Фосфористый водород

Фосфин
Общие
Систематическое наименование	Фосфин
Химическая формула	PH3
Отн. молек. масса	34.00 а. е. м.
Молярная масса	34.00 г/моль
Физические свойства
Плотность вещества	1.379 г/л, газ (25 °C) г/см³
Состояние (ст. усл.)	газ
Термические свойства
Температура плавления	– 133,8 °C
Температура кипения	– 87,8 °C
Энтальпия (ст. усл.)	5,4 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	31.2 мг/100 мл (17 °C) г/100 мл
Классификация
номер CAS	[7803-51-2]

Фосфи́н (фосфористый водород, гидрид фосфора, по номенклатуре IUPAC — фосфан РН₃) — бесцветный, очень ядовитый, довольно неустойчивый газ со специфическим запахом гнилой рыбы;

Молекула фосфина имеет форму тригональной пирамиды c молекулярной симметрией C_3v (d_PH = 0.142 нм, HPH = 93.5^o). Дипольный момент составляет 0,58 D, сушественно ниже, чем у аммиака. Водородная связь между молекулами PH₃ практически не проявляется и поэтому фосфин имеет более низкие температуры плавления и кипения.

Фосфин сильно отличается от его аналога аммиака. Его химическая активность выше, чем у аммиака, он плохо растворим в воде, как основание значительно слабее аммиака. Последнее объясняется тем, что связи H-P поляризованы слабо, а активность неподелённой пары электронов у фосфора (3s²) ниже, чем у азота (2s²) в аммиаке.

Химические свойства

В отсутствие кислорода разлагается на элементы, на воздухе самопроизвольно воспламеняется (в присутствии паров дифосфина или при температуре свыше 100 °C):

PH₃ + 2O₂ = H₃PO₄.

При взаимодействии с сильными донорами протонов фосфин может давать соли фосфония, содержащие ион PH₄⁺ (аналогично аммонию). Соли фосфония, бесцветные кристаллические вещества, крайне неустойчивы, большинство из них либо просто не существует, либо гидролизуется. Эти соли образуются только с сильными кислотами (HCl, HBr, HClO₄).

PH₃ + HBr = PH₄Br

PH₄I + H₂O = PH₃↑ + H₃O⁺ + I^-

PH₄I → PH₃↑ + HI↑ + Q

Как и сам фосфин, так и его соли являются сильными восстановителями.

Получение

Получают фосфин при взаимодействии белого фосфора с горячей щёлочью, например:

8P + 3Ca(OH)₂ + 6H₂O = 2PH₃↑ + 3Ca(H₂PO₂)₂

Также его можно получить воздействием воды или кислот на фосфиды:

Ca₃P₂ + 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑

Mg₃P₂ + 6HCl = 3MgCl₂ + 2PH₃↑

Токсичность

Фосфин сильно ядовит. ПДК = 0,1 мг/м³.

Интересные сведения

В романах Энн Маккэфри (Пернитский цикл) фосфин использовался для добычи драконами огня.