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
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)
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+ + HPO42-(гидроортофосфат-ион) HPO42- ↔ H+ + PO43- (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 = NH4H2PO4 H3PO4 + 2NH3 = (NH4)2HPO4 H3PO4 + 3NH3 = (NH4)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 на PO43- - 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.
 |
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.
|
|
Задание №1. Составьте уравнения реакций оксида фосфора (V) с
1. Na2O
2. NaOH
3. H2O при нагревании
4. H2O без нагревания
Для 2 реакции запишите полное и краткое ионное уравнение.
Задание №2. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций ортофосфорной кислоты с:
1. калием
2. оксидом калия
3. гидроксидом калия
Сульфитом калия
Задание №3. Осуществите превращения по схеме:
Сa3(PO4)2 → P → PH3→P2O5 → H3PO4 → Ca3(PO4)2
Назовите вещества
Задание №4. Вычислите (в %), какое из фосфорных удобрений: двойной суперфосфат или преципитат богаче фосфором? Химические формулы удобрений найдите в схеме самостоятельно.