Anidride fosforica

L'anidride fosforica^[3] è l'ossido del fosforo pentavalente e al suo massimo numero di ossidazione (+ 5), avente formula molecolare P₄O₁₀. È una molecola a gabbia triciclica analoga a quella dell'anidride fosforosa P₄O₆ e, rispetto a questa, ogni atomo di fosforo si lega con un ulteriore atomo di ossigeno terminale con legame doppio. Si ottiene bruciando il fosforo con un eccesso di aria (e quindi di ossigeno), in totale assenza di umidità:

${\displaystyle {\ce {4 P + 5 O2 -> P4O10}}}$

Anidride fosforica
Formula di struttura
Modello 3D della molecola
Nome IUPAC
decaossido di tetrafosforo
Nomi alternativi
anidride fosforica pentossido di fosforo pentossido di difosforo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	P4O10
Massa molecolare (u)	283.889 g/mol
Aspetto	solido bianco
Numero CAS	1314-56-3
Numero EINECS	215-236-1
PubChem	14812
SMILES	O=P12OP3(=O)OP(=O)(O1)OP(=O)(O2)O3
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,40 (20 °C)
Solubilità in acqua	(20 °C) (reazione violenta)
Temperatura di fusione	340 °C (613 K)
Temperatura di ebollizione	360 °C (633 K) sublimazione
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	−2984,0
ΔfG0 (kJ·mol−1)	−2697,0
S0m(J·K−1mol−1)	228,86
C0p,m(J·K−1mol−1)	211,71
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	314
Consigli P	260 - 301+330+331 - 305+351+338 - 303+361+353 - 405 - 501 [1][2]

Sebbene il termine chimicamente più corretto per denominare la molecola dell'anidride fosforica (P₄O₁₀) sia decaossido di tetrafosforo, viene molto più spesso utilizzato il nome pentossido di difosforo che si rifà, invece, alla formula minima P₂O₅ di questa anidride.

A temperatura ambiente si presenta come un solido bianco fortemente igroscopico, è piuttosto volatile e sublima a 360 °C. L'anidride fosforica è un composto corrosivo che reagisce violentemente a contatto con l'acqua generando acido ortofosforico:

${\displaystyle {\ce {P4O10 + 6 H2O -> 4H3PO4}}}$

Con minor quantità di acqua si può ottenere l'acido pirofosforico, con due ossidrili per atomo di fosforo:

${\displaystyle {\ce {P4 O10 + 4 H2 O -> 2 H4 P2 O7}}}$

Con ancor meno acqua si ottengono acidi tri- e polifosforici, specialmente il ciclo-trimetafosforico, con un solo ossidrile per atomo di fosforo:^[4]

${\displaystyle {\ce {3P4O10\,+6H2O\to 4ciclo\,-(HPO3)3}}}$

Applicazioni

Proprio in virtù di questa forte tendenza a reagire con molecole d'acqua, in maniera del tutto irreversibile, l'anidride fosforica è utilizzata come energico disidratante. In presenza di poca acqua, infatti, la reazione di idratazione dell'anidride fosforica porta alla formazione di acido metafosforico:

${\displaystyle {\ce {P4O10 + 2 H2O -> 4 HPO3}}}$

oppure alla formazione di acido pirofosforico

${\displaystyle {\ce {P4O10 + 4 H2O -> 2 H4P2O7}}}$

Altri ossidi del fosforo

Oltre all'anidride fosforosa P₄O₆ (composto nel quale il fosforo ha numero d'ossidazione + 3) e all'anidride fosforica (con fosforo allo stato d'ossidazione + 5), esistono ossidi del fosforo a stati d'ossidazione intermedi:^[5]