Fosfuro di alluminio

Fosfuro di alluminio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	AlP
Massa molecolare (u)	57,96
Aspetto	solido grigio/giallo-verde scuro
Numero CAS	20859-73-8
Numero EINECS	244-088-0
PubChem	16126812
SMILES	[Al+3].[P-3]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,4
Solubilità in acqua	decomposizione
Temperatura di fusione	2 550 °C (2 823 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	-166,5
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)	20 uomo, orale
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	260 - 300 - 311 - 330 - 400
Consigli P	223 - 231+232 - 264 - 270 - 273 - 280 - 301+310 - 321 - 330 - 335+334 - 370+378 - 391 - 402+404 - 405

Il fosfuro di alluminio è il composto chimico di formula AlP. È l'unico fosfuro binario dell'alluminio; in condizioni normali è un solido di colore variabile da grigio scuro a giallo-verde scuro. Reagisce con acqua e umidità rilasciando fosfina, un gas fortemente tossico. Viene usato principalmente in insetticidi e rodenticidi.

Storia

Il primo a osservare che fosforo e alluminio reagivano tra loro fu Friedrich Wöhler nel 1827, senza stabilire la stechiometria del prodotto. Successivamente, Léon Franck trovò che esistevano vari fosfuri di alluminio, con stechiometria Al₃P₇, Al₃P₅, Al₃P e AlP. Nel 1926 Victor Moritz Goldschmidt determinò che AlP cristallizza con la struttura tipo ZnS. Nel 1944 fu stabilito che esisteva un solo fosfuro di alluminio, AlP, e che le altre stechiometrie determinate in precedenza erano presumibilmente dovute a contaminazione di AlP con alluminio metallico o ossido di alluminio.

Sintesi

Il fosfuro di alluminio si prepara a partire da una miscela di polvere di alluminio e fosforo rosso, cui viene aggiunto un pezzetto di nastro di magnesio. Accendendo il magnesio si innesca la reazione fortemente esotermica tra alluminio e fosforo. Per ottenere un prodotto ad alta purezza occorre operare in atmosfera di idrogeno.

4Al + P₄ → 4AlP

Struttura e proprietà

Il fosfuro di alluminio cristallizza con la struttura tipo ZnS dove il fosforo è tetracoordinato. La costante di reticolo è 545,10 pm e la distanza Al–P risulta 236 pm. Il composto è stabile, ma basta la presenza di umidità atmosferica per causarne l'idrolisi con sviluppo di odore di fosfina. In contatto con acqua la decomposizione è veloce. Anche acido cloridrico gassoso secco provoca il rilascio di fosfina:

AlP + 3H₂O → Al(OH)₃ + PH₃

AlP + 3H⁺ → Al³⁺ + PH₃

Applicazioni

Il fosfuro di alluminio è l'ingrediente attivo di vari insetticidi e rodenticidi. L'azione si basa sul rilascio di fosfina, gas fortemente tossico. Nel caso di roditori AlP è miscelato con cibo formando compresse. Una volta che queste vengono ingerite l'acido contenuto nello stomaco del roditore provoca il rilascio di fosfina, che entra nel flusso sanguigno provocando insufficienza cardiaca e danni agli organi interni. Il fosfuro di alluminio può essere inoltre usato come fumigante se si desidera trattare strutture come navi, aerei e silos, o strutture che si possono racchiudere con pellicole a tenuta di gas. Composti analoghi usati come disinfestanti sono Mg₃P₂, Ca₃P₂ e Zn₃P₂.

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

Il fosfuro di alluminio rilascia fosfina per contatto con acqua o acidi. Risulta quindi fortemente tossico, e può essere fatale per ingestione e inalazione. Il composto risulta pericoloso anche per gli organismi acquatici.

Bibliografia

• (EN) G. Bettermann, W. Krause, G. Riess e T. Hofmann, Phosphorus Compounds, Inorganic, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a19_527.
• (EN) A. Buckle, Rodenticides, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a23_211.
• (DE) L. Franck, Chemiker-Zeitung, vol. 22, 1898, pp. 236-245.
• GESTIS, Aluminium phosphide, su gestis-en.itrust.de, 2016. URL consultato il 5 febbraio 2017. Pagina del fosfuro di alluminio nel data base GESTIS.
• V. M. Goldschmidt, Skrifter Norske, Videnskaps Akad. Oslo I. Mat. Natur. Klasse, vol. 1926, n. 8, 1927, p. 33.
• D. R. Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005, su hbcpnetbase.com, CRC Press, Boca Raton, 2005. URL consultato il 7 ottobre 2014 (archiviato dall'url originale il 24 luglio 2017).
• G. Peters, I. Thede, V. Vill e R. Zenczykowski, European regulations regarding Aluminum phosphide (AlP), su Landolt-Börnstein Substance/Property Index, Springer, 2009. URL consultato il 5 febbraio 2017.
• (EN) R. Pöttgen, W. Hönle e H. G. von Schnering, Phosphides: Solid-state Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia184, ISBN 9780470862100.
• (DE) A. Rossel e L. Frank, Darstellung von Phosphor aus den Phosphaten der Alkalien und alkalischen Erden mittels Aluminium als Reductionsmittel und Einwirkung des Aluminiums auf Sulfate und Chloride, in Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 27, n. 1, 1894, pp. 52-55, DOI:10.1002/cber.18940270112.
• (EN) Scientific Notes and News, in Science, vol. 7, n. 181, 1898, pp. 827-831.
• (EN) H. G. Von Schnering e W. Hoenle, Chemistry and structural chemistry of phosphides and polyphosphides. 48. Bridging chasms with polyphosphides, in Chem. Rev., vol. 88, n. 1, 1988, pp. 243-273, DOI:10.1021/cr00083a012.
• (EN) W. E. White e A. H. Bushey, Aluminum Phosphide - Preparation and Composition, in J. Am. Chem. Soc., vol. 66, 1944, pp. 1666-1672, DOI:10.1021/ja01238a018.
• (EN) W. E. White e A. H. Bushey, Aluminum phosphide, in Inorg. Synth., vol. 4, 1953, pp. 23-25.
• (DE) F. Wöhler, Ueber das Aluminium, in Annalen der Physik, vol. 11, 1827, pp. 146-161.

Altri progetti

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «Fosfuro di alluminio»