Оксид фосфору(III)

Окси́д фо́сфору(III), фо́сфор(III) окси́д — неорганічна сполука складу P₄O₆ (також записується P₂O₃). За звичайних умов є білими, плавкими кристалами із різким запахом. Самозаймається за незначної температури і має токсичні властивості.

Оксид фосфору(III)
Інші назви	триоксид фосфору, фосфітний ангідрид
Ідентифікатори
Номер CAS	12440-00-5
Номер EINECS	235-670-5
ChEBI	37372
SMILES	O1P2OP3OP1OP(O2)O3
InChI	InChI=1S/O6P4/c1-7-2-9-4-8(1)5-10(3-7)6-9
Номер Гмеліна	26856
Властивості
Молекулярна формула	P4O6 (також P2O3)
Молярна маса	219,891 г/моль (P4O6) 109,946 г/моль (P2O3)
Зовнішній вигляд	білі кристали
Густина	2,135 г/см³
Тпл	23,8 °C
Ткип	175,3 °C
Розчинність (вода)	1,7 г/100 г H2O
Небезпеки
Температура самозаймання	70 °C
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Сполука є ангідридом фосфітної кислоти, із лугами утворює ряд фосфітів.

Промислового значення оксид фосфору не має.

Фізичні властивості

Оксид фосфору(III) є м'якими кристалами білого кольору. Речовина має різкий запах і вкрай токсична. Самозаймається при температурі 70 °C, а при наявності значного вмісту домішки білого фосфору самозаймання може відбутися навіть за кімнатної температури.

Слабко розчиняється у воді і добре — в органічних розчинниках (бензені, тетрахлорометані, хлороформі, сірковуглеці).

Отримання

Оксид фосфору(III) можна синтезувати при спалюванні білого фосфору в атмосфері з обмеженою кількості кисню (75% кисню, 25% азоту) при 90 мм рт. ст.:

$\mathrm {P_{4}+3O_{2}{\xrightarrow {46-50^{o}C}}P_{4}O_{6}}$

Вихід синтезу становить близько 50—60%. Утворений оксид завжди матиме домішку білого фосфору, який можна перевести у червоний фосфор шляхом дії на нього ультрафіолетового випромінювання, що суттєво полегшує подальше очищення.

Менш поширеними методами є окиснення фосфору оксидами N₂O та CO₂, відновлення оксиду P₄O₁₀ білим фосфором:

$\mathrm {P_{4}+6N_{2}O{\xrightarrow {550-625^{o}C}}\ P_{4}O_{6}+6N_{2}}$

$\mathrm {P_{4}+6CO_{2}{\xrightarrow {650^{o}C}}\ P_{4}O_{6}+6CO}$

$\mathrm {3P_{4}O_{10}+2P_{4}{\xrightarrow {50^{o}C}}\ 5P_{4}O_{6}}$

Хімічні властивості

За кімнатної температури оксид фосфору(III) поступово окиснюється до оксиду фосфору(V):

$\mathrm {P_{4}O_{6}+2O_{2}\longrightarrow P_{4}O_{10}}$

При нагріванні до 200—400 °C у герметичній камері оксид P₄O₆ диспропорціонує із утворенням червоного фосфору та суміші оксидів загального складу P₄O_x (x = 7—9).

Оксид P₄O₆ є кислотним оксидом: гідролізуючись у воді, він утворює фосфітну кислоту, а з лугами — відповідні фосфіти:

$\mathrm {P_{4}O_{6}+6H_{2}O\rightarrow 4H_{3}PO_{3}}$

$\mathrm {P_{4}O_{6}+12NaOH\rightarrow 4Na_{3}PO_{3}+6H_{2}O}$

При розчиненні у гарячій воді сполука диспропорціонує на ортофосфатну кислоту, фосфін і червоний фосфор:

$\mathrm {6P_{4}O_{6}+24H_{2}O{\xrightarrow {t}}\ 8P+15H_{3}PO_{4}+PH_{3}\uparrow }$

Оксид фосфору взаємодіє з деякими неметалами: з хлором, бромом, йодом і сіркою:

$\mathrm {P_{4}O_{6}+6Cl_{2}\rightarrow 4POCl_{3}+3O_{2}}$

$\mathrm {P_{4}O_{6}+6Br_{2}\rightarrow 4POBr_{3}+3O_{2}}$

$\mathrm {P_{4}O_{6}+9S{\xrightarrow {150^{o}C}}P_{4}S_{6}+3SO_{2}}$

Реагуючи із газуватим хлороводнем, диспропорціонує на фосфітну кислоту і трихлорид фосфору:

$\mathrm {P_{4}O_{6}+6HCl_{(gas)}\rightarrow 2H_{3}PO_{3}+2PCl_{3}\uparrow }$

P₄O₆ може виступати як ліганд, наприклад, заміщуючи ліганди у карбонілах металів:

$\mathrm {P_{4}O_{6}+[Ni(CO)_{4}]\rightarrow [P_{4}O_{6}Ni(CO)_{3}]+CO}$

Див. також

• Фосфор
• Оксид фосфору(V)
• Фосфін

Джерела

• Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 503-505. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Fee D. C., Gard D. R., Yang C. Phosphorus compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 18. — P. 373. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.16081519060505.a01. (англ.)
• Bettermann G. Phosphorus Compounds, Inorganic // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 3-4. — DOI:10.1002/14356007.a19_527. (англ.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)