Оксиди фосфору і фосфатні кислоти – ПІДГРУПА НІТРОГЕНУ
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Розділ 10. ПІДГРУПА НІТРОГЕНУ
§ 10.11. Оксиди фосфору і фосфатні кислоти
Оксиди фосфору. Фосфор утворює декілька оксидів. Найважливішими з них є Р4О6 та Р4О10. Часто їх формули пишуть у спрощеному вигляді як Р2О3 та Р2О5 (індекси попередніх поділено на 2).
Оксид фосфору(ІІІ) Р4О6 – воскоподібна кристалічна маса, яка плавиться при 22,5 °С. Добувають спалюванням фосфору при недостатній кількості кисню. Сильний відновник. Дуже отруйний.
Оксид
Оксиди і всі кисневі сполуки фосфору набагато міцніші за аналогічні сполуки нітрогену, що слід пояснити ослабленням неметалічних властивостей у фосфору порівняно з нітрогеном.
Фосфатні кислоти. Оксид фосфору (V) Р4О10, взаємодіючи з водою, утворює триметафосфатну кислоту Н3(РО3)3 (спрощено її формулу часто пишуть НРО3); остання під час кип’ятіння з надлишком води утворює ортофосфатну,
3P4O16 + 6H2O = 4H3(PO3)3;
Н3(РО3)3 + ЗН2О = ЗН3РО4;
2Н3РО4 = Н4Р2О7 + Н2O.
Найбільше практичне значення має фосфатна кислота, оскільки її солі використовуються як добрива.
Фосфатна кислота – біла тверда речовина. З водою змішується в будь-яких співвідношеннях. На відміну від нітратної кислоти не є окисником і не розкладається при нагріванні, що пояснюється найбільшою стійкістю ступеня окиснення +5 з усіх можливих для фосфору. У промисловості фосфатну кислоту добувають двома способами: екстракційним і термічним.
За першим способом подрібнений фосфат кальцію обробляють сульфатною кислотою:
Са3 (РO4)2 + 3H2SO4 = 2Н3РО4 + 3CaSO4 ↓.
CaSO4 випадає у вигляді осаду, а кислота залишається в розчині. Разом з кислотою в розчин переходить багато домішок – сульфати феруму, алюмінію та ін. Така кислота використовується при виробництві добрив.
Другим способом спочатку добувають фосфор (відновленням природного фосфору в електропечі). Далі його окиснюють до оксиду Р4О10, а останній сполучають з водою і дістають чисту кислоту (концентрація до 80 %).
Солі фосфатної кислоти. У молекулі фосфатної кислоти атоми гідрогену сполучені з атомами оксигену:
У водному розчині фосфатна кислота дисоціює ступінчасто. Як триосновна кислота, вона утворює солі – фосфати – трьох видів:
1) фосфати – заміщено всі атоми гідрогену у фосфатній кислоті, наприклад К3РО4 – фосфат калію, (NH4)3PO4 – фосфат амонію;
2) гідрофосфати – заміщено два атоми гідрогену кислоти, наприклад К2НРО4 – гідрофосфат калію, (NH4)2HPO4 – гідрофосфат амонію;
3) дигідрофосфати – заміщений один атом гідрогену кислоти, наприклад КН2РО4 – дигідрофосфат калію, NH4H2PO4 – дигідрофосфат амонію.
Усі фосфати лужних металів і амонію розчиняються у воді. З кальцієвих солей фосфатної кислоти розчиняється у воді лише дигідрофосфат кальцію Са (Н2РO4)2. Гідрофосфат кальцію СаНРO4 і фосфат кальцію Са3 (РO4)2 розчинні в органічних кислотах (органічні кислоти є в підзолистих і торфових грунтах).
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...