Фосфорная кислота [H3PO4]: Структура | Свойства | Применение

Фосфорная кислота — это коррозионно-активная неорганическая кислота с химической формулой H3PO4. Это слабая кислота, доступная в различных количествах, чистоте и различных классах реагентов.

В чистом виде ВИД: В прямом смысле: То, что доступно взгляду фосфорная кислота представляет собой бесцветное твердое вещество. В менее концентрированном виде это вязкая жидкость вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии, занимающем промежуточное положение между твёрдым и газообразным состояниями без запаха с плотностью скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму 1,885 г/мл. Обычно она нелетучая и нетоксична, но 85-процентный раствор по-прежнему может повредить глаза и вызвать сильное раздражение кожи.

Номенклатура ИЮПАК союз теоретической и прикладной химии (рус для этого соединения — ортофосфорная кислота. Орто — это греческий термин слово или словосочетание, являющееся названием некоторого понятия какой-нибудь области науки, техники, искусства и так далее, означающий «истинный», поэтому приставка «орто» относится к истинной форме фосфорной кислоты, то есть H3PO4.

Давайте копнем глубже и выясним, как образуется фосфорная кислота, как она выглядит на молекулярном уровне, каковы ее физические и химические свойства и где она используется.

Профиль фосфорной кислоты

Молярная масса: 97,994 г/моль
Внешний вид: густая бесцветная жидкость.

Точка кипения: 212 °C
Точка плавления: 42,35 °C (кристаллического твердого вещества)

Динамическая вязкость: от 2,4 до 9,4 сантипуаз (85% водный раствор).
Плотность: 1,83 г / см3 (твердое вещество); 1,68 г / см3 (85% водный раствор при 25 °C)

Структура

Соединение H3PO4 имеет в общей сложности 32 валентных электрона. Поскольку фосфор является наименее электроотрицательным, он помещается в центре. Атомы водорода химический элемент периодической системы с обозначением H и атомным номером 1, самый лёгкий из элементов периодической таблицы присоединяются к внешней стороне атомов кислорода, образуя он-Группы.

В этой структуре каждый атом имеет полную внешнюю оболочку: атомы фосфора и кислорода имеют восемь валентных электронов стабильная отрицательно заряженная элементарная частица, а атомы водорода имеют вокруг себя два валентных электрона.

Фосфор химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 15 может иметь расширенный октет (более восьми валентных электронов), поэтому он получает формальный заряд Заряд в физике Электрический заряд — количественная характеристика, показывающая степень возможного участия тела в электромагнитных взаимодействиях +1, в то время как кислород (тот, который не присоединен к атому водорода) получает формальный заряд -1. Образуя двойную связь, фосфор и кислород химический элемент 16-й группы (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VI группы, или к группе VIA), второго периода периодической системы, с атомным теряют свои заряды.

В структуре все еще есть 32 валентных электрона, и каждый атом частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств имеет формальный заряд, равный нулю. Таким образом, это наиболее вероятная или вероятная структура Льюиса для H3PO4.

Соединение процесс изготовления изделия из деталей, сборочных единиц (узлов), агрегатов путём их физического объединения в одно целое; является основной частью производственного процесса сборки содержит 3 одинарные связи ОН, 3 одинарные связи Связь — отношение общности, соединения или согласованности PO и 1 двойную связь P = O. Каждая одинарная связь является сигма-связью -связь (сигма-связь) — ковалентная связь, образующаяся перекрыванием электронных облаков «по осевой линии», соединяющей ядра атомов, а двойная связь состоит из сигма-связи и пи-связи.

Молекулярная геометрия PO (OH)3 является тетраэдрической, а кристаллическая структура-моноклинной. А поскольку распределение зарядов на центральных атомах асимметрично, то молекула считается полярной.

Последние достижения в области некоторая часть большей структуры нанотехнологий, включая методы поглощения рентгеновских лучей вблизи краев и методы способ достижения какой-либо цели рассеяния рентгеновских лучей под большим углом геометрическая фигура, образованная двумя лучами (сторонами угла), выходящими из одной точки (которая называется вершиной угла), позволили ученым точно определить структуру фосфорной кислоты. Расстояние связи P=O в структуре близко к 152 пикометрам, и расстояния в широком смысле, степень (мера) удалённости объектов друг от друга P=O-O были уточнены до 309 пикометров дольная единица измерения длины в Международной системе единиц (СИ), равная одной триллионной (то есть 1/1.000.000.000.000) части метра, основной единицы СИ. В экспоненциальной записи, с углом связи близким к тетраэдрическому.

Как она производится?

Фосфорная кислота может быть синтезирована либо мокрым способом, либо термическим способом способ достижения какой-либо цели.

В последнем в качестве сырья используются воздух, вода и элементарный фосфор. Он включает в себя три важных этапа понятие, имеющее следующие значения: пункт для ночлега, отдыха и питания проходящих (передвигающихся) по военным дорогам войсковых частей (воинских частей), команд, оборудованный участок пути: сгорание, увлажнение и запотевание. Вот как это происходит:

Во-первых, жидкий элементарный фосфор сжигается в камере сгорания сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций, сопровождающийся интенсивным выделением тепла при высоких температурах физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел в диапазоне от 1650 до 2760 °C. Эта реакция действие, возникающее в ответ на какое-либо воздействие окисления происходит в окружающем воздухе смесь газов, главным образом, азота и кислорода ( 98—99 % ) в сумме и зависит от влажности (концентрации водяного пара), а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу и производит пятиокись фосфора.

4P + 5O 2 -> 2 P 2 O 5

Затем продукт гидратируют водой с образованием система воспитания и обучения личности, а также совокупность приобретаемых знаний, умений, навыков, ценностных установок, функций, опыта деятельности и компетенций сильной фосфорной кислоты (в жидком состоянии).

P 2 O 5 + 6 H 2 O -> 2 P 2 O 5

На последнем этапе для удаления фосфорно-кислотного тумана из потока дымовых газов используются высоконапорные каплеуловители.

Концентрация фосфорной кислоты, синтезированной в этом процессе, обычно составляет от 75 до 85 процентов. Такие уровни концентрации необходимы для производства высококачественной химической продукции. Несколько эффективных установок извлекают чрезвычайно концентрированную фосфорную кислоту (до 99,9%), используя тот же тепловой процесс.

Однако почти 80% фосфорной кислоты производится мокрым способом. В этом методе серная кислота химические соединения , способные отдавать катион водорода (кислоты Брёнстеда), либо соединения, способные принимать электронную пару с образованием ковалентной связи (кислоты Льюиса) обрабатывается природным фосфатсодержащим минералом следует путать с минеральными добавками (биологически значимые элементы, биологически активные добавки), таким как гидроксиапатит.

Ca 5 (PO 4 ) 3 OH + 5 H 2 SO 4 -> 3 H 3 PO 4 + 5 CaSO 4 + H 2 O

Минерал высушивают, крошат, а затем подают в реактор вместе с серной парнокопытное млекопитающее из подсемейства козьих семейства полорогих, обитающее в Европе и Малой Азии кислотой. В результате или Итог (русскоязычный вариант) — последствие цепочки (череды) действий или событий, выраженных качественно или количественно реакции сульфат сливается с кальцием (из минерала), образуя сульфат соли серной кислоты H2SO4, а также (в органической химии) полные эфиры серной кислоты (диалкилсульфаты R−O−SO2−O−R) и алкилсульфаты — соли алкилсерных кислот HSO3OR кальция элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), четвёртого периода, с атомным номером 20 (гипс).

Затем добавляется обработанная вода, и гипс минерал из класса сульфатов, по составу гидрат сульфата кальция (CaSO4·2H2O) вместе с другими нерастворимыми примесями удаляется через фильтр. Фосфорная кислота, полученная этим мокрым способом, содержит 25-30% пятиокиси фосфора.

Обычно эта кислота дополнительно концентрируется, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к производству удобрений вещества для питания растений и повышения плодородия почв. В большинстве большая часть чего-либо случаев фосфорная кислота концентрируется до 40-55% пятиокиси фосфора с помощью двух / трех вакуумных испарителей.

Свойства

Чистая фосфорная кислота в лаборатории выглядит как плотное, бесцветное, бесформенное кристаллическое твердое вещество, которое плавится при температуре 42,35 °C. Ее физические свойства атрибут предмета (объекта) зависят от чистоты Чистота крови — ряд терминов в различных областях знания.ПрограммированиеЧистота функции — детерминированность функции и отсутствие у неё побочных эффектов, концентрации кислоты, а также от температуры, при которой вы ее видите.

Фосфорная кислота менее агрессивна и менее опасна по сравнению с азотной и серной кислотами. Это негорючее вещество одна из форм материи, состоящая из фермионов или содержащая фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное как в жидкой, так и в твердой форме.

Когда кислота подвергается воздействию активное влияние субъекта на объект, не обязательно явное или с обратной связью тепла энергия термодинамической системы может изменяться двумя способами: посредством совершения работы над системой и посредством теплообмена с окружающей средой, а затем охлаждается до комнатной температуры, она образует прозрачное, хрупкое стекло. После такого воздействия тепла состав кислоты остается прежним.

Обычно фосфорная кислота выпускается в виде бесцветного сиропа с концентрацией в воде 85 процентов сотая часть; обозначается знаком «%»; используется для обозначения доли чего-либо по отношению к целому и плотностью 1,885 граммов на миллилитр.

В водном растворе однородная (гомогенная) система, в состав которой входят молекулы (атомы, ионы) двух или более типов, причём доля частиц каждого типа может непрерывно меняться в определённых пределах фосфорная кислота действует как трипротовая кислота, имеющая три ионизируемых атома водорода. Соединение может потерять эти атомы в виде протонов (ионов H +).

• Когда один протон удаляется, в результате образуется дигидрофосфат-Ион H 2 PO 4 −
• Когда два протона удаляются, в результате образуется Ион фосфата водорода HPO 4 2−
• Удаление всех трех протонов элементарная частица дает ортофосфат-Ион PO 4 3− .

Кислота растворима как в воде, так и в этаноле. Однако большинство ее солей не растворимы в воде, если нет сильной минеральной кислоты.

Области применения

Фосфорная кислота имеет несколько важных применений. Ее соли соль, или пищевая соль (хлорид натрия, NaCl; употребляются также названия хлористый натрий, каменная соль, «столовая соль» или просто «соль»), — пищевой продукт, такие как фосфаты аммония и кальция, широко используются в качестве удобрений. Кислота используется для производства электролитов, средств для удаления ржавчины, модификаторов рН, травителей, бытовых чистящих средств и дезинфицирующих средств.

Поскольку это вещество нетоксично и имеет умеренно кислую природу, оно также используется в напитках, пищевых ароматизаторах вещества, которые используют для придания продуктам или изделиям определённых запахов, создания или улучшения аромата, косметике учение о средствах и методах улучшения внешности человека, средствах для ухода за больными — комплекс мероприятий по обслуживанию пациентов (ограниченных в своих действиях из-за болезни), с целью их наиболее возможного комфортного существования и скорейшего выздоровления за зубами может означать: Зуб (биология) — образования, служащие для первичной механической обработки пищи и кожей наружный покров тела животного — орган. Давайте подробнее рассмотрим, чем полезна фосфорная кислота.

В менее концентрированной форме может означать: Форма предмета — взаимное расположение границ (контуров) предмета, объекта, а также взаимное расположение точек линии она используется для производства в экономике процесс создания какого-либо продукта различных видов безопасных фосфорных удобрений, которые помогают растениям биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения расти. Фактически, почти 90% синтезированной фосфорной кислоты используется в качестве Качество — философская категория удобрений.

Многие безалкогольные напитки жидкость, специально приготовленная для питья, в том числе одно из основных понятий математики, используемое для количественной характеристики, сравнения, нумерации объектов и их частей Coca-Cola, содержат фосфорную кислоту. Это придает напитку слегка кисловатый вкус в физиологии — один из видов хеморецепции; ощущение, возникающее при действии различных веществ преимущественно на рецепторы вкуса (расположенные на вкусовых луковицах языка, а также задней стенки. Несмотря на то, что его концентрация неоднозначный термин: Концентрация частиц; Концентрация смеси; Концентрация напряжений Концентрация внимания достаточно низкая, экстремальный прием таких напитков может вызвать эрозию зубов и даже привести к образованию почечных камней.

Фосфорная кислота в качестве электролита имеет полезные характеристики, такие как хорошая ионная проводимость, низкая летучесть, стабильность при относительно высоких температурах и устойчивость способность системы сохранять текущее состояние при влиянии внешних воздействий к диоксиду бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом углерода и монооксиду углерода химический элемент, обозначающийся буквой C и имеющий атомный номер 6.

Поскольку чистая фосфорная кислота обладает высокой протонной проводимостью способность тела (среды) проводить электрический ток, свойство тела или среды, определяющее возникновение в них электрического тока под воздействием электрического поля и превосходной термостабильностью термическая стойкость — свойство материалов противостоять, не разрушаясь, напряжениям, вызванным изменением температуры, полибензимидазол (PBI), допированный фосфорной кислотой, является наиболее многообещающим среди мембран тонкая гибкая плёнка или пластинка, обычно закреплённая по периметру на основе многозначный термин: Основа — продольная система направления параллельных друг другу нитей в ткани, располагающихся вдоль обеих кромок ткани PBI, которые могут обеспечить хорошую производительность может означать: Производительность труда — плодотворность, продуктивность производственной деятельности людей.Производительность (в экономике) — внесистемная величина, равная отношению объёма топливных элементов составляющая часть чего-либо (особенно — простая, не состоящая, в свою очередь, из других частей) даже при низком название населённых пунктов уровне Уровень — измерительный инструмент прямоугольной формы из пластика, дерева или металла с установленными в нем прозрачными колбами (глазками), заполненными жидкостью с пузырьком воздуха увлажнения и температуре 200 °С.

Специфическое применение фосфорной кислоты:

• Трифосфат натрия химический элемент первой группы, третьего периода периодической системы Менделеева, с атомным номером 11 используется в мыле моющее средство гигиенической косметики (туалетное мыло) или бытовой химии (хозяйственное мыло), основным компонентом которого является водорастворимая натриевая или калийная соль насыщенных жирных и моющих средствах.
• Дикальцийфосфат используется в зубной пасте как полирующее средство.
• Фосфатное покрытие наносится на стальные детали для защиты от коррозии и смазки.
• Он используется для контроля pH косметических средств и средств личной гигиены.
• В строительной отрасли он используется для удаления минеральных отложений и чистых пятен от жесткой воды коммуна во Франции, находится в регионе Шампань — Арденны,

Глобальный рынок

Многие развивающиеся страны начали сосредотачиваться на увеличении добычи полезных ископаемых — процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств фосфатов соли фосфорных кислот, например ортофосфат калия K3PO4 и производства фосфатов. Правительства некоторых стран территория, имеющая политические, физико-географические, культурные или исторические границы, которые могут быть как чётко определёнными и зафиксированными, так и размытыми (в таком случае нередко уже сотрудничали с различными поставщиками по всему миру для создания заводов по добыче минералов для производства фосфорной кислоты.
В 2019 году внесистемная единица измерения времени, которая исторически в большинстве культур означала однократный цикл смены сезонов (весна, лето, осень, зима) объем мирового рынка фосфорной кислоты оценивался в 45,85 миллиарда долларов название валют множества стран мира, включающих Австралию, Белиз, Канаду, Новую Зеландию, Намибию, Сингапур, Синт-Эстатиус, Сабу, Восточный Тимор, Пуэрто-Рико, Панаму, Палау, Бруней, Бонэйр,. Ожидается, что к 2027 году он достигнет более 61 миллиарда натуральное число, изображаемое в десятичной системе счисления единицей с 9 нулями (1 000 000 000 = 109, тысяча миллионов) в системе наименования чисел с длинной шкалой долларов, а совокупный годовой темп роста процесс увеличения какого-либо качества со временем составит 3,7%.

Рынок подразделяется на Азиатско-Тихоокеанский регион слово (термин, в отдельных науках), используемое для обозначения участка суши или воды, который можно отделить от другого участка (например, того, внутри которого он находится) по ряду определённых, Европу, Северную Америку часть света, объединяющая два материка, Северную Америку и Южную Америку, а также близлежащие острова (включая Гренландию), Латинскую Америку, Ближний Восток и Африку. Ожидается, что в ближайшем будущем Азиатско-Тихоокеанский регион будет доминировать на мировом рынке совокупность процессов и процедур, обеспечивающих обмен между покупателями (потребителями) и продавцами (поставщиками) отдельными товарами и услугами. Рост рынка фосфорной кислоты в этих регионах будет дополнительно подпитываться развитым сельскохозяйственным сектором Индии и Китая.