Оксид фосфора. Ортофосфорная кислота

Оксид фосфора (V). Ортофосфорная кислота. Ортофосфаты

Оксид фосфора (V)

P 2 O 5

Физические свойства

Оксид фосфора (V) Р2О5 — белый гигроскопичный порошок (поглощает воду), следует хранить в плотно закрытых сосудах.

Химические свойства

P2O5 – типичный кислотный оксид.

1) При взаимодействии с водой образует на холоде метафосфорную кислоту НРО3:

P2O5 + H2O  2HPO3

при нагревании - ортофосфорную кислоту Н3РО4:

P2O5 + 3H2O  2H3PO4

2) Как кислотный оксид, вступает в реакции с основными оксидами:

P2O5 + 3CaO → Ca3(PO4)2

3) Реагирует со щелочами:

P2O5 +3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 3H2O

Получение

Получается при горении фосфора в избытке воздуха или кислорода

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

Применение

Оксид фосфора (V) очень энергично соединяется с водой, а также отнимает воду от других соединений. Применяется как осушитель газов и жидкостей.

Ортофосфорная кислота

• H 3 PO 4 - бесцветное твердое кристаллическое вещество. Температура плавления +42ºС, хорошо растворяется в воде.

Соли фосфорной кислоты

ФОСФАТЫ

ГИДРОФОСФАТЫ

Na 2 HPO 4

Na 3 PO 4

ДИГИДРОФОСФАТЫ

NaH 2 PO 4

Получение

Р2O5 + 3H2O=2H3PO4

Взаимодействие оксида фосфора (V) с водой при нагревании.

Этим способом получают чистую фосфорную кислоту, которую используют в пищевой промышленности как добавку к безалкогольным напиткам.

Получение

1.Реакции неполной нейтрализации

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O гидрофосфат натрия H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O дигидрофосфат натрия

2.Реакция полной нейтрализации

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O фосфат натрия

Физические свойства

Соли фосфорной кислоты – кристаллические вещества.

Средние соли, или фосфаты (например, Са3(РО4)2), нерастворимы в воде, кроме фосфатов щелочных металлов.

Кислые соли – дигидрофосфаты (например, Са(Н2РО4)2), большинство хорошо растворимы в воде.

Кислые соли - гидрофосфаты (например, СаНРО4), малорастворимы в воде (кроме гидрофосфатов натрия, калия и аммония), т.е. занимают промежуточное положение между фосфатами и дигидрофосфатами по растворимости.

Фосфат кальция

Фосфат калия

Фосфат аммония

Фосфат серебра

Химические свойства

Фосфорная кислота вступает во многие реакции, характерные для кислот:

1). С металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода:

3Mg + 2H3PO4  Mg3(PO4)2 + 3H2↑

2). С основными оксидами:

3CaO + 2H3PO4 Сa3(PO4)2 + 3H2O

3). С основаниями и аммиаком:

• H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

H3PO4 + 2NH3 → (NH4)2HPO4

4).С солями слабых кислот:

2H3PO4 + 3Na2CO3 → 2Na3PO4 + 3H2O + 3CO2↑

5).При действии раствора нитрата серебра появляется желтый осадок:

H3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4 ↓ + 3HNO3

Применение

• Фосфорную кислоту используют:
• в производстве фосфорных удобрений;
• в производстве кормовых добавок для животноводства;
• в производстве моющих средств (фосфаты щелочных металлов);
• для создания защитных покрытий на металлах.

Ортофосфаты

Ортофосфорная кислота образует три ряда солей (с металлами)

Химические формулы ортофосфатов

Ортофосфаты, содержащие металлы

одновалентные

двухвалентные

Me₃PO₄

Me₂HPO₄

Ортофосфаты Me₃(PO₄)₂

трехвалентные

Гидрофосфаты MeHPO₄

MeH₂PO₄

MePO₄

Дигидрофосфаты Me(H₂PO₄)₂

Me₃(PO₄)₃

Me(H₂PO₄)₃

Применение

Ортофосфаты и гидроортофосфаты кальция и аммония широко используют в качестве удобрений, ортофосфат и гидроортофосфат натрия – для осаждения из воды солей кальция.

Проверь себя

Составьте уравнения реакций по схеме:

• Р 2 О 5 →Н 3 РО 4 →Na 3 PO 4 →Ca 3 (PO 4 ) 2 →H 3 PO 4 →Zn 3 (PO 4 ) 2

• P → Ca 3 P 2 → PH 3 → Р 2 О 5 → Na 3 PO 4 → Ag 3 PO 4
• Ca 3 (PO 4 ) 2 → P → PCl 5 → Н 3 РО 4 → K 3 PO 4 → Fe 3 (PO 4 ) 2