Acide hypophosphorique

L'acide hypophosphorique (H4P2O6) est un tétracide semblable à l'acide pyrophosphorique (H4P2O7). Cet acide minéral a la particularité d'être un dimère (H2PO3)2, contenant une liaison directe entre deux atomes de phosphore voisins ; cette dernière caractéristique confère à ce composé une force de liaison plus importante que les acides du phosphore contenant une liaison (P-O-P), générant une meilleure stabilité en milieu aqueux (hydrolyse plus lente).

Acide hypophosphorique
Structure de l'acide hypophosphorique
Identification
Nom UICPA acide phosphonophosphonique
Synonymes

acide hypodiphosphorique
No CAS 7803-60-3
PubChem 24536
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule H4O6P2H4P2O6
Masse molaire[1] 161,9757 ± 0,0021 g/mol
H 2,49 %, O 59,27 %, P 38,24 %,
pKa pKa1 = 2,2[réf. nécessaire]
pKa2 = 2,8[réf. nécessaire]
pKa3 = 7,3[réf. nécessaire]
pKa4 = 10,0[réf. nécessaire]
Propriétés physiques
T° fusion 73 °C (Température de décomposition)[réf. nécessaire]
Masse volumique 2,422 g·cm-3[2]
Propriétés optiques
Indice de réfraction 1,57[2]
Précautions
SGH[3],[4]
H250, H300, H314, H330 et H400
Transport[3]
46
   1381   

446
   2447   
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Préparation

La méthode la plus répandue pour produire l'acide hypophosphorique passe par la synthèse d'hypophosphates (formes déprotonnées de l'acide hypophosphorique) de sodium. Cette synthèse est contrôlée via l'oxydation du phosphore rouge par le chlorite de sodium à température ambiante :

2P(s) + 2NaClO2(aq) + 8H2O → Na2H2P2O6·6H2O(s) + 2HCl(aq)
2P(s) + 2NaClO2(aq) + 10H2O + 2NaOH(aq) → Na4P2O6·10H2O(s) + 2HCl(aq)

où Na2H2P2O6·6H2O(s) cristallise à pH = 5,2 et Na4P2O6·10H2O(s) cristallise à pH = 10.

Finalement, en versant les hydrates d'hypophosphates de sodium sur une colonne en résine échangeuse de cations, l'acide hypophosphorique est obtenu :

2H(résine) + Na2H2P2O6 → 2Na(résine) + H4P2O6
4H(résine) + Na4P2O6 → 4Na(résine) + H4P2O6

Il existe d'autres façons d'obtenir l'acide hypophosphorique :

  • il peut être synthétisé par l'hydratation du tétraoxyde de diphosphore P2O4 (forme anhydre de l'acide hypophosphorique) ;
  • il peut également s'obtenir par l'action du sulfure d'hydrogène H2S sur le sel de plomb insoluble Pb2P2O6.

Propriétés

Évolution spontanée à température ambiante

Dans les conditions standards thermodynamiques, l'acide hypophosphorique subit un réarrangement pour donner l'acide isohypophosphorique H4P2O6 (contenant les motifs P-O-P et P-H). Ce dernier se dismute en donnant un mélange d'acide pyrophosphorique H4P2O7 et d'acide pyrophosphoreux H4P2O5.

Stabilité

L'acide hypophosphorique est remarquablement stable en milieu alcalin (à pH basique). Typiquement dans un milieu contenant 80 % d'hydroxyde de sodium NaOH (en volume), il faut chauffer à plus de 200 °C pour commencer à décomposer l'acide hypophosphorique.

Toutefois, en milieu acide, ce dernier est moins stable et s'hydrolyse en acide phosphorique et acide phosphoreux :

H4P2O6 + H2O → H3PO3 + H3PO4

Propriétés électrochimiques

L'acide hypophosphorique est un agent aussi bien oxydant que réducteur :

2H3PO4 + 2H3O+ + 2e- ⇌ H4P2O6 + 4H2O       E0 = −0,80 V
H4P2O6 + 2H3O+ + 2e- ⇌ 2H3PO3 + 2H2O       E0 = 0,4 V

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. 7803-60-3 hypodiphosphoric acid sur chemnet.com
  4. Numéro index 015-001-00-1 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  • Portail de la chimie
Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.