Ácido fosfórico (H3PO3): Propriedades, riscos e usos

O ácido fosforoso , também chamado ácido orthophosphorous, é um composto químico de fórmula H 3 PO 3 . É um dos vários ácidos oxigenados com fósforo e sua estrutura é apresentada na Figura 1 (EMBL-EBI, 2015).

Dada a fórmula do composto, ele pode ser reescrito como HPO (OH) 2. Esta espécie existe em equilíbrio com um tautômero menor P (OH) 3 (Figura 2).

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Figura 1: Estrutura do ácido fosforoso.

As recomendações da IUPAC, 2005, são que este último seja chamado de ácido fosforoso, enquanto a forma di-hidroxi é chamada de ácido fosfônico. Somente compostos de fósforo reduzido são soletrados com uma finalização “urso”.

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Figura 2: Tautômeros de ácido fosforoso.
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Figura 3: Forma de H3PO3 estabilizada por ressonância

O ácido fosforoso é um ácido diprótico, isso significa que ele tem apenas a capacidade de produzir dois prótons. Isso ocorre porque o tautômero majoritário é o H 3 PO 3 . Quando esta forma perde um próton, a ressonância estabiliza os ânions formados, como mostra a Figura 3.

O tautômero P (OH) 3 (Figura 4) não possui o benefício da estabilização por ressonância. Isso dificulta muito a remoção do terceiro próton (por que o ácido fosforoso é diprótico e não triprótico?, 2016).

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Figura 4: Forma PO33 – onde é observado que não há estabilização por ressonância.

O ácido fosfórico (H 3 PO 3 ) forma sais chamados fosfitos, que são usados ​​como agentes redutores (Britannica, 1998). É preparado dissolvendo hexóxido tetrafosfórico (P 4 O 6 ) de acordo com a equação:

P 4 O 6 + 6 H 2 O → HPO 4 (OH) 2

O ácido fosforoso puro, H 3 PO 3 , é melhor preparado pela hidrólise do fósforo tricloreto de PCl 3 .

PCl 3 + 3H 2 O → HPO (OH) 2 + 3HCl

A solução resultante foi aquecida para eliminar o HCl, e a água restante é evaporado até que apareça 3 PO 3 incolor cristalino ao arrefecer. O ácido também pode ser obtido pela ação da água no PBr 3 ou PI 3 (Zumdahl, 2018).

Propriedades físicas e químicas

O ácido fosforoso são cristais tetraédricos higroscópicos brancos ou amarelos, com um aroma semelhante ao alho (National Center for Biotechnology Information, 2017).

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Figura 5: aparência do ácido fosforoso.

O H 3 PO 3 tendo um peso molecular de 82,0 g / mol e uma densidade de 1,651 g / ml. O composto tem um ponto de fusão de 73 ° C e decompõe-se acima de 200 ° C. O ácido fosforoso é solúvel em água, podendo dissolver 310 gramas por 100 ml deste solvente. Também é solúvel em etanol.

Além disso, é um ácido forte com um pKa entre 1,3 e 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

O aquecimento do ácido fosforoso a aproximadamente 200 ° C causa uma desproporção em ácido fosfórico e fosfina (PH 3 ). Fosfina, um gás que normalmente inflama espontaneamente no ar.

4H 3 PO 3 + calor → PH 3 + 3H 3 PO 4

Reatividade e perigos

Reatividade

  • O ácido fosforoso não é um composto estável.
  • Absorve oxigênio do ar para formar ácido fosfórico.
  • Forma depósitos amarelos em solução aquosa que são espontaneamente inflamáveis ​​quando secos.
  • Reage exotermicamente com bases químicas (por exemplo: aminas e hidróxidos inorgânicos) para formar sais.
  • Essas reações podem gerar quantidades perigosamente grandes de calor em espaços pequenos.
  • A dissolução em água ou a diluição de uma solução concentrada com água adicional pode gerar calor significativo.
  • Ele reage na presença de umidade com metais ativos, incluindo metais estruturais, como alumínio e ferro, para liberar hidrogênio, um gás inflamável.
  • Pode iniciar a polimerização de certos alcenos. Reage com compostos de cianeto para liberar gás de cianeto de hidrogênio.
  • Pode gerar gases inflamáveis ​​e / ou tóxicos em contato com ditiocarbamatos, isocianatos, mercaptanos, nitretos, nitrilos, sulfetos e agentes redutores fortes.
  • Reações geradoras de gás adicionais ocorrem com sulfitos, nitritos, tiossulfatos (para dar H2S e SO3), ditionitos (para dar SO2) e carbonatos (para dar CO2) (ÁCIDO FOSFÓRICO, 2016).
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Perigos

  • O composto é corrosivo para os olhos e pele.
  • O contato com os olhos pode resultar em danos ou cegueira na córnea.
  • O contato com a pele pode causar inflamação e bolhas.
  • A inalação de poeira causará irritação no trato gastrointestinal ou respiratório, caracterizada por queimação, espirros e tosse.
  • A superexposição grave pode causar danos nos pulmões, asfixia, perda de consciência ou morte (Folha de dados de segurança do material Fósforo ácido, 2013).

Ação em caso de dano

  • Certifique-se de que o pessoal médico esteja ciente dos materiais envolvidos e tome precauções para se proteger.
  • A vítima deve ser transferida para um local fresco e ligar para o serviço médico de emergência.
  • A respiração artificial deve ser dada se a vítima não estiver respirando.
  • O método boca a boca não deve ser usado se a vítima tiver ingerido ou inalado a substância.
  • A respiração artificial é realizada com a ajuda de uma máscara de bolso equipada com uma válvula unidirecional ou outro dispositivo médico respiratório adequado.
  • Deve-se administrar oxigênio se a respiração estiver difícil.
  • Roupas e sapatos contaminados devem ser removidos e isolados.
  • Em caso de contato com a substância, lave imediatamente a pele ou os olhos com água corrente por pelo menos 20 minutos.
  • Para menos contato com a pele, evite espalhar o material sobre a pele não afetada.
  • Mantenha a vítima calma e quente.
  • Os efeitos da exposição (inalação, ingestão ou contato com a pele) à substância podem ser retardados.

Usos

O uso mais importante do ácido fosforoso é a produção de fosfitos utilizados no tratamento da água. O ácido fosfórico também é usado para preparar sais de fosfito, como o fosfito de potássio.

Os fosfitos provaram ser eficazes no controle de uma variedade de doenças nas plantas.

Em particular, o tratamento por injeção do tronco ou foliar contendo sais de ácido fosforoso é indicado em resposta a infecções por patógenos vegetais do tipo fitoptera e pythium (causam quebra de raiz).

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Ácido fosfórico e fosfitos são usados ​​como agentes redutores em análises químicas. Uma nova síntese conveniente e escalonável de ácidos fenilacéticos, através da redução catalisada por iodeto de ácidos mandélicos, baseia-se na geração in situ de ácido iodídrico a partir de iodeto de sódio catalítico. Para isso, o ácido fosfórico é utilizado como redutor estequiométrico (Jacqueline E. Milne, 2011).

É usado como um ingrediente para a produção de aditivos usados ​​na indústria de poli (cloreto de vinila) (ácido fosfórico (CAS RN 10294-56-1), 2017). Também ésteres de ácido fosforoso são usados ​​em várias reações de síntese orgânica (Blazewska, 2009).

Referências

  1. Blazewska, K. (2009). Science of Synthesis: Métodos de Houben-Weyl de transformações moleculares Vol 42. Nova York: Thieme.
  2. (20 de julho de 1998). Ácido fosforoso (H3PO3). Recuperado da Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (20 de julho de 2015). ácido fosfônico Recuperado de ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, TS (2011). Reduções Catalisadas por Iodeto: Desenvolvimento de uma Síntese de Ácidos Fenilacéticos. Org. Chem. 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Ficha de dados de segurança do material Ácido fosfórico. (21 de maio de 2013). Recuperado de sciencelab: sciencelab.com.
  6. Centro Nacional de Informação Biotecnológica. (11 de março de 2017). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 107909. Recuperado de PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Ácido fosforoso (CAS RN 10294-56-1). (15 de março de 2017). Recuperado de gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. ÁCIDO FOSFOROSO. (2016). Recuperado de camequímicos: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Sociedade Real de Química. (2015). ÁCIDO FOSFOROSO. Recuperado de chemspider: chemspider.com.
  10. Por que o ácido fosforoso é diprótico e não triprótico? (11 de março de 2016). Recuperado de chemistry.stackexchange.
  11. Zumdahl, SS (2018, 15 de agosto). Oxiácido Recuperado de britannica.com.

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