五氧化二磷

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五氧化二磷
別名 氧化磷(V)
磷酸酐
識別
CAS號 [1314-56-3] (P2O5)
[16752-60-6] (P4O10)
性質
化學式 P4O10
摩爾質量 283.889 g·mol⁻¹
外觀 白色粉末
吸水性
刺激性氣味
密度 2.39 g/cm3
熔點 569 °C
沸點 360 °C (昇華)
溶解性 水解
蒸氣壓 1 mmHg, 384 °C
危險性
歐盟分類 未列明
主要危害 強烈脫水性 (或吸水性)
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
3
3
W
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

五氧化二磷(化學式:P2O5,分子式:P4O10),磷在空氣中燃燒生成的磷氧化物。它吸水性強、並有極強的脫水性,甚至可以將濃硫酸脫水,生成三氧化硫。極易潮解,是一種強力乾燥劑。它與冷水生成偏磷酸,與熱水主要生成正磷酸

用途[編輯]

用於制高純高磷酸、有機合成以及氣體的乾燥劑,或用於製備多聚磷酸。

五氧化二磷是效果很好的脫水劑,因為它的水合過程是放熱的:

\mathrm{P_4O_{10}+6H_2O=4H_3PO_4}\quad\Delta H^{\ominus}\mathrm{=-177 kJ/mol}

不過其脫水產物為一層粘稠的液體,容易覆蓋在未反應的五氧化二磷表面,導致其脫水能力下降。通常在乾燥器英語desiccator中使用的是五氧化二磷的顆粒。

五氧化二磷的乾燥性能很強,因而有機合成中常用它作脫水劑。其中最重要的用途是將醯胺轉變為類:[1]

P_4O_{10}+RC(O)NH_2 \rightarrow P_4O_9(OH)_2+RCN

其中P4O9(OH)2只是用來理想化地表示P4O10的脫水產物。

另外它也能與羧酸反應,得到酸酐[2]

P_4O_{10}+RCO_2H \rightarrow P_4O_9(OH)_2+ \left[ RC(O) \right]_2O

五氧化二磷溶於DMSO中得到的溶液稱為Onodera試劑,能夠發生斯文氧化反應,將氧化為[3]

五氧化二磷還可以將許多無機酸轉變為對應的酸酐。例如:HNO3轉變為N2O5H2SO4轉變為SO3HClO4轉變為Cl2O7HCF3SO3轉變為(CF3)2S2O5

製備[編輯]

P2O5由磷在充足氧氣下燃燒生成。

4P+5O_2=2P_2O_5

安全[編輯]

它與水的反應劇烈,對水含物質,如木材棉花,會釋放大量的熱,甚至引起火災。對金屬有腐蝕性。即使在低至濃度為1毫克/米3,對人還是可能導致嚴重燒傷眼睛,皮膚,粘膜和呼吸道。

參見[編輯]

  1. ^ Meier, M. S. "Phosphorus(V) Oxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002/047084289.
  2. ^ Joseph C. Salamone (編). Polymeric materials encyclopedia: C, Volume 2. CRC Press. 1996: 1417. ISBN 0-8493-2470-X. 
  3. ^ Tidwell, T. T. "Dimethyl Sulfoxide–Phosphorus Pentoxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002/047084289.