பாஸ்பரஸின் முக்கியமான வேதிச் சேர்மங்கள்

பாஸ்பரஸின் முக்கிய சேர்மங்களுக்கான அறிமுகம்

பாஸ்பரஸ், ஒரு p-தொகுதி தனிமம், பல தொழில் மற்றும் உயிரியல் ரீதியாக முக்கியமான சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. இதன் பல்திறன் அதன் பல ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் (-3 முதல் +5 வரை) இருக்கும் திறனிலிருந்தும், ஆக்சிஜன், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹாலஜன்கள் போன்ற தனிமங்களுடன் நிலையான பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறனிலிருந்தும் வருகிறது. உயர்நிலைப் பள்ளித் தேர்வுகளுக்கு, பாஸ்பின் (PH₃), பாஸ்பரஸ் ஹாலைடுகள் (எ.கா., PCl₅) மற்றும் அதன் ஆக்ஸோஅமிலங்கள் (எ.கா., H₃PO₄, H₃PO₃) குறிப்பாக முக்கியமானவை.

பாஸ்பின் (PH₃)

பாஸ்பின் ஒரு நிறமற்ற, அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்ட வாயுவாகும், அழுகிய மீனின் தனித்துவமான வாசனையைக் கொண்டது. இது NH₃ ஐப் போலவே வாய்பாட்டில் இருந்தாலும், அம்மோனியாவை விட மிகவும் பலவீனமான காரமாகும்.

வேதி வாய்பாடு

PH₃

பொதுப் பெயர்

பாஸ்பின்

ஆய்வகத் தயாரிப்பு

1. கால்சியம் பாஸ்பைடு (Ca₃P₂) உடன் நீர் அல்லது நீர்த்த அமிலம் பயன்படுத்தி: கால்சியம் பாஸ்பைடு நீர் அல்லது நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து பாஸ்பினை உருவாக்குகிறது. இந்த முறையில் பெரும்பாலும் தூய்மையற்ற பாஸ்பின் உருவாகிறது, இது P₂H₄ (டைபாஸ்பின்) ஆவிகள் இருப்பதால் காற்றில் தானாகவே தீப்பற்றுகிறது.

   • நீருடன் சமன்பாடு: Ca₃P₂ (s) + 6H₂O (l) → 3Ca(OH)₂ (aq) + 2PH₃ (g)

   • நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் சமன்பாடு: Ca₃P₂ (s) + 6HCl (aq) → 3CaCl₂ (aq) + 2PH₃ (g)

2. வெள்ளை பாஸ்பரஸ் (P₄) உடன் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு பயன்படுத்தி: தூய பாஸ்பினை, வெள்ளை பாஸ்பரஸை சோடியம் ஹைட்ராக்சைடின் அடர் கரைசலுடன் ஒரு மந்தமான சூழ்நிலையில் (எ.கா., CO₂) சூடுபடுத்துவதன் மூலம் தயாரிக்கலாம். இது ஒரு விகிதமற்ற வேதியியல் வினை (disproportionation reaction) ஆகும்.

   • சமன்பாடு: P₄ (s) + 3NaOH (aq) + 3H₂O (l) → PH₃ (g) + 3NaH₂PO₂ (aq) (சோடியம் ஹைப்போபாஸ்பைட்)

பண்புகள்

• நிறமற்ற வாயு, அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்டது.
• நீரில் குறைவாகக் கரையும்.
• பலவீனமான காரம்; அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து பாஸ்போனியம் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது (எ.கா., PH₄I). PH₃ (g) + HI (g) → PH₄I (s)
• காற்றில் எரிந்து மெட்டாபாஸ்போரிக் அமிலத்தைத் தருகிறது. 2PH₃ (g) + 4O₂ (g) → P₂O₅ (s) + 3H₂O (l) (P₂O₅ பின்னர் நீருடன் வினைபுரிந்து HPO₃ ஐ உருவாக்குகிறது) 2PH₃ (g) + 4O₂ (g) → 2HPO₃ (aq) + 2H₂O (l) (более துல்லியமாக, 2PH₃ + 4O₂ → P₂O₅ + 3H₂O. P₂O₅ + H₂O → 2HPO₃) அல்லது எளிமையான எரிதல்: 2PH₃ (g) + 3O₂ (g) → P₂O₃ (s) + 3H₂O (l) (ஆக்சிஜன் குறைவாக இருந்தால்)

பாஸ்பரஸ் பென்டாகுளோரைடு (PCl₅)

பாஸ்பரஸ் பென்டாகுளோரைடு ஒரு வெளிர் மஞ்சள் நிற, ஈரமுறிஞ்சும் திண்மமாகும், இது கரிம வேதியியலில் குளோரினேற்றும் காரணியாகப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வேதி வாய்பாடு

PCl₅

தயாரிப்பு முறை

1. வெள்ளை பாஸ்பரஸ் (P₄) மற்றும் அதிகப்படியான குளோரின் (Cl₂) பயன்படுத்தி: வெள்ளை பாஸ்பரஸ் உலர்ந்த குளோரின் வாயுவின் அதிகப்படியான அளவுடன் வினைபுரியும்போது, பாஸ்பரஸ் பென்டாகுளோரைடு உருவாகிறது.

   • சமன்பாடு: P₄ (s) + 10Cl₂ (g) → 4PCl₅ (s)

2. பாஸ்பரஸ் ட்ரைகுளோரைடு (PCl₃) மற்றும் குளோரின் (Cl₂) பயன்படுத்தி: பாஸ்பரஸ் ட்ரைகுளோரைடு குளோரினுடன் எளிதாக வினைபுரிந்து பாஸ்பரஸ் பென்டாகுளோரைடை உருவாக்குகிறது.

   • சமன்பாடு: PCl₃ (l) + Cl₂ (g) → PCl₅ (s)

பண்புகள்

• வெளிர் மஞ்சள் முதல் மஞ்சள் கலந்த வெள்ளை நிற படிகத் திண்மம்.
• ஈரமுறிஞ்சும் (காற்றிலிருந்து ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சும்).
• சூடுபடுத்தும் போது பதங்கமாகிறது.
• வெப்பச்சிதைவு அடைந்து PCl₃ மற்றும் Cl₂ ஆக பிரிகிறது.

தேர்வு தொடர்பான வினைகள்

1. நீராற்பகுப்பு (நீருடன் வினை): PCl₅ நீருடன் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து வெவ்வேறு விதமாக வினைபுரிகிறது.

   • குளிர்ந்த நீர் (பகுதி நீராற்பகுப்பு): PCl₅ (s) + H₂O (l) → POCl₃ (l) + 2HCl (g) (பாஸ்போரல் குளோரைடு அல்லது பாஸ்பரஸ் ஆக்சிகுளோரைடு)

   • சூடான நீர் (முழு நீராற்பகுப்பு): PCl₅ (s) + 4H₂O (l) → H₃PO₄ (aq) + 5HCl (aq) (ஆர்த்தோபாஸ்போரிக் அமிலம்)

2. கரிம சேர்மங்களுடன் வினை (குளோரினேற்றும் காரணியாக):

   • ஆல்கஹால்களுடன் (எ.கா., எத்தனால்): C₂H₅OH (l) + PCl₅ (s) → C₂H₅Cl (l) + POCl₃ (l) + HCl (g) (குளோரோஎத்தேன்)

   • கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களுடன் (எ.கா., அசிட்டிக் அமிலம்): CH₃COOH (l) + PCl₅ (s) → CH₃COCl (l) + POCl₃ (l) + HCl (g) (அசிடைல் குளோரைடு)

3. வெப்பச் சிதைவு: சூடுபடுத்தும்போது, PCl₅ பாஸ்பரஸ் ட்ரைகுளோரைடு மற்றும் குளோரின் வாயுவாகப் பிரிகிறது. இந்த வினை ஒரு மீள்வினையாகும்.

   • சமன்பாடு: PCl₅ (s) ⇌ PCl₃ (l) + Cl₂ (g)

பாஸ்பரஸின் ஆக்ஸோஅமிலங்கள்

பாஸ்பரஸ் பல ஆக்ஸோஅமிலங்களை உருவாக்குகிறது, அங்கு பாஸ்பரஸ் மையமாக ஆக்சிஜன் அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, அவற்றில் சில புரோட்டானேற்றம் செய்யப்பட்டிருக்கலாம் (–OH தொகுதிகள்). முக்கிய அம்சங்கள் P இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை, P–OH பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை (காரத்தன்மையை தீர்மானிப்பது), மற்றும் P=O மற்றும் P–H பிணைப்புகளின் இருப்பு ஆகியவை ஆகும்.

ஆர்த்தோபாஸ்போரிக் அமிலம் (H₃PO₄)

• வேதி வாய்பாடு: H₃PO₄
• P இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை: +5
• காரத்தன்மை: மூக்கார (மூன்று P–OH பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது)
• அமைப்பு: ஒரு P=O மற்றும் மூன்று P–OH பிணைப்புகளுடன் நான்முகி பாஸ்பரஸ்.

      O
      ||
    HO—P—OH
      |
      OH
  

• தயாரிப்பு: பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடு (P₄O₁₀) ஐ சூடான நீருடன் சூடுபடுத்துவதன் மூலம்: P₄O₁₀ (s) + 6H₂O (l) → 4H₃PO₄ (aq) பாஸ்பேட் பாறையை சல்ஃபூரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரியச் செய்வதன் மூலமும் வணிக ரீதியாக தயாரிக்கப்படுகிறது.

பாஸ்பரஸ் அமிலம் (H₃PO₃)

• வேதி வாய்பாடு: H₃PO₃
• P இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை: +3
• காரத்தன்மை: இருகார (இரண்டு P–OH பிணைப்புகள் மற்றும் ஒரு P–H பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது)
• அமைப்பு: ஒரு P=O, இரண்டு P–OH பிணைப்புகள் மற்றும் ஒரு P–H பிணைப்புடன் நான்முகி பாஸ்பரஸ். P–H பிணைப்பு அதன் ஒடுக்கும் பண்புகளுக்கு காரணமாகும்.

      O
      ||
    HO—P—H
      |
      OH
  

• தயாரிப்பு: பாஸ்பரஸ் ட்ரைஆக்சைடு (P₄O₆) ஐ குளிர்ந்த நீரில் கரைப்பதன் மூலம் அல்லது பாஸ்பரஸ் ட்ரைகுளோரைடு (PCl₃) இன் நீராற்பகுப்பு மூலம். PCl₃ (l) + 3H₂O (l) → H₃PO₃ (aq) + 3HCl (aq)

முக்கியமான பாஸ்பரஸ் சேர்மங்களின் ஒப்பீட்டுப் பண்புகள்

பண்பு	பாஸ்பின் (PH₃)	பாஸ்பரஸ் பென்டாகுளோரைடு (PCl₅)	ஆர்த்தோபாஸ்போரிக் அமிலம் (H₃PO₄)	பாஸ்பரஸ் அமிலம் (H₃PO₃)
வாய்பாடு	PH₃	PCl₅	H₃PO₄	H₃PO₃
இயற்பியல் நிலை	நிறமற்ற வாயு	வெளிர் மஞ்சள் திண்மம்	நிறமற்ற பிசுபிசுப்பான திரவம்	நிறமற்ற படிகத் திண்மம்
வாசனை	அழுகிய மீன்	காரமான, எரிச்சலூட்டும்	வாசனையற்றது	பூண்டு போன்றது (தூயது), வாசனையற்றது (கரைசல்)
தன்மையாளர்	பலவீனமான காரம்	லூயிஸ் அமிலம், குளோரினேற்றும் காரணி	வலிமையான அமிலம் (மூக்கார)	மிதமான வலிமையான அமிலம் (இருகார), ஒடுக்கும் காரணி
P இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை	-3	+5	+5	+3
P இன் கலப்பினமாதல்	sp³	sp³d (வாயு/திரவம்), sp³d² & sp³ (திண்ம அயனி: [PCl₄]⁺[PCl₆]⁻)	sp³	sp³
முக்கிய பிணைப்புகள்	3 P–H	5 P–Cl	1 P=O, 3 P–OH	1 P=O, 2 P–OH, 1 P–H
வினைத்திறன்	தானாகவே தீப்பற்றுகிறது (தூய்மையற்றது), PH₄⁺ ஐ உருவாக்குகிறது	நீராற்பகுப்பு அடைகிறது, குளோரினேற்றும் காரணி, வெப்பச் சிதைவு	பாஸ்பேட் எஸ்டர்கள் மற்றும் உப்புகளை உருவாக்குகிறது	ஒடுக்கும் காரணி, பாஸ்பைட் உப்புகளை உருவாக்குகிறது