Ácido Fósforo (H3PO3): Propriedades, Riscos e Usos - Ciência - 2023

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o ácido fosforoso, também chamado de ácido ortofosforoso, é um composto químico de fórmula H₃PO₃. É um dos diversos ácidos oxigenados do fósforo e sua estrutura é apresentada na figura 1 (EMBL-EBI, 2015).

Dada a fórmula do composto, ele pode ser reescrito como HPO (OH)_2. Esta espécie existe em equilíbrio com um tautômero menor P (OH)₃ (Figura 2).

As recomendações da IUPAC, 2005 são que este último seja denominado ácido fosforoso, enquanto a forma dihidroxi seja denominada ácido fosfônico. Apenas os compostos de fósforo reduzidos são soletrados com uma terminação "urso".

O ácido fosforoso é um ácido diprótico, o que significa que ele só tem a capacidade de liberar dois prótons. Isso ocorre porque o tautômero majoritário é H₃PO₃. Quando essa forma perde um próton, a ressonância estabiliza os ânions formados, conforme mostrado na Figura 3.

O tautômero P (OH) 3 (Figura 4) não tem o benefício de estabilização de ressonância. Isso torna a remoção do terceiro próton muito mais difícil (Por que o ácido fosforoso é diprótico e não triprótico?, 2016).

Ácido fosfórico (H₃PO₃) forma sais chamados fosfitos, que são usados como agentes redutores (Britannica, 1998). É preparado pela dissolução de hexóxido tetrafosfórico (P₄OU₆) de acordo com a equação:

P₄OU₆ + 6 H₂O → 4 HPO (OH)₂

Ácido fosforoso puro, H₃PO₃, é melhor preparado por hidrólise de tricloreto de fósforo, PCl₃.

PCl₃ + 3H₂O → HPO (OH)₂ + 3HCl

A solução resultante é aquecida para expulsar o HCl, e a água restante é evaporada até que apareça ₃PO₃ cristalino incolor no resfriamento. O ácido também pode ser obtido pela ação da água sobre o PBr₃ ou PI₃ (Zumdahl, 2018).

Propriedades físicas e químicas

O ácido fosforoso são cristais tetraédricos higroscópicos brancos ou amarelos com um aroma semelhante ao do alho (National Center for Biotechnology Information, 2017).

O H₃PO₃ tem um peso molecular de 82,0 g / mol e uma densidade de 1,651 g / ml. O composto tem um ponto de fusão de 73 ° C e se decompõe acima de 200 ° C. O ácido fosforoso é solúvel em água, podendo dissolver 310 gramas por 100 ml deste solvente. Também é solúvel em etanol.

Além disso, é um ácido forte com um pKa entre 1,3 e 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

O aquecimento do ácido fosfórico a cerca de 200 ° C faz com que ele se torne desproporcional em ácido fosfórico e fosfina (PH₃) Fosfina, um gás que normalmente se inflama espontaneamente no ar.

4h₃PO₃ + calor → PH₃ + 3H₃PO₄

Reatividade e perigos

Reatividade

O ácido fosforoso não é um composto estável.
Ele absorve oxigênio do ar para formar ácido fosfórico.
Forma depósitos amarelos em solução aquosa que são espontaneamente inflamáveis ao secar.
Reage exotermicamente com bases químicas (por exemplo, aminas e hidróxidos inorgânicos) para formar sais.
Essas reações podem gerar quantidades perigosamente grandes de calor em pequenos espaços.
Dissolver em água ou diluir uma solução concentrada com água adicional pode gerar calor significativo.
Reage na presença de umidade com metais ativos, incluindo metais estruturais como alumínio e ferro, para liberar hidrogênio, um gás inflamável.
Pode iniciar a polimerização de certos alquenos. Reage com compostos de cianeto para liberar gás de cianeto de hidrogênio.
Pode gerar gases inflamáveis e / ou tóxicos em contato com ditiocarbamatos, isocianatos, mercaptanos, nitretos, nitrilos, sulfetos e agentes redutores fortes.
Reações adicionais de geração de gás ocorrem com sulfitos, nitritos, tiossulfatos (para fornecer H2S e SO3), ditionitos (para fornecer SO2) e carbonatos (para fornecer CO2) (ÁCIDO FÓSFORO, 2016).

Perigos

O composto é corrosivo para os olhos e pele.
O contato com os olhos pode resultar em danos à córnea ou cegueira.
O contato com a pele pode causar inflamação e bolhas.
A inalação de poeira produzirá irritação do trato gastrointestinal ou respiratório, caracterizada por ardor, espirros e tosse.
A superexposição severa pode causar danos nos pulmões, sufocamento, perda de consciência ou morte (Folha de Dados de Segurança do Material Ácido fosforoso, 2013).

Ação em caso de dano

Certifique-se de que o pessoal médico esteja ciente dos materiais envolvidos e tome precauções para se proteger.
A vítima deve ser removida para um local fresco e os serviços médicos de emergência devem ser chamados.
A respiração artificial deve ser aplicada se a vítima não estiver respirando.
O método boca-a-boca não deve ser usado se a vítima tiver ingerido ou inalado a substância.
A respiração artificial é realizada com o auxílio de uma máscara de bolso equipada com uma válvula unidirecional ou outro dispositivo médico respiratório adequado.
Oxigênio deve ser administrado se a respiração estiver difícil.
Roupas e sapatos contaminados devem ser removidos e isolados.
Em caso de contato com a substância, enxágue imediatamente a pele ou os olhos com água corrente por pelo menos 20 minutos.
Para menos contato com a pele, evite espalhar o material na pele não afetada.
Mantenha a vítima calma e aquecida.
Os efeitos da exposição (inalação, ingestão ou contato com a pele) à substância podem ser retardados.

Formulários

O uso mais importante do ácido fosforoso é a produção de fosfitos que são usados no tratamento de água. O ácido fosfórico também é usado para preparar sais de fosfito, como o fosfito de potássio.

Os fosfitos demonstraram ser eficazes no controle de uma variedade de doenças de plantas.

Em particular, o tratamento pelo tronco ou injeção foliar contendo sais de ácido fosforoso é indicado em resposta a infecções por patógenos de plantas do tipo phytoftera e pythium (eles causam decomposição da raiz).

O ácido fosforoso e os fosfitos são usados como agentes redutores em análises químicas. Uma nova síntese conveniente e escalonável de ácidos fenilacéticos, por meio da redução catalisada por iodeto de ácidos mandélicos, é baseada na geração in situ de ácido iodídrico a partir de iodeto de sódio catalítico. Para isso, o ácido fosfórico é utilizado como redutor estequiométrico (Jacqueline E. Milne, 2011).

É utilizado como ingrediente para a produção de aditivos utilizados na indústria de poli (cloreto de vinila) (ácido fosforoso (CAS RN 10294-56-1), 2017). Também os ésteres do ácido fosforoso são usados em várias reações de síntese orgânica (Blazewska, 2009).

Referências

Blazewska, K. (2009). Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations Vol 42. New York: Thieme.
(20 de julho de 1998). Ácido fosforoso (H3PO3). Retirado da Encyclopædia Britannica: britannica.com.
EMBL-EBI. (2015, 20 de julho). ácido fosfônico. Recuperado de ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Reduções Catalisadas por Iodeto: Desenvolvimento de uma Síntese de Ácidos Fenilacéticos. Org. Chem. 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
Folha de dados de segurança do material Ácido fosforoso. (2013, 21 de maio). Recuperado do sciencelab: sciencelab.com.
Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2017, 11 de março). PubChem Compound Database; CID = 107909. Obtido em PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
Ácido fosforoso (CAS RN 10294-56-1). (15 de março de 2017). Recuperado de gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
ÁCIDO FÓSFORO. (2016). Recuperado de cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
Royal Society of Chemistry. (2015). ÁCIDO FÓSFORO. Recuperado de chemspider: chemspider.com.
Por que o ácido fosforoso é diprótico e não triprótico? (2016, 11 de março). Recuperado de chemical.stackexchange.
Zumdahl, S. S. (2018, 15 de agosto). Oxiácido. Recuperado do britannica.com.