Fosfuro de aluminio
El fosfuro de aluminio es un compuesto químico de fórmula AlP; generador de gas fosfina el cual es extremadamente tóxico para cualquier ser vivo. La molécula está formada por un átomo de aluminio y otro de fósforo; ambos átomos comparten tres electrones en covalencia. Su naturaleza es la de una sal neutra que cristaliza formando una malla cúbica. Este sólido es generalmente un polvo de color gris, verde o amarillo debido a la presencia de impurezas de su hidrólisis y oxidación. Este material es un semiconductor de banda amplia, y es utilizado como insecticida.
| Fosfuro de aluminio | ||
|---|---|---|
 Estructura tridimensional. | ||
| Nombre IUPAC | ||
| Aluminio (III) phosphina | ||
| General | ||
| Otros nombres |
Fostox Phostoxin Fumitoxin | |
| Fórmula molecular | AlP | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 20859-73-8[1] | |
| Número RTECS | BD1400000 | |
| ChEBI | 38495 | |
| PubChem | 30332 | |
| UNII | E23DR6L59S | |
| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Amarillo o cristales grises | |
| Densidad | 2850 kg/m³; 2,85 g/cm³ | |
| Masa molar | 579 552 g/mol | |
| Punto de fusión | 317,3 K (44 °C) | |
| Punto de ebullición | 550 K (277 °C) | |
| Presión de vapor | 20,8 Pa a 294 K | |
| Estructura cristalina | Cúbico | |
| Conductividad eléctrica | 1,0 × 10-9 W/(K·m | |
| Conductividad térmica | 0,235 | |
| Banda prohibida | 2,5 eV | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | Reacciona | |
| Termoquímica | ||
| ΔfH0gas | 12,129 kJ/mol | |
| ΔfH0líquido | 0,657 kJ/mol | |
| ΔfH0sólido | -166.6 kJ/mol | |
| Capacidad calorífica (C) | 769 | |
| Peligrosidad | ||
| Punto de inflamabilidad | 1073 K (800 °C) | |
| NFPA 704 |
4
4
2
| |
| Riesgos | ||
| LD50 | 11,5 mg/kg | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Molécula, cristalización, síntesis y propiedades
editarLa estructura electrónica atómica de mínima energía es la siguiente: 13Al 3s2 - 3px1 (3 electrones de valencia) 15P 3s2 - 3px1 - 3py1 - 3pz1 (3 a 5 electrones de valencia).
La molécula es lineal y está formada por un átomo de aluminio y otro de fósforo, siendo su estructura electrónica de mínima energía, la siguiente: AlP 3s1[Al]|3px1[P] - 3px1[Al]|3py1[P] - 3py1[Al]|3pz1[P].
El enlace es covalente y comparte tres covalencias.
AlP cristaliza siguiendo el modelo cúbico del Zinc, donde todos los átomos tienen una coordinación tetraédrica. Materiales similares cristalizan de una materia similar, como por ejemplo el GaAs. El grupo espacial al que pertenece esta estructura es denominado en la notación de Hermann-Mauguin como F43m o de la Lista Internacional de Cristalografía con el número 216.[2][3]
El fosfuro de aluminio puede ser preparado en el laboratorio por ignición de una mezcla de fósforo rojo y polvo de aluminio.[4]
El fosfuro de aluminio reacciona con agua o ácidos para formar fosfina.[5]
- AlP + 3 H2O → Al (OH)3 + PH3
- AlP + 3 H+ → Al3+ + PH3
Pesticida
editarAlP es usado como rodenticida, insecticida y fumigante para granos almacenados. Es usado para matar pequeños mamíferos como los topos, conejos, y roedores. Las tabletas o pellets contienen típicamente otros compuestos como amoníaco que ayudan a reducir el riesgo potencial de ignición o explosión del gas de la fosfina. La fosfina pura es inodora pero en pureza de grado técnico posee un desagradable olor a ajo o pescado descompuesto, debido a la presencia de fosfinas o difosfinas sustituidas.(P2H4). El uso como insecticida está muy difundido y se utiliza para el tratamiento de mercaderías almacenadas previo a su transporte. Puede ser utilizado para el tratamiento de la mayoría de los granos y sus subproductos.
Como rodenticida, los pellets de fosfuro de aluminio son mezclados con la comida de los roedores, el ácido del sistema digestivo de los roedores reacciona con el fosfuro de aluminio para producir fosfina. Otros pesticidas similares al fosfuro de aluminio son el fosfuro de zinc y el fosfuro de calcio. Como rodenticida, el fosfuro de aluminio puede ser encontrado bajo los nombres de: Fostox ,Celphos, Fumitoxin, Phostoxin, Gastoxin, Quick Phos y Ferrero Fosfuro.
Aplicaciones como semiconductor
editarIndustrialmente el AlP es un material semiconductor empleado usualmente en aleación con otros materiales binarios para la aplicación en componentes como el diodo (e.j. fosfuro de aluminio galio e indio).[6]
Composición
editarEl fosfuro de aluminio está compuesto por fósforo y aluminio, formando la molécula de AlP, que en contacto con la humedad ambiente genera un gas muy tóxico llamado fosfina (PH3).
La entalpía de formación de este producto es de -166.6 kJ/mol
Esto significa que generará 0,68 °C/gramo de AlP.
Toxicología
editarEs un producto clasificado por la OMS en la Categoría IA como extremadamente tóxico, tanto por ingestión directa como inhalado en forma de fosfina producida al reaccionar con agua o un ácido. La dosis semiletal es de 1,5 mg/kg.
En marzo de 2023 murieron intoxicados por los gases de la fumigación con fosfuro de aluminio de una finca agraria dos miembros de una familia de la localidad de Carbonero de Ahusín (Segovia)[7].
En enero de 2024, dos miembros de una familia de 4 personas, la madre y una niña de dos meses de nacida murieron, mientras que el padre y su hijo fueron gravemente hospitalizados por intoxicación aguda por el uso de Fosfuro de Aluminio, mientras se fumigaba en el edificio donde vivían contra una plaga de carcoma, en un apartamento del ensanche Piantini del Distrito Nacional, capital de la República Dominicana.
A raíz de esta tragedia, el gobierno de la República Dominicana, ha dispuesto a través del Ministerio de Agricultura, la prohibición de importación de este producto altamente tóxico.
Potencial de ionización
editar| Fosfuro de aluminio | |
|---|---|
| 1.er potencial de ionización | 1011,8 kJ/mol |
| 2° potencial de ionización | 1907 kJ/mol |
| 3.er potencial de ionización | 2914,1 kJ/mol |
| 4° potencial de ionización | 4963,6 kJ/mol |
| 5° potencial de ionización | 6273,9 kJ/mol |
Referencias
editar- ↑ Número CAS
- ↑ L. Kantorovich (2004). Quantum Theory of the Solid State. Springer. p. 32. ISBN 1-4020-2153-4.
- ↑ Birkbeck College, University of London
- ↑ Wayne E. White, A. H. Bushey (1953). «Aluminum Phosphide». Inorganic Syntheses 4: 23-25. doi:10.1002/9780470132357.ch7.
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ D. E. C. Corbridge "Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology" 5th Edition Elsevier: Amsterdam 1995. ISBN 0-444-89307-5.
- ↑ EFE, Agencia (28 de marzo de 2023). «El fosfuro de aluminio pudo causar la intoxicación mortal de Carbonero de Ahusín». cadena SER. Consultado el 3 de abril de 2023.
Datos: Q411853
Multimedia: Aluminium phosphide / Q411853
