Fosfuro de sodio
Fosfuro de sodio es el compuesto inorgánico de fórmula Na3P. Es un sólido negro. A menudo se describe como sal Na+ del anión P3−. El Na3P es una fuente del anión fosfuro altamente reactivo. No debe confundirse con el fosfato de sodio, Na3PO4.
Además de Na3P, se conocen otras cinco composiciones binarias de sodio y fósforo: NaP, Na3P7, Na 3P11, NaP7 y NaP15.
Estructura y Propiedades
El compuesto cristaliza en un motivo hexagonal, a menudo llamado estructura de arseniuro de sodio. Al igual que K3P, el Na3P sólido presenta centros P pentacoordinados.
Preparación
La primera preparación de Na3P se informó por primera vez a mediados del siglo XIX. El investigador francés Alexandre Baudrimont preparó fosfuro de sodio tratando sodio fundido con pentacloruro de fósforo.
- 8 Na(l) + PCl5 → 5 NaCl + Na3P
Muchas rutas diferentes a Na3Se ha descrito P. Debido a su inflamabilidad y toxicidad, Na3P (y sales conexas) a menudo se prepara y utiliza in situ. El fósforo blanco se reduce por aleación de sodio-potásico:
- P4 + 12 Na → 4 Na3P
El fósforo reacciona con el sodio en un autoclave a 150 °C durante 5 horas para producir Na3P.
Como alternativa, la reacción se puede realizar a presiones normales pero utilizando un gradiente de temperaturas para generar fases no volátiles de NaxP (x < 3) que luego reaccionan aún más con el sodio. En algunos casos, se utiliza un agente de transferencia de electrones, como la naftaleno. En tales aplicaciones, la naftaleno forma el naftalenuro de sodio soluble, que reduce el fósforo.
Usos
El fosfuro de sodio es una fuente del anión fosfuro altamente reactivo. El material es insoluble en todos los disolventes pero reacciona como una suspensión con ácidos y electrófilos relacionados para dar derivados del tipo PM3:
- Na3P + 3 E+ → E3P (E = H, Me3Si)
El derivado de trimetilsililo es volátil (p.e. 30-35 C a 0,001 mm Hg) y soluble. Sirve como equivalente soluble de "P3−".
Fosfuro de indio, un semiconductor que surge del tratamiento del "fosfuro de sodio" generado in situ; con cloruro de indio (III) en N,N'-dimetilformamida caliente como disolvente. En este proceso, el reactivo de fosfuro se genera a partir de sodio metálico y fósforo blanco, tras lo cual reacciona inmediatamente con la sal de indio:
- Na3P + InCl3 → InP + 3NaCl
El fosfido de sodio también se emplea comercialmente como catalizador junto con el fosfodo de zinc y el fosfido de aluminio para la producción de polímero. Cuando Na3P se elimina de la polimerización de catalizadores ternarios de propileno y 4-metil-1-penteno no es eficaz.
Precauciones
El fosfuro de sodio es muy peligroso y libera fosfina tóxica tras la hidrólisis, un proceso que es tan exotérmico que provoca incendios. El USDOT ha prohibido el transporte de Na3P en aviones y trenes debido a los posibles riesgos de incendio y tóxicos.