Fosfano

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Fosfano
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Nombre (IUPAC) sistemático
Fosfano
Hidruro fosforoso
Trihidruro de fósforo
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular PH3
Identificadores
Número CAS 7803-51-2[1]
Número RTECS SY7525000
ChEBI 30278
ChemSpider 22814
PubChem 24404
Propiedades físicas
Estado de agregación Gas
Apariencia Gas incoloro
Densidad 1.379 kg/m3; 0.001 g/cm3
Masa molar 33,99746 g/mol
Punto de fusión 139 K (-134 °C)
Punto de ebullición 185 K (-88 °C)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua 31.2 mg/100 ml
Momento dipolar 0.58 D
Peligrosidad
NFPA 704

NFPA 704.svg

4
4
2
 
Temperatura de autoignición 311 K (38 °C)
Frases R R12, R17, R26, R34, R50
Frases S (S1/2), S28, S36/37, S45, S61, S63
Compuestos relacionados
Otros hidruros Amoníaco
Arsina
Estibina
Bismutina
Compuestos orgánicos Trimetilfosfina
Trifenilfosfina
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El fosfano (PH3) es un gas incoloro, inflamable, que explota a temperatura ambiente y que huele a ajo o a pescado podrido. Pequeñas cantidades ocurren naturalmente provenientes de la degradación de materia orgánica. Es levemente soluble en agua.

El fosfano es usado en las industrias de semiconductores y de plásticos, en la producción de un retardador de llamas y como insecticida en granos almacenados.

Propiedades físicas y químicas[editar]

El fosfano se llama también fosfuro de hidrógeno o hidrógeno fosforado. Es una molécula polar. Es un gas incoloro, poco soluble en el agua, que se reconoce por su olor aliáceo y su gran combustibilidad. Al aire arde con llama de color blanco y muy brillante, desprendiendo vapores de ácido fosfórico, según la reacción: PH3 + 2O2 --> H3PO4 Es un poderoso reductor que se apropia del Oxígeno de muchos cuerpos para transformarse en ácido fosfórico. Por esta propiedad es extremadamente venenoso, pues deja al cuerpo humano sin oxígeno necesario. Se une con los hidrácidos para formar compuestos que son isomorfos con las sales amónicas, por ejemplo: PH3 + HCl --> PH4Cl. El radical PH4+ monovalente se llama fosfonio y es parecido al amonio (NH4+).

Características[editar]

  • Fórmula: PH3
  • Masa molecular: 34 u;
  • Solubilidad a 15 °C: 112 cm³;
  • Valencia del Fósforo: -3;
  • Estado físico (a 20 °C): gas incoloro;
  • Densidad (25ºC): 1.37

Reacciones principales[editar]

Existen dos métodos de obtención bastante empleados en los laboratorios:

   Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + Ca(OH)2


   P4 + 3NaOH + 3H20  →  PH3 + 3NaH2PO2


Debido a su volatibilidad, siempre se realizan este tipo de reacciones en vitrina extractora, y normalmente habiendo montado un sistema que impida la salida del gas a la atmósfera, ya que es tremendamente inflamable, según la reacción

    PH3 +2O2  →  H3PO4

Uso como insecticida[editar]

Se vende en forma de pastillas que contienen fosfuro de aluminio (AIP) cubiertas de parafina y mezcladas con carbonato amónico. Cuando el producto se saca del envase en el que se vende y entra en contacto con la humedad del ambiente, se desprende fósforo de hidrógeno (fosfano) gaseoso altamente tóxico, el cual es la sustancia activa que mata a los insectos, tanto en fase de huevo como de larva, pupa e insecto adulto. El gas penetra en el cuerpo de los insectos durante el proceso de respiración, a través de los estigmas. En caso de ingesta por humanos, bien accidental o con fines suicidas, el polvo al llegar al estómago, desprende el gas tóxico, que puede ser peligroso no solo para el sujeto que lo ingiere, sino para personas próximas o el personal sanitario que atiende al paciente y respiran aire contaminado con el aliento de la persona intoxicada.[2]

Toxicidad[editar]

La ruta más probable de exposición a la fosfamina es la inhalación. Los primeros síntomas de exposición aguda a la fosfina incluyen dolor del diafragma, náusea, vómitos, excitación y un olor a fósforo en el aliento. La exposición a niveles más altos puede producir debilidad, bronquitis, edema pulmonar, falta de aliento, convulsiones y la muerte. Algunos efectos, como por ejemplo edema pulmonar, convulsiones y daño del hígado pueden manifestarse o aun estar presentes días después de la exposición.

La exposición prolongada a bajos niveles de fosfano puede producir anemia, bronquitis, efectos gastrointestinales, y problemas motores, de la vista y del habla.

El contacto del fosfano líquido con la piel puede producir congelación. La ingestión de fosfuro metálico puede producir la liberación de fosfina en el estómago lo que puede causar náusea, vómitos, dolor abdominal y diarrea.

No hay ninguna información disponible acerca de los posibles efectos de la fosfamina sobre la reproducción en seres humanos. No se ha demostrado que la fosfina afecta la reproducción en animales de laboratorio.

Fosfinas orgánicas[editar]

Relacionadas al PH3 es la clase de los compuestos de organofósforo comúnmente denominados "fosfinas". Estos derivados de alquilo y arilo de la fosfina son análogos a las aminas orgánicas. Algunos ejemplos comunes incluyen a la trifenilfosfina ((C6H5)3P) y BINAP, ambos usados como ligandos en catálisis homogénea, o la triisopropilfosfina. Las fosfinas son oxidadas fácilmente a óxidos de fosfina como está ejemplificado por la síntesis directa de una fosfa-corona, el análogo de fósforo de una aza corona[3] donde no es posible aislar la fosfina propiamente.[4]

Fosfacorona

Cuando se modifica con sustituyentes adecuados como en ciertos (raros) diazafosfolenos, la polaridad del enlace P-H puede ser invertida (ver: umpolung) y el hidruro de fosfina resultante puede reducir un grupo carbonilo.[5]

Hidruro de diazafosfolenfosfina

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. Intoxicación por fosfina en el personal sanitario. Gaceta Médica de México, 2011;147:350-4. Consultado el 15 de enero de 2014
  3. Edwards, P. G.; Haigh, R.; Li, D.; Newman, P. D. "Template Synthesis of 1,4,7-Triphosphacyclononanes." J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3818–3830. doi 10.1021/ja0578956
  4. En el paso 1, el difosfinoetano se coordina a un ferroceno que contiene ligandos adicionales de carbonilo y un ligando acetonitrilo. El siguiente paso es una hidrofosfinación con trivinilfosfina, seguida por la alquilación con bromuro de etilo y la hidrogenación con hidrógeno sobre paladio depositado en carbono. En el paso final, el sistema de hierro es eliminado por el bromo, pero la oxidación de los grupos fosfina es inevitable
  5. Burck, S.; Gudat, D.; Nieger, M.; Du Mont, W.-W. "P-Hydrogen-Substituted 1,3,2-Diazaphospholenes: Molecular Hydrides." J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3946–3955. doi 10.1021/ja057827j