solubilitate: Acidul hipofosforic are o solubilitate bună în apă. Poate fi dizolvat complet în apă pentru a forma o soluție incoloră și transparentă. În condiții normale de temperatură și presiune, solubilitatea acidului hipofosforic este relativ ridicată.
valoarea pH-ului:
Acidul hipofosforic este un acid slab a cărui soluție este acidă. În funcție de concentrația de ioni H plus din soluție, valoarea pH-ului soluției de acid hipofosforic poate fi ajustată. În mod normal, o soluție de acid hipofosforic cu o concentrație mai mică este slab acidă, cu o valoare a pH-ului între aproximativ 2 și 3.
b. Influenta temperaturii:
Temperatura va afecta solubilitatea acidului hipofosforic. În general, solubilitatea crește odată cu creșterea temperaturii. Prin urmare, la o temperatură mai mare, este mai ușor să se dizolve acidul hipofosforic în apă pentru a forma o soluție.
c. Efecte de concentrare:
Solubilitatea acidului hipofosforic este legată de concentrația acestuia. Într-un anumit interval, solubilitatea acidului hipofosforic crește odată cu creșterea concentrației. Cu toate acestea, atunci când concentrația atinge o anumită limită, solubilitatea poate fi saturată, adică nu mai poate fi dizolvat acid hipofosforic.
d. Stabilitatea soluției:
Soluțiile de acid hipofosforic sunt relativ stabile în timpul depozitării și manipulării. Cu toate acestea, depozitarea pe termen lung sau expunerea la condiții necorespunzătoare (cum ar fi temperatură ridicată, lumină, agenți oxidanți etc.) poate provoca degradarea și descompunerea soluției. Prin urmare, aceste condiții nedorite trebuie evitate atunci când se utilizează și se manipulează soluții de acid hipofosforic.
e. Aplicarea soluției:
Soluțiile de acid hipofosforic au aplicații importante în multe domenii. De exemplu, poate fi folosit ca agent reducător, catalizator și conservant în industria galvanizării. În plus, soluțiile de acid hipofosforic sunt adesea folosite ca agenți reducători și agenți de cuplare în sinteza chimică și sinteza organică.
|
|
|
|
13. Formarea sărurilor: Acidul hipofosforic poate forma hipofosfit, cum ar fi hipofosfit de sodiu (NaH2PO2) și hipofosfit de amoniu (NH4H2PO2). Aceste săruri sunt importante în anumite aplicații industriale și de laborator.
În plus față de reacțiile de mai sus, acidul hipofosforic poate juca un rol și în alte reacții chimice, cum ar fi precipitarea ionilor metalici, reducerea catalizatorilor etc. Trebuie remarcat faptul că acidul hipofosforic are o anumită toxicitate și coroziune și o siguranță adecvată. trebuie luate măsuri în timpul funcționării și trebuie urmate procedurile de operare relevante de laborator.