Оксид фосфора V Ортофосфорная кислота и ее соли Минеральные

Оксид фосфора(V). Ортофосфорная кислота и ее соли. Минеральные удобрения. 9 класс

Оксид фосфора (V) – фосфорный ангидрид Физические свойства: Оксид фосфора (V) Р 2 О 5 — белый гигроскопичный порошок (поглощает воду), следует хранить в плотно закрытых сосудах. Получение: Получается при горении фосфора в избытке воздуха или кислорода 4 P + 5 O 2 = 2 P 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.

Химические свойства: 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 НРО 3: P 2 O 5 + H 2 O = HPO 3 при нагревании образуется ортофосфорная кислота H 3 PO 4: P 2 O 5 + 3 H 2 O = 2 H 3 PO 4 (t˚C) При нагревании H 3 PO 4 можно получить пирофосфорную кислоту H 4 P 2 O 7: 2 H 3 PO 4 = H 2 O + H 4 P 2 O 7 (t˚C)

Ортофосфорная кислота Наибольшее практическое значение имеет ортофосфорная кислота Н 3 РO 4. 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: P 2 O 5 + 3 H 2 O = 2 H 3 PO 4 (t˚C) 2) Взаимодействие природной соли – ортофосфата кальция с серной кислотой при нагревании: Сa 3(PO 4)2 + 3 H 2 SO 4 = 3 Ca. SO 4 + 2 H 3 PO 4 (t˚C) 3) При взаимодействии фосфора с концентрированной азотной кислотой 3 P + 5 HNO 3+ 2 H 2 O = 3 H 3 PO 4+ 5 NO

Химические свойства: Свойства, общие с другими кислотами 1. Водный раствор кислоты изменяет окраску индикаторов на красный: Ортофосфорная кислота диссоциирует ступенчато: H 3 PO 4 ↔ H+ + H 2 PO 4 - (дигидроортофосфат-ион) H 2 PO 4 - ↔ H+ + HPO 42 - (гидроортофосфат-ион) HPO 42 - ↔ H+ + PO 43 - (ортофосфат-ион) 2. Взаимодействует с металлами в ряду активности до (Н 2): металл+ H 3 PO 4=соль+Н 2↑ 3. Взаимодействует с основными оксидами: оксид металла + H 3 PO 4 = соль + Н 2 О

Свойства, общие с другими кислотами 4. Взаимодействует с основаниями Ме(ОН)n: основание + H 3 PO 4 = соль + Н 2 О если кислота в избытке, то образуется кислая соль: H 3 PO 4(изб) + Na. OH = Na. H 2 PO 4 + H 2 O или H 3 PO 4(изб) + 2 Na. OH = Na 2 HPO 4 + 2 H 2 O 5. Реагирует с аммиаком (по донорноакцепторному механизму), если в избытке кислота, образуются кислые соли: H 3 PO 4 + NH 3 = NH 3 H 2 PO 4 H 3 PO 4 + 2 NH 3 = (NH 3)2 HPO 4 H 3 PO 4 + 3 NH 3 = (NH 3)3 PO 4 6. Реагирует с солями слабых кислот: 2 H 3 PO 4+3 Na 2 CO 3 = 2 Na 3 PO 4 + 3 H 2 O + 3 CO 2↑

Специфические свойства 1. При нагревании ортофосфорная кислота постепенно превращается в метафосфорную кислоту: 2 H 3 PO 4 (t˚C) → H 2 O + H 4 P 2 O 7 (t˚C)→ H 2 O + 2 HPO 3 2. Качественная реакция на PO 43 - - фосфат ион. Отличительной реакцией ортофосфорной кислоты от других фосфорных кислот является реакция с нитратом серебра — образуется жёлтый осадок: Н 3 РО 4 + 3 Ag. NO 3 = Ag 3 PO 4↓+ 3 HNO 3 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 E 338. Применяется как регулятор кислотности в газированных напитках.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ № 1. Составьте уравнения реакций оксида фосфора (V) с 1. Na 2 O 2. Na. OH 3. H 2 O при нагревании 4. H 2 O без нагревания Для 2 реакции запишите полное и краткое ионное уравнение. № 2. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций ортофосфорной кислоты с: 1. калием 2. оксидом калия 3. гидроксидом калия 4. сульфитом калия № 3. Осуществите превращения по схеме: Сa 3(PO 4)2 -> PH 3 -> P 2 O 5 -> H 3 PO 4 -> Ca 3(PO 4)2 Назовите вещества № 4. Вычислите (в %), какое из фосфорных удобрений: двойной суперфосфат или преципитат богаче фосфором? Химические формулы удобрений найдите в схеме самостоятельно.