Trioxyde de phosphore

L'hexoxyde de tétraphosphore, ou oxyde de phosphore(III), est l'oxyde de phosphore P₄O₆. Ce composé a aussi été appelé sesquioxyde de phosphore et trioxyde de diphosphore (ou très souvent, par abus de langage, trioxyde de phosphore) parce qu'il a été longtemps connu sous la formule P₂O₃ ; il s'est avéré plus tard que la formule brute correcte est P₄O₆ (dimère).

Identification
Trioxyde de phosphore

N^o CAS	1314-24-5
N^o ECHA	100.032.414
PubChem	123290
ChEBI	37372
SMILES	O1P2OP3OP1OP(O2)O3 PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/O6P4/c1-7-2-9-4-8(1)5-10(3-7)6-9 InChIKey : VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N
Apparence	cristaux blancs d'aspect cireux
Propriétés chimiques
Formule	O₆P₄P₄O₆
Masse molaire[1]	219,891 4 ± 0,001 8 g/mol O 43,66 %, P 56,34 %,
pKa	9,4^{[réf. souhaitée]}
Propriétés physiques
T° fusion	23,8 °C[2]
T° ébullition	175,4 °C[2]
Solubilité	soluble dans beaucoup de solvants[2] mais réagit avec l'eau
Masse volumique	2,135 g·cm^-3^{[réf. souhaitée]}

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

À l'état solide, ce composé très toxique[3] forme des cristaux blancs d'aspect cireux. C'est l'anhydride de l'acide phosphoreux H₃PO₃ : il réagit avec l'eau suivant la réaction P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H₃PO₃ ; en revanche il ne peut pas être obtenu par déshydratation de H₃PO₃.

Préparation

P₄O₆ est préparé directement à partir de P₄, le phosphore blanc, isolé par Hennig Brandt en 1669.

Aujourd'hui, il est obtenu par oxydation contrôlée puis distillation sous une atmosphère composée à 75 % de O₂ et 25 % de N₂ à 50 °C et 90 mmHg :

P₄ + 3 O₂ → P₄O₆

Propriétés chimiques

D'après[2].

Comportement face à la chaleur

Quand le P₄O₆ est chauffé autour de 200-400 °C, il se décompose en phosphore rouge et dans une seconde phase qui contient des oxydes de phosphore P₄O_n, avec n pouvant atteindre 10.

Hydrolyse

Comme indiqué dans l'introduction, P₄O₆ est l'anhydride de l'acide phosphoreux H₃PO₃ ; son hydrolyse dans l'eau froide donne donc l'acide phosphoreux selon la réaction :

P₄O_6(s) + 6 H₂O_(l) → 4 H₃PO_3(aq)

Cela fonctionne aussi en le faisant réagir avec de l'acide chlorhydrique (HCl_aq) pour donner :

P₄O₆ + 3 HCl → 2 H₃PO₃ + 2 PCl₃

Ligand

P₄O₆ est aussi un ligand.

Il est entre autres capable de remplacer le monoxyde de carbone du complexe tétracarbonyle de nickel [Ni(CO)₄] :

P₄O₆ + [Ni(CO)₄] → [Ni(CO)₃(P₄O₆)] + CO

2 P₄O₆ + [Ni(CO)₄] → [Ni(CO)₂(P₄O₆)₂] + 2 CO

3 P₄O₆ + [Ni(CO)₄] → [Ni(CO)(P₄O₆)₃] + 3 CO

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) N.N. Greenwood, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, 1997, 1341 p. (ISBN 978-0-7506-3365-9, lire en ligne), p. 504.
(en) A.F. Holleman, Egon Wiberg et Nils Wiberg, Inorganic Chemistry, Boston, Academic Press, 2001 (ISBN 0-12-352651-5).

Articles connexes

Acide phosphorique

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[Greenwood-2] (en) N.N. Greenwood, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, 1997, 1341 p. (ISBN 978-0-7506-3365-9, lire en ligne), p. 504.

[3] (en) A.F. Holleman, Egon Wiberg et Nils Wiberg, Inorganic Chemistry, Boston, Academic Press, 2001 (ISBN 0-12-352651-5).