Acide hypophosphoreux(lien:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-materials/hypophosphorous-acid-solution-cas-6303-21-5.html)est un liquide incolore de formule chimique H3PO2. Autre nom : eau, HO2P. En raison de sa structure chimique particulière, il possède de nombreuses propriétés chimiques et réactives différentes.
Structure chimique:
1. Composition moléculaire :
La molécule d'acide hypophosphoreux est constituée d'un atome de phosphore (P) et de trois atomes d'hydrogène (H), formant une seule liaison phosphore-hydrogène.
2. État d'oxydation :
Dans l'acide hypophosphoreux, le phosphore a un état d'oxydation de plus 1, qui correspond à celui de l'hydrogène. Cela est dû au fait que l'atome de phosphore perd deux atomes d'oxygène.
3. Forme structurelle :
Les molécules d'acide hypophosphoreux appartiennent à la structure pyramidale triangulaire. L'atome de phosphore est situé au centre de la molécule et est disposé en triangle autour de ses trois atomes d'hydrogène. Cette structure rend la molécule d'acide hypophosphoreux relativement stable dans l'espace.
4. Polarité :
L'acide hypophosphoreux est une molécule polaire. La polarité des liaisons phosphore-hydrogène permet à la molécule d'avoir des régions de charge partiellement positive et partiellement négative. Les atomes de phosphore ont une charge négative partielle, tandis que les atomes d'hydrogène ont une charge positive partielle.
5. Formation de liaison hydrogène :
En raison des caractéristiques structurelles de la molécule d'acide hypophosphoreux, elle peut interagir avec d'autres composés par le biais de liaisons hydrogène. Par exemple, l'acide hypophosphoreux peut former un complexe de liaison hydrogène avec des molécules d'eau ou des molécules d'alcool via des liaisons hydrogène.
Propriétés chimiques:
1. L'acide hypophosphoreux est un acide de force moyenne qui produit des protons (Hplus) dans l'eau. Il subit une réaction de neutralisation acide-base avec un alcali pour générer l'hypophosphite et l'eau correspondants. Par exemple:
H3Bon de commande2plus NaOH → NaH2Bon de commande2plus H2O
2. L'acide hypophosphoreux est un agent réducteur puissant et présente de bonnes propriétés réductrices dans de nombreuses réactions chimiques. Il peut réduire certains ions métalliques en métaux et jouer un rôle important dans de nombreuses réactions de synthèse organique. Voici quelques exemples:
un. Réduction de l'hydrate de nickel :
Ni2plus plus H3Bon de commande2→ Ni plus H3Bon de commande3
b. Réduction du chlorure d'uranium :
UCL6plus 12H3Bon de commande2→ U plus 6H3Bon de commande3plus 6HCl
3. Propriétés oxydantes : Bien que l'acide hypophosphoreux soit un agent réducteur, il peut également présenter des propriétés oxydantes dans certaines réactions. Dans des conditions alcalines, sa capacité oxydante est améliorée et certains composés peuvent être oxydés à des états de valence élevée, tels que :
H3Bon de commande2plus 2NaOH plus 2Cl2→ Na2HPO4plus 2NaCl plus H2O
4. Réaction d'estérification :
L'acide hypophosphoreux peut réagir avec des alcools ou des phénols pour subir une réaction d'estérification pour générer l'ester hypophosphoreux correspondant. Par exemple:
H3Bon de commande2plus ROH → ROH2Bon de commande2
5. Réaction de peroxydation :
L'acide hypophosphoreux peut réagir avec le peroxyde d'hydrogène pour produire de l'acide phosphorique et de l'eau :
H3Bon de commande2plus H2O2 → H3Bon de commande4plus H2O
6. Synthèse d'Hydroxyphosphonate :
L'acide hypophosphoreux réagit avec les aldéhydes ou les cétones pour former les hydroxyphosphonates correspondants. Cette réaction s'appelle la réaction de Pudovik. Par exemple:
H3Bon de commande2plus RCHO → RCH(OH)PO2
7. Réduction des acides carboxyliques :
L'acide hypophosphoreux peut réduire les acides carboxyliques en aldéhydes correspondants. Par exemple:
RCOOH plus H3Bon de commande2→ RCHO plus H3Bon de commande3
8. Réduction de l'ammoniac :
L'acide hypophosphoreux peut réagir avec l'ammoniac pour former de l'hypophosphite d'ammonium. Par exemple:
H3Bon de commande2plus NH3→ NH4H2Bon de commande2
9. Réduction de l'acide phosphoreux oxydé :
L'acide hypophosphoreux peut réduire l'acide phosphoreux oxydé (H5P3O10) pour générer de l'acide hypophosphoreux. Par exemple:
H5P3O10plus 6NaH2Bon de commande2 → 3H3Bon de commande2plus 6NaHPO3
10. Réactivité : L'acide hypophosphoreux réagit avec de nombreux composés, y compris les composés organiques, les acides inorganiques, les ions métalliques, etc. Voici quelques réactions courantes :
- L'acide hypophosphoreux réagit avec les aldéhydes/cétones pour former les hydroxyphosphonates correspondants.
- L'acide hypophosphoreux réagit avec les chlorures d'acide pour former les hydroxyphosphonates correspondants.
- L'acide hypophosphoreux réagit avec l'acide sulfurique pour former de l'acide sulfureux.
- L'acide hypophosphoreux réagit avec le peroxyde d'hydrogène pour former de l'acide phosphorique et de l'eau.
- L'acide hypophosphoreux réagit avec l'ammoniac pour former de l'hypophosphite d'ammonium.
11. Stabilité : L'acide hypophosphoreux est relativement stable à température ambiante, mais il est facilement décomposé par la lumière et la chaleur. L'exposition à l'air pendant une longue période sera lentement oxydée en acide phosphorique.
un. Stabilité thermique:
L'acide hypophosphoreux est relativement stable à température ambiante, mais peut se décomposer à haute température. Par conséquent, les températures excessives doivent être évitées lors de la manipulation ou du stockage de l'acide hypophosphoreux. En général, il est préférable de le conserver à température ambiante, loin des appareils de chauffage ou des flammes nues.
b. Photostabilité :
L'acide hypophosphoreux est sensible à la lumière et se décompose facilement sous l'influence de la lumière. Par conséquent, pendant le stockage et le fonctionnement, essayez d'éviter une exposition prolongée à une forte lumière ou à des rayons ultraviolets. Vous pouvez choisir un récipient opaque pour stocker l'acide hypophosphoreux afin de réduire l'impact de la lumière sur sa stabilité.
12. Solubilité : L'acide hypophosphoreux a une bonne solubilité dans l'eau. Il peut être complètement dissous dans l'eau pour former une solution incolore et transparente. Dans des conditions normales de température et de pression, la solubilité de l'acide hypophosphoreux est relativement élevée.
a. valeur pH :
L'acide hypophosphoreux est un acide faible dont la solution est acide. Selon la concentration d'ions H plus dans la solution, la valeur du pH de la solution d'acide hypophosphoreux peut être ajustée. Normalement, une solution d'acide hypophosphoreux avec une concentration plus faible est faiblement acide, avec une valeur de pH comprise entre environ 2 et 3.
b. Influence de la température :
La température affectera la solubilité de l'acide hypophosphoreux. En général, la solubilité augmente avec l'augmentation de la température. Par conséquent, à une température plus élevée, il est plus facile de dissoudre l'acide hypophosphoreux dans l'eau pour former une solution.
c. Effets de concentration :
La solubilité de l'acide hypophosphoreux est liée à sa concentration. Dans une certaine plage, la solubilité de l'acide hypophosphoreux augmente avec l'augmentation de la concentration. Cependant, lorsque la concentration atteint une certaine limite, la solubilité peut être saturée, c'est-à-dire que plus aucun acide hypophosphoreux ne peut être dissous.
d. Stabilité de la solution :
Les solutions d'acide hypophosphoreux sont relativement stables pendant le stockage et la manipulation. Cependant, un stockage à long terme ou une exposition à des conditions inappropriées (telles que des températures élevées, la lumière, des agents oxydants, etc.) peuvent entraîner une dégradation et une décomposition de la solution. Par conséquent, ces conditions indésirables doivent être évitées lors de l'utilisation et de la manipulation de solutions d'acide hypophosphoreux.
e. Demande de solutions :
Les solutions d'acide hypophosphoreux ont des applications importantes dans de nombreux domaines. Par exemple, il peut être utilisé comme agent réducteur, catalyseur et conservateur dans l'industrie de la galvanoplastie. De plus, les solutions d'acide hypophosphoreux sont souvent utilisées comme agents réducteurs et agents de couplage dans la synthèse chimique et la synthèse organique.
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13. Formation de sels : l'acide hypophosphoreux peut former de l'hypophosphite, tel que l'hypophosphite de sodium (NaH2Bon de commande2) et l'hypophosphite d'ammonium (NH4H2Bon de commande2). Ces sels sont importants dans certaines applications industrielles et de laboratoire.
En plus des réactions ci-dessus, l'acide hypophosphoreux peut également jouer un rôle dans d'autres réactions chimiques, telles que la précipitation d'ions métalliques, la réduction de catalyseurs, etc. Il convient de noter que l'acide hypophosphoreux a une certaine toxicité et corrosivité, et une sécurité appropriée. des mesures doivent être prises pendant le fonctionnement et les procédures d'exploitation pertinentes du laboratoire doivent être suivies.