Oxid fosforečný

Oxid fosforečný (P₄O₁₀) je anorganický oxid. Je to nejběžnější a nejdůležitější oxid fosforu. Vzniká hořením fosforu na vzduchu a vzhledem připomíná bílý prášek. Je dobře rozpustný v mnoha organických rozpouštědlech a je silně hygroskopický.

Oxid fosforečný
Strukturní vzorec oxidu fosforečného
3D model oxidu fosforečného
Obecné
Systematický název	Oxid fosforečný
Anglický název	Phosphorus pentoxide
Německý název	Phosphorpentoxid
Sumární vzorec	P2O5 (monomer) P4O10 (dimer)
Vzhled	Bezbarvá hygroskopická pevná látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	1314-56-3 16752-60-6 (dimer P4O10)
PubChem	14812
SMILES	O=P13OP2(=O)OP(=O)(O1)OP(=O)(O2)O3
InChI	InChI=1S/O10P4/c1-11-5-12(2)8-13 (3,6-11)10-14(4,7-11)9-12
Číslo RTECS	TH3945000
Vlastnosti
Molární hmotnost	283,889 g/mol
Teplota tání	422 °C (mod. M, zvýšený tlak) 558 °C (mod. R) 583 °C (mod. S)
Teplota sublimace	359 °C (mod. M) 300 °C (amorfní mod.)
Hustota	2,28 g/cm3 (mod. M) 2,72 g/cm3 (mod. R) 2,89 g/cm3 (mod. S) 2,38–2,39 g/cm3 (amorfní mod.)
Index lomu	modifikace M nDř= 1,469 nDm= 1,471 modifikace R nDa= 1,545 nDb= 1,578 nDc= 1,589 modifikace S nDa= 1,589 nDb= 1,599 nDc= 1,624
Rozpustnost ve vodě	Prudká hydrolýza (vznik kyseliny fosforečné, všechny mod.)
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	Rozpustné v kyselině sírové (všechny mod.)
Měrná magnetická susceptibilita	−2,26×10−6 cm3g−1
Struktura
Krystalová struktura	klencová (mod. M) kosočtverečná plošně centrovaná (mod. R) Kosočtverečná (mod. S)
Hrana krystalové mřížky	modifikace M a= 744 pm α= 87° modifikace R a= 1 630 pm b= 814 pm c= 526 pm modifikace S a= 923 pm b= 718 pm c= 494 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−2 985 kJ/mol (mod. M) −2 978 kJ/mol (mod. S) −3 043 kJ/mol (amorfní mod.)
Entalpie tání ΔHt	252 J/g (mod. R) 260 J/g (mod. S)
Entalpie sublimace ΔHsub	130 J/g (mod. M)
Standardní molární entropie S°	229 JK−1mol−1 (mod. M)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	−2 699 kJ/mol (mod. M)
Izobarické měrné teplo cp	0,746 JK−1g−1 (mod. M)
Bezpečnost
GHS05 [1] Nebezpečí[1]
R-věty	R35
S-věty	S1/2, S22, S26, S45
NFPA 704	1 3 3 W
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Struktura

Molekula má adamantanoidní tvar, je tvořena čtyřmi šestičlennými cykly P₃O₃ s židličkovou konformací. Symetrie molekuly je tetraedrická.

Oxid fosforečný tvoří nejméně čtyři polymorfní krystalové modifikace.

Příprava

Oxid fosforečný se připravuje řízenou oxidací bílého fosforu na vzduchu, při tlaku 12 kPa. Vznikající produkt je kontinuálně oddestilováván z reakční směsi.

P₄ + 5 O₂ → P₄O₁₀

Použití

Někdy se používá jako dehydratační činidlo, ale jeho využitelnost je snížena tvorbou viskózního fosforečnanového gelu na povrchu oxidu, který brání další hydrolýze.

P₄O₁₀ + 6 H₂O → 4 H₃PO₄  (-177 kJ)

Při reakci s karboxylovou kyselinou vzniká odpovídající anhydrid:

P₄O₁₀ + RCO₂H → P₄O₉(OH)₂ + [RC(O)]₂O

Příbuzné oxidy fosforu

Mezi P₄O₆ a P₄O₁₀ existují tři oxidy, které se liší počtem exocyklicky vázaných kyslíků.