Ортофосфорная кислота

Тема № 6. ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛОВ

Урок № 76

Тема урока: ОКСИД ФОСФОРА (V) И ФОСФОРНЫЕ КИСЛОТЫ. ОРТОФОСФАТЫ, МЕТАФОСФАТЫ, ПИРОФОСФАТЫ

Цель урока: изучить оксид фосфора (V) и фосфорные кислоты.

Оксид фосфора (V) – фосфорный ангидрид

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

Получение: Получается при горении фосфора в избытке воздуха или кислорода

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

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

Химические свойства: Оксид фосфора (V) – это кислотный оксид, взаимодействует, подобно другим кислотным оксидам с водой, основными оксидами и основаниями.

Фосфорный ангидрид особым образом взаимодействует с водой, взаимодействуя с водой при обычных условиях (без нагревания), образует в первую очередь метафосфорную кислоту НРО₃:

P₂O₅ + H₂O = HPO₃

при нагревании образуется ортофосфорная кислота H₃PO₄:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄(t˚C)

При нагревании H₃PO₄ можно получить пирофосфорную кислоту H₄P₂O₇:

2H₃PO₄ = H₂O + H₄P₂O₇ (t˚C)

Ортофосфорная кислота

Наибольшее практическое значение имеет ортофосфорная кислота Н₃РO₄.

Строение молекулы: В молекуле фосфорной кислоты атомы водорода соединены с атомами кислорода:

Физические свойства: Фосфорная кислота представляет собой бесцветное, гигроскопичное твердое вещество, хорошо растворимое в воде.

Получение:

1) Взаимодействие оксида фосфора (V) с водой при нагревании:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄(t˚C)

2) Взаимодействие природной соли – ортофосфата кальция с серной кислотой при нагревании:

Сa₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄(t˚C)

3) При взаимодействии фосфора с концентрированной азотной кислотой

3P + 5HNO₃+ 2H₂O = 3H₃PO₄+ 5NO

Химические свойства:

Свойства, общие с другими кислотами

Специфические свойства

1. Водный раствор кислоты изменяет окраску индикаторов на красный: Ортофосфорная кислота диссоциирует ступенчато: H₃PO₄↔ H⁺ + H₂PO₄^-(дигидроортофосфат-ион) H₂PO₄^- ↔ H⁺ + HPO₄^2-(гидроортофосфат-ион) HPO₄^2- ↔ H⁺ + PO₄^3-(ортофосфат-ион) 2. Взаимодействует с металлами в ряду активности до (Н₂): металл+ H₃PO₄=соль+Н₂↑ 3. Взаимодействует с основными оксидами: оксид металла + H₃PO₄ = соль + Н₂О 4. Взаимодействует с основаниями Ме(ОН)_n: основание + H₃PO₄ = соль + Н₂О если кислота в избытке, то образуется кислая соль: H₃PO₄(изб) + NaOH = NaH₂PO₄+ H₂O или H₃PO₄(изб) + 2NaOH =Na₂HPO₄ + 2H₂O 5. Реагирует с аммиаком (по донорно-акцепторному механизму), если в избытке кислота, образуются кислые соли: H₃PO₄ + NH₃ = NH₃H₂PO₄ H₃PO₄ + 2NH₃ = (NH₃)₂HPO₄ H₃PO₄ + 3NH₃ = (NH₃)₃PO₄ 6. Реагирует с солями слабых кислот: 2H₃PO₄+3Na₂CO₃= 2Na₃PO₄ + 3H₂O + 3CO₂↑

1. При нагревании ортофосфорная кислота постепенно превращается в метафосфорную кислоту: 2H₃PO₄ ⁽^t^˚^C⁾ → H₂O + H₄P₂O₇ H₄P₂O₇ ⁽^t^˚^C⁾ →H₂O + 2HPO₃ 2. Качественная реакция наPO₄^3- - фосфат ион. Отличительной реакцией ортофосфорной кислоты от других фосфорных кислот является реакция с нитратом серебра — образуется жёлтый осадок: Н₃РО₄ + 3AgNO₃ = Ag₃PO₄↓+ 3HNO₃ 3. Играет большую роль в жизнедеятельности животных и растений. Её остатки входят в состав АТФ. При разложении АТФ выделяется большое количество энергии, что очень важно для живых организмов.

Применение:

В основном для производства минеральных удобрений. (https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no35-oksid-fosfora-v-ortofosfornaa-kislota-i-ee-soli-mineralnye-udobrenia/mineralnye-udobrenia).

А также, используется при пайке, для очищения от ржавчины металлических поверхностей. Также применяется в составе фреонов, в промышленных морозильных установках как связующее вещество. Ортофосфорная кислота зарегистрирована в качестве пищевой добавки E338. Применяется как регулятор кислотности в газированных напитках.

ТРЕНАЖЁРЫ

Тренажёр №1. "Свойства фосфора и его соединений", перейдя по ссылке http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/bed08fad-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch09_28_04.swf

Тренажёр №2. Тестовые задания по теме: "Азот и фосфор, их соединения", перейдя по ссылке

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/bed08faf-8cff-11db-b606-0800200c9a66/index_mht.htm

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

№1. Составьте уравнения реакций оксида фосфора (V) с

1. Na2O

2. NaOH

3. H2O при нагревании

4. H2O без нагревания

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: