Фосфатна кислота та її солі, Детальна інформація

Реферат на тему:

Оксид фосфору (V) P4O10, взаємодіючи з водою, утворює триметафосфатну кислоту H3(PO3)3 (спрощено її формулу часто пишуть HPO3); остання при кип'ятінні з надлишком води утворює фосфатну кислоту H3PO4; при нагріванні H3PO4 утворюється дифосфатна кислота H4P2O7:

3P4O10 + 6H2O = 4H3(PO3) 3

H3(PO3) 3 + 3H20 = 3H3PO4

2H3PO4 = H4P2O7 + H2O

Найбільше практичне значення має фосфатна кислота, тому що її солі - фосфати - використовуються в якості добрив.

Фосфатна кислота - біла кристалічна речовина. З водою мішається в будь-яких співвідношеннях. На відміну від азотної кислоти не є окислювачем і не розпадається при нагріванні, що пояснюється найбільшою стійкістю ступеня окислювання +5 із усіх можливих для фосфору. До складу фосфатної кислоти входять три атоми гідрогену, чотири атоми оксигену й одного фосфору - H3PO4.

Форма молекули фосфатної кислоти

У промисловості фосфатна кислота утворюється двома способами: екстракційним і термічним.

У першому способі здрібнений фосфат кальцію опрацьовують сульфатною кислотою:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4(

CaSO4 випадає у виді осаду, а кислота залишається в розчині. Разом із кислотою в розчин переходять багато домішків - сульфати заліза, алюмінію й ін. Така кислота йде на виробництво добрив.

У другому способі спочатку одержують фосфор (відновленням природного фосфору в електропічі). Потім його окисляють до оксиду P4O10, а останній сполучають з водою й одержують чисту кислоту (масова частка 80%).



Хімічні властивості фосфатної кислоти. Фосфатна кислота активна речовина. Реагує з багатьма речовинами.

Тому що фосфатна кислота багатооосновна, її дисоціація протікає ступінчато. Головним чином по першій ступіні, в меншії по другий і лише в незначній мірі - по третій. Тому у водяному розчині фосфатної кислоти поряд із молекулами H3PO4 є іони (у кількостях , що послідовно зменшуються ,) H2PO4\x02C9, HPO4\x00B2\x02C9 и PO4\x00B3\x02C9:

H3PO4 ( Н+ + H2PO4\x05BF (перша ступінь)

H2PO4\x02C9 ( Н+ + HPO4\x00B2\x02C9 (друга ступінь)

HPO4\x00B2\x02C9 ( Н+ + PO4\x00B3\x02C9 (третя ступінь)

Взаємодія з металами:

6Na + 2H3PO4 = 2Na3PO4 + 3H2 \x206D

Взаємодія з оксидами:

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 \x2193 + 3H2O

Взаємодія з основами:

H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O

3Н+ + PO4\x00B3\x02C9+ 3K++3OH\x02C9 = 3K+ + PO4\x00B3\x02C9 + 3H2O

3Н++3OH\x02C9 = 3H2O

Взаємодія із солями:

2H3PO4 + 3Na2CO3 = 2Na3PO4 + 3CO2\x2191 + 3H2O

Фосфатна кислота витискує більш сильну кислоту з розчину: