Оксид фосфора (V), свойства, получение, химические реакции.
Оксид фосфора (V) – неорганическое вещество, имеет химическую формулу P4O10 и P2O5.
Краткая характеристика оксида фосфора (V)
Модификации оксида фосфора (V)
Физические свойства оксида фосфора (V)
Химические свойства оксида фосфора (V)
Химические реакции оксида фосфора (V)
Применение и использование оксида фосфора (V)
Краткая характеристика оксида фосфора (V). Формула оксида фосфора (V):
Оксид фосфора (V) – неорганическое вещество белого цвета.
Оксид фосфора (V) содержит четыре атома фосфора и десять атомов кислорода.
Химическая формула оксида фосфора (V) P4O10 и P2O5. Для простоты записи используют последнюю формулу.
В воде не растворяется, а взаимодействует с ней, образуя кислоты.
Кислотный оксид.
Модификации оксида фосфора (V):
Твердый оксид фосфора (V) склонен к полиморфизму. Существуют три формы-модификации оксида фосфора (V): H, O`, O и G формы-модификации.
| гексагональная H-форма | орторомбическая O`-форма | орторомбическая O-форма | G-форма | |
| Состояние вещества | Кристаллический вид | Кристаллический | Кристаллический вид | Стекловидный вид |
| Характер стабильности формы | Метастабильная форма | Стабильная форма | Метастабильная форма | |
| Другие характеристики | a=0,744 нм, угол = 87°, пространственная группа R3C | a=1,63 нм, b=0,814 нм, c=0,526 нм, пространственная группа Fdd2 | a=0,923 нм, b = 0,718 нм, c = 0,494 нм, пространственная группа Pnam |
H-форма переходит в O-форму при 300-360 °C (процесс заканчивается при 378 °C).
Физические свойства оксида фосфора (V). Масса, цвет, плотность, температура и пр.:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула оксида фосфора (V) | P4O10 и P2O5 |
| Синонимы и названия иностранном языке | phosphorus (V) oxide (англ.)
тетрафосфора декаоксид (рус.) фосфора пентаоксид (рус.) фосфорный ангидрид (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | белые тригональные кристаллы |
| Цвет оксида фосфора (V) | белый |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность H-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 2300 |
| Плотность H-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 2,3 |
| Плотность O`-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 3000 |
| Плотность O`-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 3,0 |
| Плотность O-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 2720 |
| Плотность O-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 2,72 |
| Температура сублимации H-формы, °C | 340,5 |
| Температура кипения O`-формы, °C | 605,5 |
| Температура кипения O-формы, °C | 605,5 |
| Температура плавления H-формы, °C | 420,5 (0,48 МПа) |
| Температура плавления O`-формы, °C | 580,5 (74 кПа) |
| Температура плавления O-формы, °C | 562 (58 кПа) |
| Молярная масса оксида фосфора (V), P2O5, г/моль | 141,94 |
| Молярная масса оксида фосфора (V), P4O10, г/моль | 283,88 |
Примечание:
* — нет данных.
Получение оксида фосфора (V):
Оксид фосфора (V) получают путем сжигания фосфора в избытке кислорода или воздуха.
P4 + 5O2 → P4O10 (t = 34-60 °C).
Готовый продукт состоит из смеси разных форм P4O10.
Химические свойства оксида фосфора (V). Химические реакции оксида фосфора (V):
Оксид фосфора (V) относится к кислотным оксидам.
Химические свойства оксида фосфора (V) аналогичны свойствам кислотным оксидов других неметаллов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция оксида фосфора (V) и белого фосфора:
3P4O10 + 2P4 → 5P4O6 (t = 50 °C).
В результате реакции образуются оксид фосфора (III).
2. реакция оксида фосфора (V) и натрия:
3P4O10 + 16Na → 10NaPO3 + 2Na3P (t = 300-400 °C).
В результате реакции образуются соли – метафосфат натрия и фосфид натрия.
3. реакция оксида фосфора (V) и лития:
3P4O10 + 16Li → 10LiPO3 + 2Li3P (t = 300-400 °C).
В результате реакции образуются соли – метафосфат лития и фосфид лития.
4. реакция оксида фосфора (V) и фтора:
P4O10 + 6F2 → 4POF3 + 3O2 (t = 100 °C).
В результате реакции образуются оксид-трифторид фосфора(V) и кислород.
5. реакция оксида фосфора (V) с водой:
P4O10 + 6H2O → 4H3PO4 или P2O5 + 3H2O → 2H3PO4,
P4O10 + 2H2O → 4HPO3 или P2O5 + H2O → 2HPO3.
В результате реакции образуются кислоты: в первом случае – ортофосфорная кислота, во втором – метафосфорная кислота.
6. реакция оксида фосфора (V) с оксидом кальция:
CaO + P2O5 → Ca(PO3)2,
2CaO + P2O5 → Ca2P2O7,
3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2 (t°).
В результате реакции образуется соль, в первом случае – метафосфат кальция, во втором – дифосфат кальция, в третьем – фосфат кальция.
7. реакция оксида фосфора (V) с оксидом натрия:
3Na2O + P2O5 → 2Na3PO4.
В результате реакции образуется соль – ортофосфат натрия.
8. реакция оксида фосфора (V) с оксидом бора:
2B2O3 + P4O10 → 4BPO4 (t°).
В результате реакции образуется соль – фосфат бора.
9. реакция оксида фосфора (V) с гидроксидом натрия:
P4O10 + 12NaOH → 4Na3PO4 + 6H2O или P2O5 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O.
В результате реакции образуется соль – ортофосфат натрия и вода. Гидроксид натрия – разбавленный раствор.
10. реакция оксида фосфора (V) с плавиковой кислотой:
P4O10 + 3HF → POF3 + 3HPO3 (t = 120-170 oC).
В результате химической реакции получается оксид-трифторид фосфора и метафосфорная кислота.
11. реакция оксида фосфора (V) с бромистым водородом (бромоводородом):
P4O10 + 3HBr → POBr3 + 3HPO3 (t = 200 oC).
В результате химической реакции получается оксид-трибромид фосфора и метафосфорная кислота.
12. реакция оксида фосфора (V) с азотной кислотой:
4HNO3 + P4O10 → 2N2O5 + 4HPO3 или 2HNO3 + P2O5 → N2O5 + 2HPO3 (t = -10 oC).
В результате химической реакции получается оксид азота и метафосфорная кислота.
13. реакция оксида фосфора (V) с ортофосфорной кислотой:
P4O10 + 8H3PO4 → 6H4P2O7 (t = 80-100 oC).
В результате химической реакции получается дифосфорная кислота. Ортофосфорная кислота – концентрированный раствор.
14. реакция оксида фосфора (V) с пероксидом водорода:
P4O10 + 8H2O2 → 4H3PO2(O2)2 + 2H2O (t = -20 oC).
В результате химической реакции получается дипероксодиоксофосфата водорода и вода. Пероксид водорода – безводный.
15. реакции оксида фосфора (V) с органическими веществами:
Оксид фосфора (V) реагирует с амидами, превращая их в нитрилы, а также со спиртами, эфирами, фенолами и другими органическими соединениями, при этом образуются фосфорорганические соединения.
Применение и использование оксида фосфора (V):
Оксид фосфора (V) используется как осушитель газов и жидкостей в органическом синтезе.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
оксид фосфора (V) реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида фосфора (V)
реакции с оксидом фосфора (V)