Фосфорная кислота

Фосфорная или ортофосфорная кислота это твердое бесцветное вещество, с химической формулой Н₃РО₄.

С водой смешивается в любых соотношениях, поэтому применяется в виде растворов.

Фосфорная кислота: свойства, применение и получение

Ортофосфорная кислота является кислотой средней силы, трехосновная при комнатной температуре — это кристаллическое вещество, которое плавится при 42,3 °С.

Существуют мета- и ортофосфорная кислоты, а соли существуют и пирофосфорной кислоты (например Mg₂Р₂О₇).

Метафосфорная кислота HPO₃ очень ядовита. хорошо растворима в воде, превращаясь в ортофосфорную или просто фосфорную кислоту.

Физические свойства

Фосфорная кислота в её чистом виде представляет собой бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 42,35 °C, кристаллизующееся в моноклинной сингонии.

Твёрдая фосфорная кислота гигроскопична и расплывается на воздухе; она смешивается с водой во всех пропорциях и доступна в трёх основных концентрациях: 75% Н₃РО₄ (т. пл. −20 °С), 80% Н₃РО₄ (т. пл. 0 °С) и 85% Н₃РО₄ (т. пл. 20 °С).

При испарении воды в вакууме при 80 °С из 85%-ой фосфорной кислоты можно получить безводную форму, образуя гемигидрат Н₃РО₄ · 0,5Н₂О из концентрированных растворов.

В твёрдом состоянии и концентрированных растворах между молекулами фосфорной кислоты существуют водородные связи.

При уменьшении концентрации до 40-50% более устойчивой является водородная связь между фосфат-анионами и молекулами воды.

Также в растворах фосфорная кислота может обмениваться атомами кислорода с водой.

Химические свойства

В водных растворах диссоциирует в три стадии:

1. Н₃РО₄ ⇄ Н⁺ + Н₂РО^—₄
2. Н₂РО^—₄ ⇄ Н⁺ + НРО²₄^—
3. НРО²₄^— ⇄ Н⁺ + РО³₄^—

Взаимодействует:

2Н₃РО₄ + СаО = Са(Н₂РО₄) + Н₃О,

Н₃РО₄ + СаО = СаНРО₄ + Н₂О,

2Н₃РО₄ + 3СаО = Са₃(РО₄)₃ + 3Н₂О,

Н₃РО₄ + 3NaОН = Na₃PO₄ + 3Н₂О,

Н₃РО₄ + СаСО₃ = СаНРО₄ + Н₂О + СО₂.

Получение

а) получение фосфорной кислоты в лабораторных условиях:

Р + 5HNO₃ = H₃PO₄ + 5NO₂ + Н₂О,

б) получение в промышленности: