Foszfor-pentoxid

Foszfor-pentoxid
Más nevek	Foszfor(V)-oxid Difoszfor-pentaoxid, Foszforsavanhidrid
Azonosítók
CAS-szám	[1314-56-3] (P2O5) [16752-60-6] (P4O10)
Tulajdonságok
Kémiai képlet	P4O10
Moláris tömeg	283,889 g mol−1
Megjelenés	fehér, higroszkópos por
Sűrűség	2,30 g cm−3, szilárd
Olvadáspont	340-360 °C
Forráspont	591 °C
Oldhatóság (vízben)	foszforsavra hidrolizál
Gőznyomás	1,3 mbar 384 °C-on
Veszélyek
EU osztályozás	Maró (C)
NFPA 704	1 3 3 W
R mondatok	R35
S mondatok	(S1/2), S22, S26, S45
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A foszfor-pentoxid (vagy difoszfor-pentaoxid, foszfor(V)-oxid, foszforsavanhidrid) a foszfor egyik oxidja, +5-ös oxidációs számú foszfort tartalmaz. Közönséges körülmények közt fehér színű, szilárd anyag. Ha hevítik, szublimál. Kétféle kristályos módosulata van, ezek közül a rombos szerkezetű kristályokat alkotó módosulat a stabilabb. Erősen higroszkópos vegyület. Vizet szív a levegőből. A foszforsav anhidridje.

Szerkezete

A foszfor-pentoxid gőzeiben P₄O₁₀ dimer molekulák találhatók. A gőz sűrűsége alapján is erre lehet következtetni. A dimer molekula szerkezete a difoszfor-trioxid molekuláéra emlékeztet, a két molekula szerkezete abban különbözik, hogy a foszfor-pentoxidban még egy-egy oxigénatom kapcsolódik minden foszforatomhoz. A foszforatomok koordinációs száma négy. A foszforatomok az öt vegyértékelektronjuk közül néggyel szigma-kötést létesítenek, az ötödikkel pi-kötést alkotnak a tetraéderek csúcsán található oxigénatomokkal, ennek a kötésnek a kötésrendje körülbelül 2. A foszforatomok illetve a tetraéderek csúcsain található oxigénatomok közti kötéstávolság (139 pm) sokkal rövidebb, mint a tetraéderek élein található oxigén-foszfor kötések kötéstávolsága (162 pm).

Kémiai tulajdonságai

A foszfor-pentoxid igen higroszkópos vegyület. Vízzel először sercegés közben metafoszforsavvá egyesül, a reakció nagy hőfejlődéssel jár. A képződő metafoszforsav további vizet vehet fel és ortofoszforsavvá alakulhat.

$\mathrm{P_2O_5 + H_2O \rightarrow 2 \ HPO_3}$

$\mathrm{HPO_3 + H_2O \rightarrow H_3PO_4}$

Előállítása

A foszfor-pentoxid akkor képződik, ha foszfort feleslegben lévő oxigénnel reagáltatnak.

$\mathrm{P_4 + 5 \ O_2 \rightarrow P_4O_{10}}$

A kereskedelmi foszfor-pentoxid gyakran kisebb oxidációs fokú foszfor-oxidokat is tartalmaz. Ezektől úgy szabadítják mag, hogy oxigénáramban szublimáltatják.

Felhasználása

Mivel erősen higroszkópos, szárítószerként alkalmazzák. Laboratóriumokban felhasználják gázok és folyadékok szárítására. Alkalmazzák még vízelvonáson alapuló reakcióknál, foszforsav és műtrágya előállítására.

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Nyilasi János Szervetlen kémia
• Bodor Endre: Szervetlen kémia I.

Lásd még

• Foszfor-trioxid
• Foszfor-tetroxid