磷的氧化物
磷在空气中燃烧得磷的氧化物,当空气不足时生成三氧化磷,空气充足时生成五氧化磷。根据分子密度测定,其分子式分别为 P4O6 和 P4O10。它们的结构都是以 P4 分子四面体结构为基础而衍生的。磷在氧不足时燃烧生成P4O6。在燃烧时 P—P 键因氧原子的进攻而断开形成 P—O—P 键,六个氧原子镶到 P—P 原子之间,仍为正四面体。当氧气充足时,由于 P4O6 分子中每个磷原子上尚有一对孤对电子,这孤对电子易配位到氧原子上而形成 P4O10(图3—19)。
P4O6 熔点 297K,沸点 447K,是亚磷酸的酸酐,它是还原剂,被空气、卤素、硫、H2O2 等氧化至磷(V)的化合物。
P4O10 白色软质粉末,是磷酸的酸酐,573K 升华,在加压下加热到较高温度就转变为无定形玻璃体,在 839K 熔化。P4O10 对水有很大亲力,极易吸水, 与水反应剧烈,放大量热,根据用水量多少而生成不同组分的磷酸。
P O +2H O→(HPO )
2H O
2
+2H P O
+2H2O
2H P O
4 10 2 3 4 →
4 2 7 →
4 2 7
+ 2H2 O→ 4H3 PO4
当 P4O10 与水的摩尔数比超过 1∶6,特别是有硝酸作催化剂时,可完全转化为正磷酸。
P4O10 主要用作气体和液体的干燥剂。在 100℃以下它是最有效的干燥
剂,吸水性比常用的干燥剂如 CuSO4、ZnCl2、CaCl2、NaOH、H2SO4、KOH 等都高。它还可以从化合物中夺取化合态水用作脱水剂,如用 P4O10 使 HNO3、H2SO4 脱水生成相应的酸酐,使酰胺脱水生成腈
12HNO3+P4O10→6N2O5+4H3PO4
6H2SO4+P4O10→6SO3+4H3PO4
6RCONH2+P4O10→6RCN+4H3PO4
P4O10 有强的吸水性,必须贮存在耐酸密闭容器中。它对皮肤和粘膜有腐蚀性,使用时注意不要沾在皮肤上。