حمض البيروفوسفوريك
حمض البيروفوسفوريك ، المعروف أيضًا باسم حمض ثنائي الفوسفوريك ، هو مركب غير عضوي صيغته الكيميائية H₄P₂O₇ أو بصيغة أكثر دقة [(HO) ₂P(O)]₂O . وهو عديم اللون والرائحة، ويذوب في الماء ، وثنائي إيثيل الإيثر ، والإيثانول . يتبلور الحمض اللامائي في شكلين بلوريين ، ينصهران عند 54.3 و71.5 درجة مئوية. يُعد هذا المركب أحد مكونات حمض البوليفوسفوريك، وهو مصدر مهم لحمض الفوسفوريك. [ 1 ] تُسمى الأنيونات والأملاح والإسترات لحمض البيروفوسفوريك بالبيروفوسفات .
تحضير
يمكن تحضيره عن طريق تفاعل حمض الفوسفوريك مع كلوريد الفوسفوريل : [ 2 ]
- 5 ح 3 ص 4 + بوكل 3 → 3 ح 4 ف 2 يا 7 + 3 حمض الهيدروكلوريك
ويمكن تحضيره أيضاً عن طريق التبادل الأيوني من بيروفوسفات الصوديوم أو عن طريق معالجة بيروفوسفات الرصاص بكبريتيد الهيدروجين . [ 1 ]
لا يؤدي غلي الماء الناتج عن حمض الأورثوفوسفوريك إلى تجفيفه وتحويله إلى حمض بيروفوسفوريك نقي، بل ينتج خليط من أحماض الأورثوفوسفوريك والبيروفوسفوريك والبوليفوسفوريك. ويبقى الحد الأقصى لتركيز حمض البيروفوسفوريك أقل من 50%، ويحدث ذلك قبل الوصول إلى التركيز الذي كان سيُنتج حمض بيروفوسفوريك نقيًا. [ 3 ] ويعود ذلك إلى أن التوازن في الطور السائل يميل إلى تفاعل عدم التناسب لحمض البيروفوسفوريك. ويمكن الحصول على حمض البيروفوسفوريك من أحماض الفوسفوريك المختلطة عن طريق التبلور الدقيق أو بإضافة بلورات بذرة. [ 4 ] [ 5 ]
ردود الفعل
حمض البيروفوسفوريك هو حمض رباعي البروتونات، وله أربعة قيم pKa مميزة: [ 6 ]
- H₄P₂O₇ ⇌ [ H₃P₂O₇ ] ⁻ + H⁺ ، pKa = 0.85
- [ H₃P₂O₇ ] ⁻ ⇌ [ H₂P₂O₇ ] ²⁻ + H⁺ ، pKa = 1.96
- [ H₂P₂O₇ ] ²⁻ ⇌ [ HP₂O₇ ] ³⁻ + H⁺ ، pKa = 6.60
- [ HP 2 O 7 ] 3− ⇌ [ P 2 O 7 ] 4− + H + , pKa = 9.41
تتواجد قيم pKa ضمن نطاقين متميزين لأن نزع البروتونات يحدث على مجموعات فوسفات منفصلة. وللمقارنة، فإن قيم pKa لحمض الفوسفوريك هي 2.14 و7.20 و12.37.
عند درجات الحموضة الفسيولوجية، يوجد البيروفوسفات على شكل خليط من الأشكال المؤينة بشكل مزدوج وأحادي.
عند انصهاره، يتحول حمض البيروفوسفوريك بسرعة إلى خليط متوازن من حمض الفوسفوريك، وحمض البيروفوسفوريك، وأحماض البوليفوسفوريك. تبلغ النسبة المئوية لحمض البيروفوسفوريك حوالي 40% من وزنه، ويصعب إعادة بلورته من الحالة المنصهرة.
حتى في الماء البارد، يتحلل حمض البيروفوسفوريك إلى حمض الفوسفوريك. وتتصرف جميع الأحماض متعددة الفوسفوريك بشكل مماثل. [ 7 ]
- H₄P₂O₇ + H₂O → 2H₃PO₄
أمان
على الرغم من أن حمض البيروفوسفوريك مادة أكالة، إلا أنه ليس معروفًا بأنه سام في جوانب أخرى. [ 8 ]
تاريخ
أطلق السيد كلارك من غلاسكو اسم حمض البيروفوسفوريك عام 1827، ويُنسب إليه الفضل في اكتشافه بعد تسخين ملح فوسفات الصوديوم حتى الاحمرار . وقد وُجد أن حمض الفوسفوريك، عند تسخينه حتى الاحمرار، يُنتج حمض البيروفوسفوريك الذي يتحول بسهولة إلى حمض الفوسفوريك بالماء الساخن. [ 9 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 هافيلانج، سيباستيان؛ ليرد، نيكولاس؛ جيرمو، آلان؛ مارتينز، إيمانويل؛ ثيس، تيبوت. سونفو، مارك؛ توسان، كلوديا؛ شرودتر، كلاوس؛ بيترمان، غيرهارد. ستافيل، توماس. وال، فريدريش. كلاين، توماس. هوفمان، توماس (2022). "حمض الفوسفوريك والفوسفات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . الصفحات من 1 إلى 55. دوى : 10.1002/14356007.a19_465.pub4 . رقم ISBN 9783527303854. S2CID 246266565 .
- ↑ ر. كليمنت (1963). "الفوسفات المكثفة". في ج. براور (محرر). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية، الطبعة الثانية . المجلد 2. نيويورك، نيويورك: دار النشر الأكاديمية. ص 546.
- ^ كورتي، كارستن. كونتي، فوسكا؛ واكرل، يورغن. لينرت، فيرنر (2016)، "حمض الفوسفوريك وتفاعلاته مع البوليمرات من نوع بوليبنزيميدازول" ، في لي، كينغفنغ؛ ايلي، ديفيد؛ هجولر، هانز أج. Jensen، Jens Oluf (eds.)، خلايا وقود غشاء البوليمر بالكهرباء ذات درجة الحرارة العالية ، Cham: Springer International Publishing، pp. 169– 194، doi : 10.1007 / 978-3-319-17082-4_8 ، ISBN 978-3-319-17081-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 فبراير 2023
- ↑ ويكفيلد، زاكاري ت.؛ إيغان، إدوارد ب.، الابن (1962)، "مواد الأسمدة، نقاط الانصهار في نظام حمض الأورثوفوسفوريك - حمض البيروفوسفوريك"، مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية ، المجلد 10، العدد 4، منشورات الجمعية الكيميائية الأمريكية، الصفحات 344-346 ، doi : 10.1021/jf60122a023
{{citation}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ شين، تشونغ ي (1975)، "إنتاج حمض البيروفوسفوريك البلوري وأملاحه"، مجلة الهندسة الكيميائية الصناعية وتصميم وتطوير العمليات ، المجلد 14، العدد 1، منشورات الجمعية الكيميائية الأمريكية، الصفحات 80-85 ، doi : 10.1021/i260053a014
- ↑ ياداف، بريرنا؛ بلاك، أوليفييه؛ رودت، أندرياس؛ زيلدر، فيليكس (2021). "الاستشعار القائم على النشاط المُحفَّز: دراسة آلية للكشف عن البيروفوسفات باستخدام مُركَّب حديد-سالين "مرن" . حدود الكيمياء غير العضوية . 8 (19): 4313-4323 . doi : 10.1039/d1qi00209k . PMC 8477187. PMID 34603734 .
- ↑ كوربريدج، د. (1995). "الفصل 3: الفوسفات". دراسات في الكيمياء غير العضوية، المجلد 20. دار نشر إلسيفير ساينس بي في، الصفحات 169-305 . doi : 10.1016/B978-0-444-89307-9.50008-8 . ISBN 0-444-89307-5.
- ↑ صحيفة بيانات سلامة المواد: حمض البيروفوسفوريك MSDS www.sciencelab.com
- ↑ بيك، لويس كالب (1834). دليل الكيمياء: يتضمن نظرة موجزة عن الوضع الراهن للعلم، مع إشارات وافرة إلى أطروحات أكثر شمولاً، وأوراق أصلية، إلخ . إي دبليو وسي سكينر. ص 160. تم الاطلاع عليه في 30 يناير 2015 .
روابط خارجية
- البيروفوسفات
- أحماض الفوسفور الأكسجينية
- أنهيدريدات الأحماض
- مركبات الفوسفور (V)
