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Trimetafosfato de sodio

El trimetafosfato de sodio (también STMP ), con fórmula Na 3 P 3 O 9 , es uno de los metafosfatos de sodio . Tiene la fórmula Na 3 P 3 O 9 pero también es muy conocido el hexahidrato Na 3 P 3 O 9 ·(H 2 O) 6 . Es la sal sódica del ácido trimetafosfórico . Es un sólido incoloro que encuentra aplicaciones especializadas en las industrias alimentaria y de la construcción. [2]

Aunque está dibujado con una estructura de resonancia particular, el trianión tiene una alta simetría . [3]

Parte de la estructura en estado sólido de Na 3 P 3 O 9 ·(H 2 O) 6 , determinada mediante cristalografía de rayos X. Se destaca el anillo P3O9 y algunos enlaces de hidrógeno . Los átomos están codificados por colores como: violeta = P, rojo = O, cian = Na, blanco = H. [4]

Síntesis y reacciones

El trimetafosfato trisódico se produce industrialmente calentando el dihidrogenofosfato de sodio a 550 °C, un método desarrollado por primera vez en 1955: [5]

3 NaH 2 PO 4 → Na 3 P 3 O 9 + 3 H 2 O

El trimetafosfato se disuelve en agua y se precipita mediante la adición de cloruro de sodio ( efecto de ion común ), proporcionando el hexahidrato. [6] El STMP también se puede preparar calentando muestras de polifosfato de sodio , [2] o mediante una reacción térmica de ácido ortofosfórico y cloruro de sodio a 600 °C. [7] [8]

3 NaH 3 PO 4 + 3 NaCl → Na 3 P 3 O 9 + 3 H 2 O + 3 HCl

La hidrólisis del anillo conduce al trifosfato de sodio acíclico :

Na 3 P 3 O 9 + H 2 O → H 2 Na 3 P 3 O 10

La reacción análoga del anión metatrifosfato implica la apertura del anillo por nucleófilos de amina . [9]

Referencias

  1. ^ Lide, David R. (1998). Manual de química y física (87.ª ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. pp. 4–86. ISBN 0-8493-0594-2.
  2. ^ ab Klaus Schrödter; Gerhard Bettermann; Thomas Staffel; Federico Wahl; Thomas Klein; Thomas Hofmann (2008). "Ácido fosfórico y fosfatos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Enciclopedia de química industrial de Ullmann. Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a19_465.pub3. ISBN 978-3527306732.S2CID 94458523  .
  3. ^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . pág. 530. ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ Tordjman, I.; Durif, A.; Guitel, JC (1976). "Estructura cristalina del trimetafosfato de sodio hexahidratado: Na3P3O9*6H2O". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 32 (6): 1871–1874. Código Bibliográfico :1976AcCrB..32.1871T. doi :10.1107/S0567740876006560.
  5. ^ Thilo, Erich; Grunze, Herbert (diciembre de 1955). "Zur Chemie der kondensierten Fosfato y Arseniato. XIII. Der Entwässerungsverlauf der Dihidrogenmonofosfato de Li, Na, K y NH4". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 281 (5–6): 262–283. doi :10.1002/zaac.19552810504.
  6. ^ Bell, RN (1950). "Metafosfatos de sodio". Síntesis inorgánica . Vol. 3. págs. 103-106. doi :10.1002/9780470132340.ch26. ISBN . 9780470132340.
  7. ^ Minh, Doan Pham; Ramaroson, Jocelyn; Nzihou, Ange; Sharrock, Patrick; Depelsenaire, Guy (1 de enero de 2012). "Una nueva ruta para la síntesis de polifosfato alcalino a partir de materiales de partida económicos: preparación y caracterización de ciclotrifosfato de sodio" (PDF) . Fósforo, azufre y silicio y elementos relacionados . 187 (1): 112–120. doi :10.1080/10426507.2011.590950. S2CID  98164275.
  8. ^ Pham Minh, Doan; Ramaroson, Jocelyn; Nzihou, Ange; Sharrock, Patrick (14 de marzo de 2012). "Síntesis de un solo paso de trimetafosfato de sodio (Na3P3O9) a partir de cloruro de sodio y ácido ortofosfórico" (PDF) . Investigación en química industrial e ingeniería . 51 (10): 3851–3854. doi :10.1021/ie201085b. S2CID  98235073.
  9. ^ Bezold, Dominik; Dürr, Tobias; Singh, Jyoti; Jessen, Henning J. (2020). "Ciclotrifosfato: una breve historia, desarrollos recientes y perspectivas en síntesis". Química: una revista europea . 26 (11): 2298–2308. doi :10.1002/chem.201904433. PMC 7065162 . PMID  31637774. 


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