Fosfan

Fosfan je hydrid fosforu o vzorci PH₃. Jeho molekula má tvar pyramidy s úhlem HPH = 93,5°. Čistý fosfan není samozápalný^[2] vzněcuje se však díky přítomnosti stop difosfanu P₂H₄ nebo par bílého fosforu P₄. Zapálen se oxiduje vzduchem a může tvořit výbušné směsi. Je velmi jedovatý. Na rozdíl od amoniaku NH₃ není v kapalném stavu disociován a je jen nepatrně rozpustný ve vodě. Roztoky nejsou ani kyselé ani zásadité^[zdroj?]. Reaguje však s některými kyselinami za vzniku fosfoniových solí.

PH₃ + HI → PH₄I

Fosfan
Strukturní vzorec
Tyčinkový model
Kalotový model
Obecné
Systematický název	fosfan
Ostatní názvy	fosfin fosforovodík
Anglický název	Phosphane
Německý název	Monophosphan
Sumární vzorec	PH3
Vzhled	Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	7803-51-2
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	232-260-8
Indexové číslo	015-181-00-1
Vlastnosti
Molární hmotnost	33,998 g/mol
Teplota tání	−133,5 °C
Teplota varu	−87,43 °C
Hustota	0,001 529 g/cm3 (0 °C) 0,746 g/cm³ (−90 °C) 0,896 g/cm3 (−135 °C)
Index lomu	1,317 (−90 °C)
Kritická teplota Tk	51,3 °C
Kritický tlak pk	6 510 kPa
Rozpustnost ve vodě	27 cm3/100 ml (20 °C)
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	Rozpustný v ethanolu a diethyletheru
Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech	Rozpustný v aromatických uhlovodících
Van der Waalsovy konstanty stavové rovnice	a=0,469 Pa m3mol−2 106•b= 51,56 m3mol−1
Měrná magnetická susceptibilita	−329 Sm−1
Ionizační energie	9,98 eV
Struktura
Krystalová struktura	Krychlová (pevná látka)
Hrana krystalové mřížky	a=630 pm
Koordinační geometrie	tetraedr
Tvar molekuly	Trigonální pyramida
Dipólový moment	1,935×10−30 Cm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	9,25 kJ/mol
Entalpie tání ΔHt	33,2 J/g
Entalpie varu ΔHv	429,7 J/g
Standardní molární entropie S°	210,2 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	13,4 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp	1,091 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS02 GHS05 GHS06 GHS09 [1] Nebezpečí[1]
H-věty	H220 H330 H314 H400
R-věty	R12, R17, R26, R34, R50
S-věty	S1/2, S28, S36/37, S45, S61, S63
NFPA 704	4 3 2
Teplota vznícení	38 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fosfan je též silným redukčním činidlem a reaguje s roztoky mnoha kovových iontů za vzniku fosfidů. V zásaditém roztoku probíhá reakce:

P + 3 H₂O + 3 e → PH₃ + 3 OH⁻.

Čistý plyn je bez zápachu, typický zápach technického fosfanu po rybině nebo česneku je způsoben nečistotami.^[3]

Toxicita

Hlavní vstupní cestou do organismu je vdechování plynného fosfanu. Při požití kovových fosfidů (zejména hliníku a zinku) dochází v trávicím traktu k hydrolýze a uvolnění fosfanu. Vdechování plynu způsobuje silné podráždění plic, jejich edém, srdeční dysfunkci, excitaci CNS, kóma, případně smrt. Objevují se také zažívací potíže, poškození ledvin a leukopenie.^[3]

Po požití fosfidů se objevuje podráždění vedoucí až k hemorrhagii, oběhový kolaps, neuropsychiatrické potíže, selhání dýchacích funkcí a ledvin. Později se může objevit poškození jater. Byla publikována řada zpráv o vysoké mortalitě (nad 50 %) u otrav fosfidy v Indii.^[3] Fosfid zinečnatý se dříve všeobecně používal jako rodenticid. Nyní je jeho použití dle zákona o rostlinolékařské péči omezeno na profesionální použití. ^[4] Nákup je podmíněn odbornou způsobilostí pro 2. nebo 3. stupeň odborné způsobilosti pro nakládání s přípravky na ochranu rostlin podle § 86, 86a a 86b zákona č. 326/2004 Sb., o rostlinolékařské péči.

K smrti při otravě dochází obvykle do čtyř dnů, ale může k ní dojít za jeden nebo dva týdny. Posmrtné analýzy ukázaly infiltraci a nekrózu srdečního svalu, plicní edém a poškození malých cév.^[3]

Chronická expozice způsobuje bolesti zubů, otok až nekrózu čelistí, slabost, ztrátu váhy, anémii a samovolné zlomeniny.^[3]

Fosfan se z těla vylučuje jednak nezměněný ve vydechovaném vzduchu, a dále také močí v podobě fosfornanů a fosforitanů. Oxidace fosfanu v těle je pomalá. Fosfan denaturuje oxyhemoglobin a inhibuje řadu enzymů.^[3]

Byly zaznamenány případy smrtelných otrav již při koncentraci fosfanu 1,2 mg/m³. Při požití fosfidu zinečnatého nastala smrt již u dávky 4,5 g, naopak bylo hlášeno přežití i u dávky 50 g.^[3]

U králíků se při koncentraci 70 mg/m³ po dobu 10 minut neobjevily žádné příznaky, ovšem expozice koncentraci 140 mg/m³ byla smrtelná během 2,5–3 hodin a při koncentraci 700 mg/m³ nastala smrt za 25–30 minut. Při podávání fosfidu zinečnatého potkanům uhynulo 1 z 12 zvířat při 200 mg/kg a při 500 mg/kg 10 z 12 zvířat. Dávka 100 mg/kg a méně nebyla smrtelná, nicméně byl pozorován úbytek hemoglobinu a červených krvinek.^[3]