лоти, тобто проведення процесу із застосуванням розчину розведення. У цих умовах виділяються ромбічні кристали, які добре фільтруються і відмиваються.
. Фізичні властивості
Ортофосфорная кислота в чистому вигляді при звичайних умовах являє безбарвні кристали ромбічної форми, що плавляться при температурі 42,3 о С.
Однак з такою кислотою хіміки зустрічаються рідко. Набагато частіше вони мають справу з напівгідрату Н3РО4 * 0,5 Н2О, який випадає у вигляді безбарвних гексагональних призм при охолодженні концентрованих водних розчинів ортофосфорної кислоти. Температура плавлення полугидрата 29.3оС.
Чистий Н3РО4 після плавлення утворює в'язку маслоподібну рідина з малої електричної провідністю і сильно зниженою здатністю до дифузії. Ці властивості, а також детальне вивчення спектрів показують, молекули Н3РО4 в даному випадку практично не диссоційовані і об'єднані міцними водневими зв'язками в єдину макромолекулярную структуру. Як правило, молекули пов'язані один з одним однієї, рідше двома і дуже рідко трьома водневими зв'язками.
Якщо ж кислоту розбавляти водою, то її молекули охочіше утворюють водневі зв'язки з водою, ніж один з одним. Через такі симпатій до води кислота змішується з нею в будь-яких відносинах. Енергія гідратації тут не так велика, як у сірчаної кислоти, тому розігрівання Н3РО4 при розведенні не настільки сильне і дисоціація виражена менше. За першим щаблі дисоціації ортофосфорна кислота вважається електролітом середньої сили (25-30%), за другою - слабким, по третій - дуже слабким.
. Будова
Просторове розташування атомів і довжини зв'язків в молекулі призводять до висновку, що зв'язок Р=насправді не подвійна, тобто її кратність не дорівнює 2. Згідно з розрахунками кратність цьому зв'язку 1,74. Зв'язок Р - О (Н) теж не одинарна. Якщо її кратність дорівнювала 1, то довжина була б 0,17 нм.
Насправді в ортофосфорної кислоти та більшості її кислих солей довжина цьому зв'язку 0,154-0,157 нм, що відповідає кратності 1,3-1,4.
Отже, електронна щільність подвійний зв'язку Р=О частково розтікається за трьома іншим зв'язкам, злегка збільшуючи їх кратність. Крім того, між атомами кисню і фосфором виникає помітне донорно-акцепторний зв'язок. Все це разом узяте призводить до того, що в Н3РО4 немає такого різкого розходження в довжинах зв'язків, яке спостерігається у сірчаної та азотної кислот. Довжини зв'язків Р=і Р - О (Н) виявляються майже вирівняними, і остов молекули перетворюється фактично в тетраедр.
Зрозуміло, така перебудова різко підвищує стійкість самої кислоти і її похідних. Звідси випливає своєрідна хімічна пасивність ортофосфорної кислоти.
. Хімічні властивості Н3РО4
Ортофосфорная кислота у водних розчинах набагато слабкіше сірчаної та азотної кислот. Це триосновна кислота. Електролітична дисоціація кислоти, як і інших многоосновних кислот, здійснюється східчасто:
Н3РО4-Н + + Н2РО4- (I ступінь)
Н2РО4- Н + + НРО2- (II ступінь)
НРО2- Н + + РО43- (IIIступень)
Н3РО4 - 3Н + + РО43- (Сумарне ураненіе)
Порівняємо значення констант іонізації кислоти відповідних ступенів:
К1=
Як показують ці дані, в розчині Н3РО4 в основному присутні дігідрофосфот-іони Н2РО4-. Іонов, що утворюються по другій ступіні дисоціації, - гідрофосфат-іонів НРО4-, значно менше. І майже відсутні фосфат-іони РО43- - продукти третьої, останнього ступеня іонізації. За першим щаблі іонізації фосфорна кислота є кислотою середньої сили. Відповідно до існуванням трьох видів кислотних залишків при нейтралізації фосфорної кислоти лугами утворюються солі: дигідрофосфат, гідрофосфат, а також фосфати, наприклад:
Н3РО4 + NaOH=NaH2PO4 + H2O
дигідрофосфат
натріяPO4 + 2NaOH=Na2HPO4 + 2H2O
гідрофосфат
натріяPO4 + 3NaOH=Na3PO4 + 3H2O
фосфат
натрію
Ортофосфорну кислоту можна відрізнити від інших фосфорних кислот по реакції з нітратом срібла - утворюється жовтий осад
Н3РО4 + 3AgNO3=Ag3PO4 + HNO3
фосфат срібла
Всі інші фосфорні кислоти утворюють білі опади.
. Значення фосфорної кислоти
Фосфорна кислота має значення як один із найважливіших компонентів живлення рослин. Фосфор використов...
