Фосфид натрия - Sodium phosphide

Фосфид натрия
Na3AsOffsetLayer.tif
Имена
Другие имена
фосфид натрия, обычный
трисодиофосфин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.031.834 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 235-031-0
Характеристики
Na3п
Молярная масса99,943 г / моль
Внешностькрасные кристаллы
Плотность1,74 г / см3
Температура плавления 650 ° С (1202 ° F, 923 К)
гидролиз
Растворимостьне растворим в жидком CO2
Структура
шестиугольник
а = 4,9512 Å
с = 8,7874 Å
вокруг P 5 рядом с соседями, тригональная бипирамида [1]
Родственные соединения
Другой анионы
хлорид натрия
нитрид натрия
Другой катионы
фосфид алюминия
фосфид лития
фосфид калия
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Фосфид натрия это неорганическое соединение с формулой Na3P. Это черное твердое вещество. Его часто описывают как Na+ соль п3− анион.[2] Na3P является источником высокореакционноспособного фосфид-аниона. Не следует путать с фосфат натрия, Na3PO4.

Помимо Na3P, известны пять других бинарных составов натрия и фосфора: NaP, Na3п7, Na3п11, NaP7, и NaP15.[3]

Структура и свойства

Соединение кристаллизуется в гексагональном мотиве, который часто называют арсенид натрия структура.[4] Как K3P, твердый Na3P имеет пятикоординатные центры P.[1]

Подготовка

Первый препарат Na3Впервые о P было сообщено в середине 19 века. Французский исследователь, Александр Бодримон получили фосфид натрия обработкой расплавленного натрия пентахлорид фосфора.[5]

8 Na(l) + PCl5 → 5 NaCl + Na3п

Множество разных маршрутов на Na3P. были описаны. Из-за своей горючести и токсичности Na3P (и родственные соли) часто получают и используют на месте. Белый фосфор восстанавливается натриево-калиевым сплавом:[6]

п4 + 12 Na → 4 Na3п

Фосфор реагирует с натрием в автоклаве при 150 ° C в течение 5 часов с образованием Na.3П.[7]

В качестве альтернативы реакцию можно проводить при нормальном давлении, но с использованием градиента температуры для образования нелетучего NaИксP-фазы (x <3), которые затем вступают в реакцию с натрием.[8] В некоторых случаях агент электронного переноса, например нафталин, используется. В таких случаях нафталин образует растворимый нафталинид натрия, который снижает фосфор.[9]

Использует

Фосфид натрия является источником высокореакционноспособного фосфид-аниона. Материал нерастворим во всех растворителях, но реагирует как суспензия с кислотами и родственными электрофилами с образованием производных типа PM3:[6]

Na3P + 3 E+ → E3P (E = H, Me3Si)

В производное триметилсилила летуч (т.кип. 30-35 ° C @ 0,001 мм рт. ст.) и растворим. Он служит растворимым эквивалентом "P3−".

Фосфид индия, полупроводник возникает при обработке на месте сгенерировал «фосфид натрия» с хлорид индия (III) в горячем N, N ’-диметилформамид как растворитель. В этом процессе фосфидный реагент образуется из металлического натрия и белого фосфора, после чего он немедленно вступает в реакцию с солью индия:[10]

Na3P + InCl3 → InP + 3NaCl

Фосфид натрия также используется в коммерческих целях в качестве катализатор в сочетании с фосфидом цинка и фосфид алюминия за полимер производство. Когда Na3P удаляется из тройного катализатора полимеризация из пропилен и 4-метил-1-пентен неэффективен.[11][нужна цитата ]

полимеризация пропена

Меры предосторожности

Фосфид натрия очень опасен, выделяя токсичные вещества. фосфин при гидролизе происходит настолько экзотермический процесс, что возникают пожары. В USDOT запретил перевозку Na3P на пассажирских самолетах, грузовых самолетах и ​​поездах из-за потенциальной опасности возгорания и отравления.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б Донг, Й; Дисальво, Ф.Дж. (2005). "Повторное исследование Na3P на основе данных по монокристаллу ". Acta Crystallographica Раздел E. 61 (11): i223 – i224. Дои:10.1107 / S1600536805031168.
  2. ^ Юнлэ, G; Fan, G; Yiate, Q; Huagui, Z; Ziping, Y (2002). «Сольвотермический синтез ультратонкого фосфида железа». Бюллетень материаловедения. 37 (6): 1101–1106. Дои:10.1016 / S0025-5408 (02) 00749-3.
  3. ^ Неорганическая химия, Эгон Виберг, Арнольд Фредерик Холлеман Эльзевьер 2001 ISBN  0-12-352651-5
  4. ^ Beister, H.J .; Syassen, K .; Кляйн, Дж. "Фазовый переход Na3Как под давлением » Zeitschrift für Naturforschung B: Химические науки 1990, том 45, с. 1388-с. 1392. Дои:10.1515 / znb-1990-1007
  5. ^ Бодримона (1864). Анналы химии и тела. 2: 13. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  6. ^ а б Беккер, Герд; Шмидт, Гельмут; Уль, Гудрун (1990). Трис (триметилсилил) фосфин и бис (триметилсилил) фосфид лития. Бис- (тетрагидрофуран). Неорганические синтезы. 27. С. 243–249. Дои:10.1002 / 9780470132586.ch48. ISBN  9780470132586.
  7. ^ Се, Y; Вс, ч; Ли, Б; Цянь, Y (2000). «Сольвотермическое получение наностержней фосфида олова». Бюллетень материаловедения. 35 (5): 675–680. Дои:10.1016 / S0025-5408 (00) 00263-4.
  8. ^ Джарвис, Р. Ф .; Jacubinas, R.M .; Канер, Р. Б. (2000). «Самораспространяющиеся пути метатезиса к метастабильным фосфидам группы 4». Неорганическая химия. 39 (15): 3243–3246. Дои:10.1021 / ic000057m. PMID  11196860.
  9. ^ Петерсон, Д. Дж. 1967. Патент США № 3397039.
  10. ^ Ханна, П.К .; Eum, M.-S; Джун, К.-З .; Baeg, J.-O; Сеок, С. I (2003). «Новый синтез наночастиц фосфида индия». Письма о материалах. 57 (30): 4617–4621. Дои:10.1016 / S0167-577X (03) 00371-9.
  11. ^ Atarashi, Y .; Fukumoto, О. Патент Японии № JP 42 006 269.
  12. ^ Кеннет Л. Барбалас. «Фосфид натрия». Химическая база данных.