Halogeneto de fósforo - Phosphorus halide
Existem três séries de halogenetos de fósforo binários , contendo fósforo nos estados de oxidação +5, +3 e +2. Todos os compostos foram descritos, em vários graus de detalhes, embora sérias dúvidas tenham sido lançadas sobre a existência de PI 5 . Halogenetos de calcogênio mistos também existem.
Estado de oxidação +5 (PX 5 )
| Fórmula química | Número CAS | Ponto de fusão | Ponto de ebulição | P – X comprimento de ligação do machado | P – X eq comprimento da ligação | X eq –P – X eq ângulo de ligação | X ax –P – X eq ângulo de ligação |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PF 5 | [7647-19-0] | -93,7 ° C | -84,5 ° C | 153 pm | 158 pm | 120 ° | 90 ° |
| PCl 5 | [10026-13-8] | 160 ° C | 167 ° C | 214 pm | 202 pm | 120 ° | 90 ° |
| PBr 5 | [7789-69-7] | ~ 106 ° C d | |||||
| PBr 7 | [14337-11-2] | ||||||
| PI 5 | Consulte a Nota 1. | ||||||
Na fase gasosa, os pentaletos de fósforo têm geometria molecular trigonal bipiramidal, conforme explicado pela teoria VSEPR .
O pentafluoreto de fósforo é um gás relativamente inerte, notável como um ácido de Lewis suave e um aceitador de íons de flúor . É uma molécula fluxional na qual os átomos de flúor axial (ax) e equatorial (eq) trocam de posição pelo mecanismo de pseudo-rotação de Berry .
Pentacloreto de fósforo , pentabrometo de fósforo , e fósforo heptabromide são iónico nos estados sólido e líquido; PCl 5 é formulado como PCl 4 + PCl 6 - , mas em contraste, PBr 5 é formulado como PBr 4 + Br - e PBr 7 é formulado como PBr 4 + Br 3 - . Eles são amplamente usados como agentes de cloração e bromação em química orgânica.
Estado de oxidação +3 (PX 3 )
| Fórmula química | Número CAS | Ponto de fusão | Ponto de ebulição | P – X comprimento de ligação | Ângulo de ligação X – P – X | Momento dipolo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PF 3 | [7783-55-3] | -151,5 ° C | -101,8 ° C | 156 pm | 96,3 ° | 1,03 D |
| PCl 3 | [7719-12-2] | -93,6 ° C | 76,1 ° C | 204 pm | 100 ° | 0,56 D |
| PBr 3 | [7789-60-8] | -41,5 ° C | 173,2 ° C | 222 pm | 101 ° | |
| PI 3 | [13455-01-1] | 61,2 ° C | 227 ° C | 243 pm | 102 ° | |
| P (CN) 3 | 203 ° C | 179 pm |
Os halogenetos de fósforo (III) são os mais conhecidos das três séries. Geralmente são preparados por reação direta dos elementos ou por transhalogenação .
O trifluoreto de fósforo é usado como um ligante na química de coordenação , onde se assemelha ao monóxido de carbono . O tricloreto de fósforo é um importante produto químico industrial e amplamente utilizado como material de partida para a química do fósforo. O tribrometo de fósforo é usado na química orgânica para converter álcoois em brometos de alquila e ácidos carboxílicos em brometos de acila ( por exemplo, na reação de Hell-Volhard-Zelinsky ). O triiodeto de fósforo também é usado na química orgânica, como um aceptor moderado de oxigênio.
Os trihalides são facilmente oxidados por calcogênios para dar os oxyhalides correspondentes ou equivalentes.
Estado de oxidação +2 (P 2 X 4 )
| Fórmula química | Número CAS | Ponto de fusão | Ponto de ebulição | P – X comprimento de ligação | Comprimento da ligação P – P | Ângulo de ligação X – P – X | Ângulo de ligação X – P – P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P 2 F 4 | [13824-74-3] | -86,5 ° C | -6,2 ° C | 159 pm | 228 pm | 99,1 ° | 98,4 ° |
| P 2 Cl 4 | [13467-91-1] | -28 ° C | ~ 180 ° C d | ||||
| P 2 Br 4 | [24856-99-3] | mal caracterizado | |||||
| P 2 I 4 | [13455-00-0] | 125,5 ° C | d | 248 pm | 221 pm | 102,3 ° | 94,0 ° |
Os halogenetos de fósforo (II) podem ser preparados pela passagem de uma descarga elétrica através de uma mistura de vapor de trihaleto e gás hidrogênio . O P 2 I 4 relativamente estável é conhecido por ter uma configuração trans , curvada semelhante à hidrazina e encontra alguns usos em sínteses orgânicas, os outros são de interesse puramente acadêmico no momento. O tetrabrometo de difósforo é particularmente mal descrito. Eles são subhalogenes de fósforo.
Oxyhalides, thiohalides e selehalides
| Fórmula química | Número CAS | Número EINECS | Ponto de fusão | Ponto de ebulição | Densidade | Índice de refração | Momento dipolo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| POF 3 | [7783-55-3] | ? | −39,1 ° C | -39,7 ° C | 0,003596 g / cm 3 | ? | ? |
| POCl 3 | [10025-87-3] | 233-046-7 | 1,2 ° C | 105,1 ° C | 1,675 g / cm 3 | 1.461 | 2,54 D |
| POBr 3 | [7785-59-5] | 232-177-7 | 56 ° C | 192 ° C | 2,82 g / cm 3 | ? | ? |
| POI 3 | ? | ? | 53 ° C | - | ? | ? | ? |
| PSF 3 | [2404-52-6] | ? | -148,8 ° C | −52,2 ° C | 1,56 g / cm 3 (l) | 1.353 | ? |
| PSCl 3 | [3982-91-0] | 223-622-6 | -35 ° C | 125 ° C | 1,668 g / cm 3 | 1.555 | ? |
| PSBr 3 | [3931-89-3] | ? | 37,8 ° C | 212 ° C decomp. | ? | ? | ? |
| PSI 3 | [63972-04-3] | ? | 48 ° C | decompor | ? | ? | ? |
| PSeF 3 Trifluoreto Fosforosselenóico | [26083-30-7] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeCl 3 Phosphoroselenoic tricloreto | [63944-06-9] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeBr 3 | [62565-69-9] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeI 3 | [39383-15-8] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
Os oxi - halogenetos podem ser preparados a partir dos tri-halogenetos correspondentes por reação com peróxidos orgânicos ou ozônio : eles são algumas vezes referidos como halogenetos de fosforila .
Os tiohalogenetos , também conhecidos como halogenetos de tiofosforil podem ser preparados a partir dos trihalogenetos por reação com enxofre elementar em um solvente inerte. Os selenohalides correspondentes também são conhecidos.
Os oxihaletos e tiohaletos são significativamente mais eletrofílicos do que as espécies de fósforo (III) correspondentes e apresentam um risco tóxico significativo .