Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.
Ofosfano oufosfina(PH3) é ungas inflamable e tóxico formado por un átomo defósforo e tres dehidróxeno. O fosfano puro é inodoro, pero as mostras técnicas poden ter un olor aallo ou peixe podre debido á presenza de fosfano substituído e dedifosfano (P2H4). Cando ten trazas de P2H4 o fosfano inflámase espontaneamente en presenza deaire.[1]
O fosfano foi obtido por primeira vez en 1783 porPhilippe Gengembre (1764–1838), un estudante deLavoisier, quentandofósforo branco nunha solución acuosa depotasa.[2] En 1789 Lavoisier recoñeceu correctamente o gas como un composto de fósforo e hidróxeno en lugar de consideralo a forma gaseosa do elemento fósforo, como ata entón. En 1844 Paul Thénard, fillo do químico francésLouis Jacques Thénard, usou unha trampa fría para separar o difosfano do fosfano xerado a partir dofosfuro de calcio, demostrando que o difosfano é o responsable da inflamabilidade espontánea asociada co fosfano e tamén da pátina alaranxada ou marrón que o gas pode deixar en superficies debido a un proceso depolimerización. O nome orixinal, "fosfina", foi usado por vez primeira para compostos organofosforados en 1857, analogamente ao uso de "aminas". O termo usaríase para o gas PH3 cara 1865.[3]
O fosfano é unha molécula piramidal trigonal consimetría molecular C3V. A lonxitude da ligazón P-H é de 1,42Å e oángulo das unións H-P-H é de 93,5º. O seu momento dipolar é de 0,58 D e a súasolubilidade enauga é de só 0,22 cm3 de gas por cm3 de líquido. O fosfano disólvese máis rapidamente en solventes non polares que en auga debido ás ligazóns non polares da unión P-H. É tecnicamente unanfótero en auga, pero cunha actividade débil comoácido oubase. O fosfano arde producindo un fume denso e branco deácido fosfórico.
Pode crearse de varias maneiras.[4] A nivel industrial pode fabricarse a partir da reacción do fósforo branco conhidróxido de sodio ouhidróxido de potasio, producíndose hipofosfuro de potasio ou hipofosfuro de sodio como produto.
3 KOH + P4 + 3 H2O → 3 KH2PO2 + PH3
De maneira alternativa, adismutación catalizada por ácido do fósforo branco produce ácido fosfórico e fosfano. Ambas rutas son industrialmente significativas.
Enlaboratorio pode prepararse dismutando ácido fosfórico.[5]
O fosfano é un compoñente daatmosfera terrestre a moi baixas e moi cambiantes concentracións.[6] É posible que contribúa de maneira significativa ao ciclo bioquímico global do fósforo. A fonte máis probable de fosfano é aredución de fosfato en materia orgánica en estado deputrefación.[7]
Pode atoparse tamén na atmosfera deXúpiter, onde se forma no interior cálido do planeta e reacciona con outros compostos da atmosfera[8] A síntese abiótica de fosfano implica grandes cantidades deenerxía, como a que pode atoparse nas atmosferas convectivas e tormentosas dos xigantes de gas.[9]
O fosfano foi detectado na zona atemperada da atmosfera deVenus, a uns 50 km de altura sobre a superficie, a concentracións de 20 partes por mil millóns, unha concentración que non é posible segundo os procesos químicos coñecidos.[10] Venus non ten as altas presións e temperaturas para xerar fosfano tal como si as teñen as atmosferas dos xigantes de gas como Xúpiter, polo que a súa presenza debe ter outra explicación. O fosfano na atmosfera vai sendo destruído pola acción dos raiosultravioleta do Sol, polo que si se mantén no tempo ten que existir unha fonte que o xenere constantemente. No artigo no que se describe o descubrimento do fosfano en Venus suxire que a substancia podería orixinarse mediante procesos fotoquímicos ou xeoquímicos descoñecidos ata o momento ou, por analoxía coa Terra, mediante a presenza de vida.[10][11] Por esta razón o fosfano foi proposto como biosinatura enastrobioloxía. O fosfano na Terra asociase con ecosistemas anaeróbicos, podendo ser indicio de vida en exoplanetas anóxicos xa que non se coñecen procesos non biolóxicos que produzan fosfano en grandes cantidades en planetas de tipo terreste.
↑William Odling,A Course of Practical Chemistry Arranged for the Use of Medical Students, 2ª ed. (London, England: Longmans, Green, and Co., 1865),pp. 227, 230.
↑Toy, A. D. F. (1973).The Chemistry of Phosphorus. Oxford, UK: Pergamon Press.