Articulo de referencia

ácido pirofosfórico

μ-oxido-bis(dihydroxidooxidophosphorus)"},"OtherNames":{"wt":"Pyrophosphoric acid Phosphonophosphoric acid Phosphono dihydrogenphosphate"},"Section1":{"wt":"{{Chembox Identifier...

El ácido pirofosfórico , también conocido como ácido difosfórico , es el compuesto inorgánico con la fórmula H₄P₂O₇ o , de forma más descriptiva, [(HO) ₂P (O)] ₂O . Incoloro e inodoro, es soluble en agua , éter dietílico y alcohol etílico . El ácido anhidro cristaliza en dos polimorfos , que se funden a 54,3 y 71,5 °C. El compuesto es un componente del ácido polifosfórico, una fuente importante de ácido fosfórico. [ 1 ] Los aniones , sales y ésteres del ácido pirofosfórico se denominan pirofosfatos . 

Preparación

Se puede preparar mediante la reacción del ácido fosfórico con cloruro de fosforilo : [ 2 ]

5 H 3 PO 4 + POCl 33 H 4 P 2 O 7 + 3 HCl

También se puede preparar mediante intercambio iónico a partir de pirofosfato de sodio o tratando pirofosfato de plomo con sulfuro de hidrógeno . [ 1 ]

La ebullición del agua proveniente del ácido ortofosfórico no lo deshidrata a ácido pirofosfórico puro, sino que produce una mezcla de ácidos orto, piro y polifosfórico . La concentración máxima de ácido pirofosfórico se mantiene por debajo del 50 % y se alcanza ligeramente antes de lo que correspondería al ácido pirofosfórico puro. [ 3 ] Esto se debe a que el equilibrio en la fase líquida favorece la desproporción del ácido pirofosfórico. El ácido pirofosfórico puede obtenerse a partir de ácidos fosfóricos mixtos mediante una cristalización cuidadosa o mediante la adición de cristales semilla. [ 4 ] [ 5 ]

Reacciones

El ácido pirofosfórico es un ácido tetraprótico, con cuatro pKa distintos: [ 6 ]

H₄P₂O₇ [ H₃P₂O₇ ] ⁻ + H⁺ , pKa = 0,85
[ H 3 P 2 O 7 ] [ H 2 P 2 O 7 ] 2− + H + , pKa = 1,96
[ H 2 P 2 O 7 ] 2−[ HP 2 O 7 ] 3− + H + , pKa = 6,60
[ HP 2 O 7 ] 3−[ P 2 O 7 ] 4− + H + , pKa = 9,41

Los valores de pKa se presentan en dos rangos distintos debido a que las desprotonaciones ocurren en grupos fosfato separados. A modo de comparación, los valores de pKa del ácido fosfórico son 2,14, 7,20 y 12,37.

A pH fisiológico, el pirofosfato existe como una mezcla de formas doblemente y simplemente protonadas.

Cuando está fundido, el ácido pirofosfórico se convierte rápidamente en una mezcla en equilibrio de ácido fosfórico, ácido pirofosfórico y ácidos polifosfóricos. El porcentaje en peso de ácido pirofosfórico es de alrededor del 40% y resulta difícil recristalizarlo a partir del estado fundido.

Incluso en agua fría, el ácido pirofosfórico se hidroliza a ácido fosfórico. Todos los ácidos polifosfóricos se comportan de manera similar. [ 7 ]

H₄P₂O₇ + H₂O2H₃PO₄

Seguridad

Aunque el ácido pirofosfórico es corrosivo, no se sabe que sea tóxico por otros motivos. [ 8 ]

Historia

El nombre ácido pirofosfórico fue acuñado por un tal "Sr. Clarke de Glasgow" en 1827, a quien se le atribuye su descubrimiento tras calentar al rojo vivo una sal de fosfato de sodio . Se observó que el ácido fosfórico, al calentarse al rojo vivo, formaba ácido pirofosfórico, el cual se convertía fácilmente en ácido fosfórico mediante agua caliente. [ 9 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Havelange, Sébastien; Lierde, Nicolás; Germeau, Alain; Martín, Emmanuel; Ellos, Tibaut; Sonveaux, Marc; Toussaint, Claudia; Schrödter, Klaus; Bettermann, Gerhard; Staffel, Thomas; Wahl, Friedrich; Klein, Thomas; Hofmann, Thomas (2022). "Ácido fosfórico y fosfatos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . págs. 1– 55. doi : 10.1002/14356007.a19_465.pub4 . ISBN  9783527303854. S2CID 246266565 . 
  2. R. Klement (1963). "Ortofosfatos condensados". En G. Brauer (ed.). Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª ed . Vol. 2. Nueva York, NY: Academic Press. pág. 546.  
  3. ^ Korte, Carsten; Conti, Fosca; Wackerl, Jürgen; Lehnert, Werner (2016), "El ácido fosfórico y sus interacciones con polímeros tipo polibencimidazol" , en Li, Qingfeng; Aili, David; Hjuler, Hans Aage; Jensen, Jens Oluf (eds.), Pilas de combustible de membrana de electrolito de polímero de alta temperatura , Cham: Springer International Publishing, págs. 169-194 , doi : 10.1007/978-3-319-17082-4_8 , ISBN  978-3-319-17081-7, consultado el 11 de febrero de 2023
  4. Wakefield, Zachary T.; Egan, Edward P., Jr. (1962), "Materiales fertilizantes, puntos de fusión en el sistema ácido ortofosfórico - ácido pirofosfórico", Journal of Agricultural and Food Chemistry , vol. 10, n.º 4, ACS Publications, págs. 344–346 , doi : 10.1021/jf60122a023   {{citation}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. Shen, Chung Y (1975), "Producción de ácido pirofosfórico cristalino y sus sales", Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development , vol. 14, n.º 1, ACS Publications, págs. 80–85 , doi : 10.1021/i260053a014   
  6. Yadav, Prerna; Blacque, Olivier; Roodt, Andreas; Zelder, Felix (2021). "Detección basada en la actividad de ajuste inducido: un estudio mecanicista de la detección de pirofosfato con un complejo Fe-salen "flexible" . Inorganic Chemistry Frontiers . 8 (19): 4313– 4323. doi : 10.1039/d1qi00209k . PMC 8477187. PMID 34603734 .  
  7. Corbridge, D. (1995). «Capítulo 3: Fosfatos». Estudios de química inorgánica, vol. 20. Elsevier Science BV, págs. 169–305 . doi : 10.1016/B978-0-444-89307-9.50008-8 . ISBN  0-444-89307-5.
  8. Hoja de datos de seguridad del material: Ácido pirofosfórico MSDS www.sciencelab.com
  9. Beck, Lewis Caleb (1834). A Manual of Chemistry: Containing a Condensed View of the Present State of the Science, with Copious References to More Extensive Treatises, Original Papers, Etc. EW & C Skinner. p. 160. Consultado el 30 de enero de 2015 . 
  • Ácido pirofosfórico en PubChem