Il Cloruro di Fosforile: Proprietà e Sintesi
Il cloruro di fosforile, conosciuto anche come ossicloruro di fosforo, è un liquido incolore con formula POCl3, ottenuto industrialmente dal tricloruro di fosforo e dall’ossigeno.
Indice Articolo
- Proprietà
- Sintesi
- Applicazioni e Utilizzi del Cloruro di Fosforile
- # Reazioni Chimiche
- Reazione con l’Acqua:
- POCl₃ + 3 H₂O → H₃PO₄ + 3 HCl
- Reazione con gli Alcoli:
- Reazione con le Ammidi:
- CH₃CONH₂ → CH₃C≡N
- # Esempi di Reazioni
- Applicazioni Industriali
- # Sintesi di Esteri Fosforici
- # Industria dei Semiconduttori
Proprietà
Il fosforo nel cloruro di fosforile è ibridato sp3 e presenta un numero di ossidazione +5, legato a tre atomi di cloro e a un atomo di ossigeno tramite un doppio legame. La geometria molecolare è tetraedrica, conferendo alla molecola una polarità a causa della distribuzione asimmetrica della carica.
Ha una temperatura di fusione di 1°C e una temperatura di ebollizione di 106°C, mostrando somiglianze con l’acqua a causa della sua polarità e delle proprietà fisiche. Può autoionizzarsi come segue: 2 POCl3 ⇄ POCl2+ + POCl4-.
Il cloruro di fosforile è altamente solubile in cloroformio, benzene, tetracloruro di carbonio e solfuro di carbonio. Può agire come una base di Lewis, formando addotti con diversi acidi di Lewis come il tetracloruro di titanio.
Sintesi
Il cloruro di fosforile fu sintetizzato per la prima volta nel 1847 da Adolphe Wurtz facendo reagire il pentacloruro di fosforo con acqua secondo la seguente reazione: PCl5 + H2O → POCl3 + 2 HCl.
Può essere ottenuto tramite ossidazione del tricloruro di fosforo in due modi sintetici:
– Per reazione con l’ossigeno: PCl3 + O2 → 2 POCl3.
– Per reazione con il clorato di potassio: 3 PCl3 + KClO3 → 3 POCl3 + KCl.
– Per reazione del fosfato di calcio in presenza di carbonio: Ca3(PO4)2.
Applicazioni e Utilizzi del Cloruro di Fosforile
Il Cloruro di Fosforile, composto chimico con formula PCl₃, svolge un ruolo cruciale in diverse reazioni chimiche e processi industriali.
# Reazioni Chimiche
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Reazione con l’Acqua:
Una reazione del Cloruro di Fosforile con l’acqua produce Acido Fosforico e Acido Cloridrico secondo l’equazione:POCl₃ + 3 H₂O → H₃PO₄ + 3 HCl
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Reazione con gli Alcoli:
La disidratazione degli alcoli in presenza di cloruro di fosforile e una base amminica come la piridina offre un’alternativa vantaggiosa rispetto alla disidratazione in ambiente acido, evitando la decomposizione in presenza di acidi forti.–
Reazione con le Ammidi:
Le ammidi primarie, in presenza di cloruro di fosforile, si trasformano in nitrili. Ad esempio, l’etanammide reagisce per formare etanonitrile:CH₃CONH₂ → CH₃C≡N
.# Esempi di Reazioni
Un esempio di reazione interessante è quella del 2-metil, 2-propanolo che, grazie al cloruro di fosforile, genera 2-metil, 1-propene.
Applicazioni Industriali
Il Cloruro di Fosforile trova ampio impiego in diversi settori:
# Sintesi di Esteri Fosforici
Viene impiegato per la sintesi di esteri fosforici come il trifenilfosfato (C₆H₅O)₃P=O, utilizzato come plastificante e ritardante di fiamma.
# Industria dei Semiconduttori
Nel settore dei semiconduttori, il Cloruro di Fosforile è utilizzato come fonte di fosforo liquido nei processi di diffusione e come agente disidratante.
In conclusione, il Cloruro di Fosforile rappresenta un componente versatile e fondamentale in numerose reazioni chimiche e processi industriali, contribuendo significativamente a diversi settori applicativi.
