Magnesiumdiphosphat

Kristallstruktur
Elementarzelle der α-Modifikation
_ Mg2+ 0 _ P5+0 _ O2−
Kristallsystem

monoklin

Raumgruppe

P21/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14

Gitterparameter

a = 13,198 Å, b = 8,259 Å, c = 13,198 Å, β = 104,9°, Z = 2

Allgemeines
NameMagnesiumdiphosphat
Andere Namen

Magnesiumpyrophosphat

VerhältnisformelMg2P2O7
Kurzbeschreibung

Weißer Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer
EG-Nummer236-595-0
ECHA-InfoCard100.033.254
PubChem122213
WikidataQ18211724
Eigenschaften
Molare Masse222,551 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

3,14 g·cm−3 [2]

Schmelzpunkt

1395±5 °C[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-SätzeH: 315​‐​319​‐​335
P: 280​‐​302+352​‐​304+340​‐​312​‐​332+313​‐​337+313[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Magnesiumdiphosphat (alternativ: Magnesiumpyrophosphat) ist das Salz von Magnesium mit der Diphosphorsäure.

Darstellung

Magnesiumpyrophosphat kann durch thermische Zersetzung von Magnesiumhydrogenphosphat oder Magnesiumammoniumphosphat dargestellt werden.

Alternativ geht auch die Fällung aus wässriger Lösung, hierbei wird das Hexahydrat erhalten.[4]

Verwendung

In der Analytik wurde Magnesiumdiphosphat zur quantitativen Bestimmung von Magnesiumionen in Lösung verwendet. Alternativ kann die Verbindung auch zur gravimetrischen Bestimmung der Konzentration von Phosphorsäurelösungen genutzt werden.[5][6]

Magnesiumdiphosphat ist ein Inhibitor von Pflanzenviren und fand entsprechende industrielle Nutzung.

In der Forschung wurde die Nutzung von mit Cer oder Thorium dotiertem Magnesiumpyrophosphat als Leuchtstoff im UV-Bereich untersucht.[7][8]

Eigenschaften

Die Verbindung liegt bei Raumtemperatur in der α-Modifikation vor. Diese kristallisiert in der monoklinen Raumgruppe P21/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 mit den Gitterkonstanten a = 13,198 Å, b = 8,259 Å, c = 13,198 Å und β = 104,9°. In einer Elementarzelle sind zwei Formeleinheiten.[2] Ab 68 °C findet ein Übergang in die β-Modifikation statt, welche isostrukturell zu β-Zinkpyrophosphat und Thortveitit ist. Die Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12)Vorlage:Raumgruppe/12 besitzt die Dimensionen a = 6,494 Å, b = 8,28 Å, c = 4,522 Å und β = 103,8° mit Z = 2.[9] Das Dihydrat liegt in der P21/nVorlage:Raumgruppe/14.2 mit den Gitterkonstanten a = 7,367 Å, b = 13,906 Å, c = 6,277 Å und β = 94,37° mit vier Einheiten pro Elementarzelle vor[10]. Das Hexahydrat kristallisiert in der Raumgruppe P21/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/14.2 mit den Parametern a = 7,189 Å, b = 18,309 Å, c = 7,665 Å und β = 92,360°. In einer Elementarzelle sind vier Formeleinheiten.[11][4]

Die absolute Entropie S0 beträgt 37,02±0,15 cal·mol−1·K−1, die Schmelzenthalpie ΔHfus beträgt 32,1±0,4 kcal·mol−1. Die Enthalpie des Phasenübergangs beträgt 729 cal·mol−1[3]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c Datenblatt Magnesium pyrophosphate bei Alfa Aesar, abgerufen am 25. Februar 2019 (PDF) (JavaScript erforderlich).
  2. ↑ a b Crispin Calvo: The crystal structure of α-Mg2P2O7. In: Acta Crystallographica. Band 23, 1967, S. 289–295, doi:10.1107/S0365110X67002610 (Open Access).
  3. ↑ a b F. L. Oetting, R. A. McDonald: The thermodynamic properties of magnesium orthophosphate and magnesium pyrophosphate. In: The Journal of Physical Chemistry. Band 67, Nr. 12, Dezember 1963, S. 2737–2743, doi:10.1021/j100806a055.
  4. ↑ a b Richard C. Ropp: Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Newnes, 2012, ISBN 978-0-444-59553-9, S. 266–268 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 25. Februar 2019]).
  5. ↑ Stanko Stankov Miholić: The pyrophosphate method for the determination of magnesium. In: Journal of the Chemical Society. 1930, S. 200–202, doi:10.1039/JR9300000200.
  6. ↑ Michael Wächter: Tabellenbuch der Chemie. Daten zur Analytik, Laborpraxis und Theorie. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-3-527-32960-1, S. 78 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 25. Februar 2019]).
  7. ↑ Herman C. Froelich: Double and triple activated magnesium pyrophosphate phosphors. In: Journal of the Electrochemical Society. Band 95, Nr. 5, Mai 1949, S. 254–266, doi:10.1149/1.2776753 (psu.edu [PDF; abgerufen am 25. Februar 2019]).
  8. ↑ Patent US2455415A: Ultraviolet emitting magnesium pyrophosphate phosphor. Angemeldet am 15. April 1947, veröffentlicht am 7. Dezember 1948, Anmelder: General Electric, Erfinder: Herman C. Froelich.‌
  9. ↑ Crispin Calvo: Refinement of the crystal structure of β-Mg2P2O7. In: Canadian Journal of Chemistry. Band 43, Nr. 5, 1965, S. 1139–1146, doi:10.1139/v65-151.
  10. ↑ J. Oka, A. Kawahara: The structure of synthetic dimagnesium diphosphate(V) dihydrate. In: Acta Crystallographica. B38, S. 3–5, doi:10.1107/S0567740882001927.
  11. ↑ Mohamed Souhassou, Claude Lecomte, Robert H. Blessing: Crystal Chemistry of Mg2P2O7, n = 0, 2 and 6. Magnesium-Oxygen coordination and pyrophosphate ligation and conformation. In: Acta Crystallographica. B48, 1992, S. 370–376, doi:10.1107/S0108768191014313 (Open Access).

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Α-Magnesiumdiphosphat.png
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Elementarzelle von α-Magnesiumdiphosphat (Mg2P2O7). Erstellt mit VESTA. Quelle der Kristallstruktur: Crispin Calvo (1967). "The crystal structure of α-Mg2P2O7". Acta Crystallographica 23: 289–295. DOI:10.1107/S0365110X67002610.