Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Кислородные соединения фосфора





При недостатке воздуха или медленном окислении белого фосфора получают ядовитый фосфористый ангидрид Р2О3 точнее (Р4О6), а при избытке воздуха или в кислороде фосфорный ангидрид Р4О10.

4Р + 3О2 = 2Р2О3

4Р + 5О2 = 2Р2О5

в воде растворяется с образованием ортофоcфористой кислоты. Следует отметить, что оксиды фосфора димеризованы и существуют в виде P4O6, P4O10. Атомы фосфора находятся в состоянии sp3 – гибридизации. Связи направлены к вершинам тетраэдра.

Р2О3 + 3H2О = 2HРО3

Н2 [HPO3] 2-х основная средней силы, H[H2PO2] – фосфорноватистая одноосновная кислота, Н3РО3 – фосфористая кислота, максимум двухосновная, т.к. атом водорода, связанный непосредственно с фосфором, не способен к замещению, ее изображают нередко формулой Н2[НРО3] средней силы, соли – фосфиты.

3РО4 = Н4Р2О7 + Н20 К(Н4Р2О7) = 3*10-2

Фосфористый ангидрид белое кристаллическое вещество, очень ядовитое. На воздухе при нагревании он окисляется в оксид фосфора (V) – белые кристаллы.

Р2О3 + О2 ®Р2О5

 

Р2О5 не может быть получен дегидратацией фосфорных кислот из-за высокой экзотермичности реакции его с водой. На этом основано применение Р2О5 как осушителя, водоотнимающего средства, в этом отношении он превосходит все вещества. Он отнимает от сложных веществ даже связанную воду.

В зависимости от соотношения числа молекул воды и оксида фосфора (V) Р2О5 образует несколько типов фосфорных кислот – ортофосфорную, метафосфорную, полифосфорные кислоты.

 

Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4 КН3РО4=7,5*10-3средней силы кислота

Ион РО43- имеет тетраэдрическую конфигурацию вследствие sp3 гибридизации атомных орбиталей фосфора.

При упаривании ортофосфорной кислоты образуется дифосфорная (пирофосфорная) кислота – H4P2O7.



Дифосфорная кислота более сильная, чем ортофосфорная, она четырехосновная. Общая формула полифосфорных кислот – Рn+2PnO3n+1.

При недостатке воды образуется полимерная метафосфорная кислота, в виде стеклообразной массы, хорошо растворимой в воде.

 

n Р2О5 + n Н2О = 2 (НРО3)n К = 1,6*10-3

где n – от 3 до 8. средней силы

Из кислот в степени окисления +5 наибольшее применение находит ортофосфорная кислота. Она не ядовита и поэтому применяется в пищевой промышленности для приготовления сиропов. Поскольку она трехосновная, то образует средние и кислые соли.

Na3PO4 – ортофосфат натрия, Na2HPO4 - гидроортофосфат натрия, NaH2PO4 – дигидроортофосфат натрия.Первичные фосфаты обычно хорошо растворимы в воде, почти все вторичные и третичные растворимы мало.

Соли фосфорной кислоты находят широкое применение в сельском хозяйстве как важнейшие минеральные удобрения, содержащие фосфор в связанном виде. Фосфор необходим для нормального развития растений. Фосфорные удобрения составляют половину всех производимых минеральных удобрений. Наиболее распространены:

Ca3(PO4)2– фосфоритная мука

Са(Н2РО4)2 + СаSО4простой суперфосфат

Са(Н2РО4) –двойной суперфосфат

СаНРО4 -преципитат

NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 аммофос, комбинированное удобрение.

Получение удобрений

Суперфосфат – эту смесь солей кальция получают обработкой фосфоритов или апатитов рассчитанным количеством технической серной кислоты.

Са3(РО4)2 + 2Н24 = Са(Н2РО4)2 + 2СаSО4 2О5 » 20%)

Полезная часть суперфосфата – растворимый в воде дигидрофосфат кальция, хорошо усваиваемый растениями. Сульфат кальция является балластом. Поэтому выгоднее получать двойной суперфосфат.

Для этого сначала получают фосфорную кислоту

 

Са3(РО4)2 + 3Н2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4

а затем удобрения

 

Са3(РО4)2 + 4Н3PO4 = 3Ca(H2PO4)2- концентрированное фосфорное удобрение.

Кроме суперфосфата хорошим фосфорным удобрением кислых почв служит преципитат. Его получают нейтрализацией фосфорной кислоты известью.

 

Н3РО4 + Са(ОН)2 = СаНРО4↓ + 2Н2О

гидрофосфат кальция нерастворим в воде, но растворяется в почвенных кислотах.

Аммофос –комбинированное удобрение, включает азот и фосфор.

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4

Кислородсодержащие кислоты фосфора делят на 2 группы:

1) со связью Р-Н и 2) без нее.

Со связью Р-Н менее устойчивы (энергия Р-О > энергии связи Р-Н), поэтому легко окисляется кислородом.

Фосфорноватистая Н3Р+1О2одноосновная, не имеющая ангидрида (довольно сильная К = 8,5×10-2).

Соли – гипофосфиты – хорошо растворимы в Н2О.

Гипофосфиты и Н3РО2 – энергичные восстановители (особенно в кислой среде).

H3PO2 + KOH → KH2PO2 + H2O

Ортофосфористая Н3+3 РО3 – Н2[HPO3]двухосновная, образуется при взаимодействии Р4О6 с холодной Н2О. Это кристаллическое вещество, кислота средней силы К= 8·10-3.

H3PO3 + 2NaOH → Na2HPO3 + H2O

H3PO3 + NaOH → NaH2PO3 + H2O

При нагревании Н3РО3 диспропорционирует.

 

3РО3 ® 3Н3 РО4 + РН3

Пирофосфористая - Н4 Р2О5.

Фосфорноватая кислота Н4Р2О6 –четырехосновная, средней силы (К =6,1·10-3), ангидрид её не известен.

Известно соединение Р2О4, но оно при взаимодействии с Н2О дает Н3РО3 и Н3РО4, т.е. диспропорционирует подобно N2O4

Фосфористофосфорная Н4Р2О6 - трехосновная тот же состав, что и фосфорноватая, но отличается строением.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.