Fosfina
Caratteristiche e proprietà della fosfina
La fosfina (PH3), nota anche come idrogeno fosforato, è un un gas incolore dall'odore sgradevole; è una delle sostanze responsabili dei fuochi fatui.
Alla pressione atmosferica liquefa a - 88°C e solidifica a -133°C. è molto tossico.
Chimicamente è assai simile all'ammoniaca: si scioglie in acqua dando una soluzione praticamente neutra perché, pur avendo la fosfina carattere basico (possiede infatti un lone pair), il valore della costante di equilibrio è piccolissimo:
PH3 + H2O ⇄ PH4+ + OH−
Keq = 10-25 (a 25°C)
Il carattere basico della fosfina, anche se modesissimo, consente però l'esistenza dei sali di fosfonio (analoghi ai sali di ammonio) di formula chimica PH4X.
Ad esempio:
PH3 + HI → PH4I
Il minor carattere basico della fosfina rispetto all'ammoniaca, ossia all'analogo composto dell'azoto con l'idrogeno, è dovuto al legame chimico tra il fosforo e l'idrogeno che nella fosfina è più covalente che covalente polare.
L'idrogeno fosforato liquido ha formula P2H4, e punto di ebollizione di 58°C. Si decompone facilmente formando PH3 ed idruri di fosforo polimeri; P2H4 si infiamma all'aria.
Struttura della fosfina
La fosfina allo stato gassoso ha una molecola a forma di piramide analoga a quella dell'ammoniaca con angoli di legame H-P-H di 93°5' ed energia di legame P-H di 320 KJ/mol.
Struttura 3D
Metodi di preparazione della fosfina
La fosfina si prepara per decomposizione dello ioduro di fosfonio (ottenuto da fosforo bianco e iodio, in soluzione di solfuro di carbonio) con alcali, o, in quantità maggiori, trattando un fosfuro metallico con acqua.
La fosfina può prepararsi anche per disproporzione del fosforo in ambiente acquoso fortemente alcalino, con formazione di ipofosfito (P+1) e di fosfina (P-3):
P4 + 3 KOH +3 H2O → 3 KH2PO2 + PH3 ↑
Si può preparare infine anche direttamente dagli elementi mettendo a contatto fosforo, zinco e acido solforico diluito ossia il fosforo con l'idrogeno nascente:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (idrogeno nascente)
6 H2 + P4 → 4 PH3
Il gas che si ottiene è costituito da una miscela di PH3 e H2.
L'idrogeno fosforato liquido si ottiene invece condensando il gas che si svolge dalla decomposizione del fosfuro di calcio con acqua.
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