71. Кислородсодержащие кислоты фосфора и их соли.

Фосфорная кислота

Химические и физические свойства. Фосфор образует несколько кислот, однако является устойчивой фосфорной кислотой H 3 PO 4 . Из структурной формулы ее молекул видно, что кислота трехосновна. H 3 PO 4 — вещество, температура плавления которого 42,35 °С . Это означает, что при температуре окружающей среды фосфорная кислота — твердое вещество. Фосфорная кислота хорошо растворима в воде. В водном растворе диссоциирует ступенчато:

Фосфорная кислота — слабый электролит, диссоциирует преимущественно по первой ступени. В растворах она проявляет общие свойства кислот: изменяет цвет индикаторов и образует солидные значения в наблюдаемых с металлами, циркулирует в ряду активности до воздействия (1), зависит от оксидами и амфотерными оксидами (2), гидроксидами металлов и аммиаком (3), другими солями (4). ; она не является окислителем за счёт аниона:

рассеяние, что фосфорная кислота образует как значительные соли (фосфаты), так и кислые (гидрофосфаты и дигидрофосфаты), в зависимости от исходных соединений. Например:

3КОН + H 3 PO 4 = К 3 PO 4 + 3H 2 O (фосфат калия) (3 : 1);

2КОН + H 3 PO 4 = К 2 HPO 4 + 2H 2 O (гидрофосфат калия) (2 : 1);

КОН + H 3 PO 4 = КН 2 PO 4 + H 2 O (дигидрофосфат калия) (1 : 1).

При составлении пропорций ионной формы фосфорной кислоты взаимозаменяемы в виде молекул как преобладающих частиц в ее растворе. Например:

Применение и получение. Кислота Фосфорный применяет в производстве удобрений и кормовые СРЕДСТВА, для формирования антикоррозионных покрытий на металлах, а также в пищевой промышленности для придания кисловатого вкуса безалкогольных напитков , для осветления сахара.

Получают H 3 PO 4 взаимодействие природных фосфатов с серной кислотой при 60‒80 °С с последующим отфильтровыванием осадки СаSO 4 . При этом фосфорная кислота обнаруживается в виде измельченной массы с массой долей вещества 85 % . Второй способ — получение фосфора, полученного прокаливанием соединения фосфата с песком и углем, и последующее растворение оксида в воде: Са 3 (PO 4 ) 2 → Р → P 2 O 5 → H 3 PO 4 .

Соли фосфорной кислоты. Фосфаты, как правило, нерастворимы, за исключением солей натрия, калия и аммония. Кислые соли более растворимы, чем средние, а дигидрофосфаты имеют большую растворимость, чем гидрофосфаты. Например, фосфат Ca 3 (PO 4 ) 2 нерастворим, гидрофосфат CaHPO 4 — мало растворим, а дигидрофосфат Ca(H 2 PO 4 ) 2 — хорошо растворим в воде.

Большинство фосфатов обладают высокой термической устойчивостью — не увеличиваются плавления нагревания до температуры. Характерной особенностью фосфатов (средних солей) является образование осадки желтого цвета при действии раствора нитрата серебра(I).

В отличие от светло-желтого осадка бромида серебра(I) и желтого осадка йодида серебра(I), фосфат серебра(I) растворяется при добавлении азотной кислоты.

Применение солей фосфорной кислоты. Многие средние и кислые соли фосфорных кислот (Ca 3 (PO 4 ) 2 , CaHPO 4 · 2H 2 O , Ca(H 2 PO 4 ) 2 · H 2 O , NН 4 H 2 PO 4 , (NН 4 ) 2 HPO 4) пользоваться в качестве удобрений. Фосфаты применяются в производстве каучука, пластмасс, в металлургии. Фосфат натрия чувствителен к жесткости воды и улучшает моющее действие стиральных порошков. Тем не менее во многих государствах в настоящее время установлены приоритеты по применению фосфатов в качестве стиральных моющих средств. Дело в том, что после промывки фосфаты попадают в сточные воды, а затем в водоёмы, способствуя бурному развитию планктона и водорослей — водоёмы «стареют». По некоторым данным, 1 г фосфата стимулирует рост 5–10 кг водорослей. Дифосфорная кислота (H4P2O7) Метафосфорная кислота (HPO3) Ортофосфорная кислота (H3PO4) Фосфористая кислота (H2(PHO3)) Фосфорноватая кислота (H4P2O6) Фосфорноватистая кислота (H3PO2) Тиофосфорная кислота (H3PO3S)