Фосфін

Фосфі́н — неорганічна сполука складу PH₃, безбарвний газ із різким запахом гнилої риби. Проявляє слабкі осно́вні властивості, аналогічно до аміаку може утворювати солі — малостійкі сполуки фосфонію.

Фосфін
Назва за IUPAC	Фосфан
Інші назви	Гідрид фосфору, фосфор тригідрид
Ідентифікатори
Номер CAS	7803-51-2
Номер EINECS	232-260-8
ChEBI	30278
RTECS	SY7525000
SMILES	P
InChI	InChI=1S/H3P/h1H3
Номер Бельштейна	3600171
Номер Гмеліна	287
Властивості
Молекулярна формула	PH3
Молекулярна маса	33,998 г/моль
Зовнішній вигляд	безбарвний газ
Запах	гнила риба, часник
Густина	1,390 г/л
Тпл	-133,8 °C
Ткип	-87,75 °C
Розчинність (вода)	малорозчинний
Розчинність (етанол)	розчинний
Розчинність (етери)	розчинний
Пов'язані речовини
Пов'язані речовини	дифосфін
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Фосфін є токсичною речовиною та використовується, як хімічна зброя (військове позначення PH).

Отримання

Основним методом отримання фосфіну є взаємодія сильних лугів чи води із солями фосфонію:

$\mathrm {[PH_{4}]^{+}+OH^{-}\rightarrow PH_{3}+H_{2}O}$

Фосфін можна синтезувати дією хлоридної кислоти на фосфіди активних металів, наприклад, фосфід магнію чи фосфід кальцію:

$\mathrm {Mg_{3}P_{2}+6HCl\rightarrow 2PH_{3}+3MgCl_{2}}$

В результаті цієї реакції може також утворюватися незначна кількість дифосфіну P₂H₄, який здатен самозайматися. Позбутися побічного продукту можна шляхом його конденсації при охолодженні з льодом.

Хімічні властивості

Фосфін є легкозаймистою сполукою (температура займання 150 °C), процес горіння проходить за рівнянням:

$\mathrm {2PH_{3}+4O_{2}\rightarrow P_{2}O_{5}+3H_{2}O}$

В результаті повного згоряння може утворюватися фосфатна кислота:

$\mathrm {PH_{3}+2O_{2}\rightarrow H_{3}PO_{4}}$

Аналогічно до аміаку, при взаємодії з сильними кислотами (наприклад, хлоридною чи хлоратною), утворює солі фосфонію, де виступає катіоном:

$\mathrm {PH_{3}+H^{+}\rightarrow [PH_{4}]^{+}}$

Є сильним відновником, відновлює значну кількість металів з водного розчину їхніх солей.

Токсичність

Фосфін належить до речовин загальноотруйної дії, може використовуватися як хімічна зброя. Його токсична дія проявляється при потраплянні до організму — шляхом інгаляції або через стравохід у вигляді сполуки-супутника фосфідів (можуть використовуватися у складі пестицидів). Симптомами отруєння є нудота, болі в животі, утруднене дихання, озноб, спрага, головний біль. За ними можуть слідувати конвульсії або кома.

Біосигнатура

Фосфін вважають речовиною, що може бути індикатором життя на планеті. Він існує на Землі лише завдяки біологічним процесам (певні мікроби в безкисневому середовищі можуть його генерувати) або в промислових процесах, де його виробляють люди. У астрономічній спільноті немає інших відомих джерел фосфіну, за винятком умов дуже екстремальних температур, таких як у гарячій щільній внутрішній атмосфері Юпітера та Сатурна (де видно фосфін) або зірок. Створений фосфін руйнується з часом різними процесами, наприклад, реакціями з киснем і воднем або ультрафіолетовими радіаційними реакціями. Це означає, що без джерела, що виробляє фосфін, він повинен повільно зникати з часом.

У 2020 році фосфін начебто був виявлений в атмосфері Венери, що могло бути доказом існування мікробного життя на Венері, які літають у “придатній для життя зоні” атмосфери. Проте, пізніше виявлення фосфіну на Венері спростували ряд дослідників, включаючи фахівців NASA.

Див. також

• Аміак
• Дифосфін
• Хімічна зброя
• Фосфіни

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с. (рос.)
• Фосфор // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. Н. С. Зефиров. — М. : Большая Рос. энцикл., 1998. — Т. 5 : Триптофан — Ятрохимия. — Стб. 282. — Библиогр. в конце ст. — ISBN 5-85270-310-9.(рос.)