Фосфин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фосфин
Phosphine.png
Фосфин
Фосфин
Общие
Систематическое
наименование
Фосфин
Хим. формула PH3
Физические свойства
Состояние газ
Молярная масса 34,00 г/моль
Плотность 1,379 г/л, газ (25 °C)
Энергия ионизации 9,96 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав. −133,8 °C
Т. кип. −87,8 °C
Пр. взрв. 1,79 ± 0,01 об.%[1]
Энтальпия образования 5,4 кДж/моль
Давление пара 41,3 ± 0,1 атм[1]
Химические свойства
Растворимость в воде 31,2 мг/100 мл (17 °C)
Классификация
Рег. номер CAS [7803-51-2]
PubChem
Рег. номер EINECS 232-260-8
SMILES
InChI
RTECS SY7525000
ChEBI 30278
Номер ООН 2199
ChemSpider
Безопасность
Токсичность Чрезвычайно токсичен, СДЯВ
NFPA 704
NFPA 704.svg

Hazard TT.svg

Hazard FF.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Фосфи́н (фосфористый водород, фосфид водорода, гидрид фосфора, по номенклатуре IUPAC — фосфан) РН3 — бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях). Чистый фосфин не имеет запаха, но образцы технического продукта обладают неприятным запахом, похожим на запах тухлой рыбы.

Физические свойства[править | править код]

Бесцветный газ. Плохо растворяется в воде, образует с ней неустойчивый гидрат, который проявляет очень слабые основные свойства[2]. При низких температурах образует твёрдый клатрат 8РН3·46Н2О. Растворим в бензоле, диэтиловом эфире, сероуглероде. При −133,8 °C образует кристаллы с гранецентрированной кубической решёткой.

Молекула фосфина имеет форму тригональной пирамиды c молекулярной симметрией C3v (dPH = 0,142 нм, ∠HPH = 93,5°). Дипольный момент составляет 0,58 Д, существенно ниже, чем у аммиака. Водородная связь между молекулами PH3 практически не проявляется и поэтому фосфин имеет более низкие температуры плавления и кипения.

Получение[править | править код]

Фосфин получают при взаимодействии белого фосфора с горячей щёлочью, например:

Также его можно получить воздействием воды или кислот на фосфиды:

Хлористый водород при нагревании взаимодействует с белым фосфором:

Разложение йодида фосфония:

Разложение фосфоновой кислоты:

или её восстановление:

Химические свойства[править | править код]

Фосфин сильно отличается от своего аналога, аммиака. Его химическая активность выше, чем у аммиака, он плохо растворим в воде, как основание значительно слабее аммиака. Последнее объясняется тем, что связи H−P поляризованы слабо и активность неподелённой пары электронов у фосфора (3s2) ниже, чем у азота (2s2) в аммиаке.

В отсутствие кислорода при нагревании разлагается на элементы:

На воздухе самопроизвольно воспламеняется (в присутствии паров дифосфина или при температуре свыше 100 °C):

Проявляет сильные восстановительные свойства:

В связи с тем, что:

то возможно протекание следующей реакции:

При взаимодействии с сильными донорами протонов фосфин может давать соли фосфония, содержащие ион PH4+ (аналогично аммонию). Соли фосфония, бесцветные кристаллические вещества, крайне неустойчивы, легко гидролизуется.

Соли фосфония, как и сам фосфин, являются сильными восстановителями.

Токсичность[править | править код]

Skull and crossbones.svg

Фосфин очень ядовит, негативно воздействует на нервную систему, нарушает обмен веществ. ПДК = 0,1 мг/м³. Запах ощущается при концентрации 2—4 мг/м³, длительное вдыхание при концентрации 10 мг/м³ приводит к летальному исходу. В крови человека содержание фосфина не более 0,001 мг/л.

Самовозгорание[править | править код]

Фосфин способен к самовозгоранию при контакте с кислородом воздуха. Может вызывать появление «блуждающих огней»[3][4].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0505.html
  2. А.С. Егоров. Репетитор по химии. — 52-ое. — Феникс, 2017. — С. 441. — 441 с.
  3. Благодатный огонь — взгляд скептика
  4. Осторожно — фосфин!

Литература[править | править код]

  • Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.