Fosfor-pentoksid je hemijski spoj sa moleculskom formulom P4O10, sa uobičajenim nazivom koji potiče iz empirijske formule, P2O5. Ova bijela, kristalna, čvrsta tvar je anhidrid fosforne kiseline. Moćan je desikant (isušivač) i dehidracijski agens.

Struktura Fosfor pentokside kristalizira u najmanje četiri oblika ili polimorfa. Najpoznatiji je jedan, metastabilni oblik, prikazan na slici, koji se sastoji od molekula P4O10. Slabe van der Waalsove sile održavaju ih zajedno i šestougaonoj rešetki. Međutim, nasuprot visokoj simetriji molekula, kristalno pakovanje nije blizu tome.). Struktura P4O10 kaveza podsjeća na adamantan sa Td grupom simetrijske tačke.D. E. C. Corbridge "Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology" 5th Edition Elsevier: Amsterdam. . Blisko je srodan sa odgovarajućim anhidridom P4O6. Kasnije gubi terminalne okso grupe. Gustina mu je 2,30 g/cm3,a ključa na 423 °C, pod atmosferskim pritiskom. Ako se brže zagrijava prelazi u sublimat. Ovaj oblik može nastati i kondenzacijom pare fosfor-prntoksida, što rezultira u krajnje higroskopnu čvrstu tvar..

Drugi polimorfi su polimerni, ali u svakom slučaju, atomi fosfora su vezani za četverougaoni atoma kisika, od kojih jedan formira terminalnu P=O vezu, uključujući doniranje p-orbitalni elektrona terminalnog kisika na antiveznu jednostruku vezu. Makromolekulske forme mogu se dobiti zagrijavanjem kompleksa u zatvorenoj cijevi, na nekoliko sati i održavanje topljenja na visokoj temperaturi prije hlađenja otopljene mase i njenog stvrdnjavanja. Metastabilna ortorombna, "O"-forma (gustina= 2,72 g/cm3, tačka topljenja 562 °C), dobija slojevitu strukturu koja sadrži međusobno povezane prstenove P6O6, ne liči na strukturu nekih polisilikata. Stabilna forma je faza veće gustine i također ortorhombna, zvana O' forma. Ona sadrži 3-dimenzijski okvir, gustine 3,5 g/cm3. Preostali polimorf je staklo ili amorfni oblik; može nastati spajanjem bilo kojeg od ostalih.

300px250px Dio o′-(P2O5)∞ Slojo′-(P2O5)∞Slaganje slojeva

Dobijanje P4O10 se dobija sagorijevanjem elementarnog fosfora, sa dovoljnom količinom zraka: P4 + 5 O2 → P4O10. U većem dijelu 20. stoljeća, fosfor pentoksid je korišten za dobijanje koncentrirane čiste fosforne kiseline. U termo procesu, fosfor pentoksid je dobijan spaljivanjem bijelog fosfora koji je raspušten u razblaženoj fosfornoj kiselini za proizvodnju koncentrirane kiseline.Threlfall, Richard E., (1951). The story of 100 years of Phosphorus Making: 1851 - 1951. Oldbury: Albright & Wilson Ltd Poboljšanja u tehnologiji filtriranja dovodi do "procesa mokre fosforne kiseline" koji prevazilazi termalni proces, izbegavajući potrebu da se proizvede alotropski modificirani bijeli fosfor kao polazni materijal.Podger, Hugh (2002). Albright & Wilson: The Last 50 Years. Studley: Brewin Books. Dehidracija fosforne kiseline za dobijanje fosfor-pentoksida nije moguća kao nii zagrijavanjem metafosforne kiselinekoja bi prokuhala bez gubitka sve sopstvene vode.

Primjena Fosfor pentoksid je snažan dehidracijski agens, što uključuje egzotermnu prirodu njegove hidrolize: P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4   (–177 kJ).

Međutim, njegova primjena uz sušenje je ograničena njehovom sklonošću da formira zaštitni premaz koji sprečava daljnju dehidraciju neutrošenih materijala. Zrnasti oblici P4O10 se upotrebljavaju kao desikanti.

U skladu sa snažnomm moći isušivanja, P4O10 se upotrebljava za dehidraciju u organskim sintezama. Najvažnija primjena ovog spoja je u pretvaranju primarnih amida u nitrile:Meier, M. S. "Phosphorus(V) Oxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. . P4O10 + RC(O)NH2 → P4O9(OH)2 + RCN. Označeni proizvod P4O9(OH)2 je idealizirana formula za nedefinirani produkt koji nastaje od hidratacije P4O10. Alternativno, kada je kombiniran sa karboksilnom kiselinom, rezultat je odgovarajući anhidrid: P4O10 + RCO2H → P4O9(OH)2 + [RC(O)]2O.

"Onodera reagens", otopina P4O10 u DMSO, upotrebljava se za oksidaciju alkohola.Tidwell, T. T. "Dimethyl Sulfoxide–Phosphorus Pentoxide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. . This reaction is reminiscent of the Swern oxidation.

Desikantna snaga (sredstva za isušivanje) P4O10 je dovoljno jaka da pretvori mnoge mineralne kiseline u njihove anhidride. Primjeri: HNO3 se pretvara u N2O5;  H2SO4 u SO3;  HClO4 u Cl2O7;  HCF3SO3 se konvertira u(CF3)2S2O5.

Srodni fosforni oksidi Među komercijalno značajnim fosfornim oksidima je P4O6 and P4O10, koji je poznat po strukturama međuproizvoda.Luer, B.; Jansen, M. "Crystal Structure Refinement of Tetraphosphorus Nonaoxide, P4O9" Zeitschrift fur Kristallographie 1991, volume 197, pages 247-8.

600px|Fosforni oksidi: P4O6, P4O7, P4O8, P4O9, and P4O10.

Rizici Fosfor-pentoksid nije zapaljiv. Reagira snažno s vodom i vodom koja sadrži tvari kao što su drvo ili pamuk, oslobađajući puno topline, pa može čak izazvati i požar. Nagriza metale i vrlo je iritantan – što može izazvati teške opekotine očiju, kože, sluznice i respiratornog trakta čak i pri koncentracijama koje su oko 1 mg/m3.Phosphorus pentoxide MSDS

Također pogledajte Fosfor Oksid

Reference

Vanjski linkovi OSHA Spec sheet Definition Website of the Technische Universität Darmstadt and the CEEP about Phosphorus Recovery

Kategorija:Neorganski spojevi fosfora Kategorija:Kiselinski anhidridi Kategorija:Kiselinski oksidi Kategorija:Sastojci stakla Kategorija:Dehidracijski agensi Kategorija:Adamantanolike molekule