Hipofosforna kiselina(veza:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-materials/hypophosphorous-acid-solution-cas-6303-21-5.html)je bezbojna tečnost sa hemijskom formulom H3PO2. Drugi naziv: voda, HO2P. Zbog svoje posebne hemijske strukture, ima mnogo različitih hemijskih i reaktivnih svojstava.
Hemijska struktura:
1. Molekularni sastav:
Molekul hipofosforne kiseline sastoji se od jednog atoma fosfora (P) i tri atoma vodika (H), koji tvore jednu vezu fosfor-vodik.
2. Oksidacijsko stanje:
U hipofosfornoj kiselini, fosfor ima oksidaciono stanje plus 1, što odgovara onom vodonika. To je zbog toga što atom fosfora gubi dva atoma kisika.
3. Oblik konstrukcije:
Molekuli hipofosforne kiseline pripadaju trokutastoj piramidalnoj strukturi. Atom fosfora nalazi se u središtu molekule i raspoređen je u trokut oko svoja tri atoma vodika. Ova struktura čini molekulu hipofosforne kiseline relativno stabilnom u svemiru.
4. Polaritet:
Hipofosforna kiselina je polarna molekula. Polaritet veze fosfor-vodik omogućava molekulu da ima regije djelomično pozitivnog i djelomično negativnog naboja. Atomi fosfora imaju djelomični negativni naboj, dok atomi vodika imaju djelomično pozitivan naboj.
5. Formiranje vodikove veze:
Zbog strukturnih karakteristika molekula hipofosforne kiseline, može stupiti u interakciju s drugim spojevima putem vodikovih veza. Na primjer, hipofosforna kiselina može formirati kompleks vodonične veze s molekulima vode ili molekulima alkohola putem vodikovih veza.
Hemijska svojstva:
1. Hipofosforna kiselina je kiselina srednje jačine koja proizvodi protone (Hplus) u vodi. Podvrgava se kiselo-baznoj reakciji neutralizacije sa alkalijom da bi se dobio odgovarajući hipofosfit i voda. Na primjer:
H3PO2plus NaOH → NaH2PO2plus H2O
2. Hipofosforna kiselina je jako redukciono sredstvo i pokazuje dobra redukciona svojstva u mnogim hemijskim reakcijama. Može reducirati određene ione metala u metale i igrati važnu ulogu u mnogim reakcijama organske sinteze. Evo nekoliko primjera:
a. Redukcija nikl hidrata:
Ni2plus plus H3PO2→ Ni plus H3PO3
b. Redukcija uranijum hlorida:
UCl6plus 12H3PO2→ U plus 6H3PO3plus 6HCl
3. Oksidativna svojstva: Iako je hipofosforna kiselina redukcijski agens, ona također može pokazati oksidativna svojstva u nekim reakcijama. U alkalnim uslovima, njegova oksidaciona sposobnost je poboljšana, a određena jedinjenja se mogu oksidovati u visoko valentna stanja, kao što su:
H3PO2plus 2NaOH plus 2Cl2→ Na2HPO4plus 2NaCl plus H2O
4. Reakcija esterifikacije:
Hipofosforna kiselina može reagirati s alkoholima ili fenolima kako bi se podvrgla reakciji esterifikacije kako bi se dobio odgovarajući hipofosforni ester. Na primjer:
H3PO2plus ROH → ROH2PO2
5. Reakcija peroksidacije:
Hipofosforna kiselina može reagovati sa vodikovim peroksidom da bi proizvela fosfornu kiselinu i vodu:
H3PO2plus H2O2 → H3PO4plus H2O
6. Sinteza hidroksifosfonata:
Hipofosforna kiselina reaguje sa aldehidima ili ketonima i formira odgovarajuće hidroksifosfonate. Ova reakcija se zove Pudovikova reakcija. Na primjer:
H3PO2plus RCHO → RCH(OH)PO2
7. Redukcija karboksilnih kiselina:
Hipofosforna kiselina može reducirati karboksilne kiseline u odgovarajuće aldehide. Na primjer:
RCOOH plus H3PO2→ RCHO plus H3PO3
8. Redukcija amonijaka:
Hipofosforna kiselina može reagovati sa amonijakom i formirati amonijum hipofosfit. Na primjer:
H3PO2plus NH3→ NH4H2PO2
9. Redukcija oksidirane fosforne kiseline:
Hipofosforna kiselina može smanjiti oksidiranu fosfornu kiselinu (H5P3O10) kako bi se stvorila hipofosforna kiselina. Na primjer:
H5P3O10plus 6NaH2PO2 → 3H3PO2plus 6NaHPO3
10. Reaktivnost: Hipofosforna kiselina reaguje sa mnogim jedinjenjima, uključujući organska jedinjenja, anorganske kiseline, metalne jone, itd. Evo nekih uobičajenih reakcija:
- Hipofosforna kiselina reaguje sa aldehidima/ketonima i formira odgovarajuće hidroksifosfonate.
- Hipofosforna kiselina reaguje sa kiselim hloridima i formira odgovarajuće hidroksifosfonate.
- Hipofosforna kiselina reaguje sa sumpornom kiselinom i nastaje sumporna kiselina.
- Hipofosforna kiselina reaguje sa vodonik-peroksidom i formira fosfornu kiselinu i vodu.
- Hipofosforna kiselina reaguje sa amonijakom i formira amonijum hipofosfit.
11. Stabilnost: Hipofosforna kiselina je relativno stabilna na sobnoj temperaturi, ali se lako razlaže svjetlošću i toplinom. Dugotrajno izlaganje zraku polako će se oksidirati u fosfornu kiselinu.
a. Termička stabilnost:
Hipofosforna kiselina je relativno stabilna na sobnoj temperaturi, ali se može raspasti na visokoj temperaturi. Stoga treba izbjegavati previsoke temperature prilikom rukovanja ili skladištenja hipofosforne kiseline. Općenito, najbolje je čuvati na sobnoj temperaturi, dalje od uređaja za grijanje ili otvorenog plamena.
b. Fotostabilnost:
Hipofosforna kiselina je osetljiva na svetlost i lako se razlaže pod uticajem svetlosti. Stoga, tokom skladištenja i rada, pokušajte izbjeći produženo izlaganje jakom svjetlu ili ultraljubičastim zracima. Možete odabrati neprozirni spremnik za skladištenje hipofosforne kiseline kako biste smanjili utjecaj svjetlosti na njegovu stabilnost.
12. Rastvorljivost: Hipofosforna kiselina ima dobru rastvorljivost u vodi. Može se potpuno otopiti u vodi da nastane bezbojna i prozirna otopina. U normalnim uslovima temperature i pritiska, rastvorljivost hipofosforne kiseline je relativno visoka.
a.pH vrijednost:
Hipofosforna kiselina je slaba kiselina čiji je rastvor kiseli. Prema koncentraciji H plus jona u otopini, pH vrijednost otopine hipofosforne kiseline može se podesiti. Normalno, otopina hipofosforne kiseline s nižom koncentracijom je slabo kisela, sa pH vrijednošću između oko 2 i 3.
b. Uticaj temperature:
Temperatura će uticati na rastvorljivost hipofosforne kiseline. Općenito, topljivost raste s povećanjem temperature. Zbog toga je na višoj temperaturi lakše rastvoriti hipofosfornu kiselinu u vodi da se formira rastvor.
c. Efekti koncentracije:
Rastvorljivost hipofosforne kiseline povezana je s njenom koncentracijom. Unutar određenog raspona, rastvorljivost hipofosforne kiseline raste sa povećanjem koncentracije. Međutim, kada koncentracija dostigne određenu granicu, topljivost može biti zasićena, odnosno hipofosforna kiselina se više ne može otopiti.
d. Stabilnost rješenja:
Rastvori hipofosforne kiseline su relativno stabilni tokom skladištenja i rukovanja. Međutim, dugotrajno skladištenje ili izlaganje neodgovarajućim uslovima (kao što su visoka temperatura, svetlost, oksidanti, itd.) može izazvati degradaciju i razgradnju rastvora. Stoga je potrebno izbjegavati ove nepoželjne uvjete pri korištenju i rukovanju otopinama hipofosforne kiseline.
e. Aplikacija rješenja:
Otopine hipofosforne kiseline imaju važnu primjenu u mnogim poljima. Na primjer, može se koristiti kao redukcijski agens, katalizator i konzervans u industriji galvanizacije. Osim toga, otopine hipofosforne kiseline se često koriste kao redukcioni agensi i sredstva za spajanje u kemijskoj sintezi i organskoj sintezi.
|
|
|
|
13. Formiranje soli: Hipofosforna kiselina može formirati hipofosfit, kao što je natrijum hipofosfit (NaH2PO2) i amonijum hipofosfit (NH4H2PO2). Ove soli su važne u određenim industrijskim i laboratorijskim primjenama.
Pored navedenih reakcija, hipofosforna kiselina može igrati ulogu i u drugim hemijskim reakcijama, kao što su taloženje metalnih jona, redukcija katalizatora, itd. Treba napomenuti da hipofosforna kiselina ima određenu toksičnost i korozivnost, te odgovarajuću sigurnost. moraju se poduzeti mjere tokom rada i moraju se poštovati relevantne laboratorijske operativne procedure.