Kluczowa różnica między kwasem orto- i metafosforowym polega na tym, że kwas orto-fosforowy zawiera jedną jednostkę kwasu fosforowego, a kwas pirofosforowy zawiera dwie jednostki kwasu fosforowego, podczas gdy kwas fosforowy zawiera więcej niż dwie jednostki kwasu fosforowego.
Istnieją różne formy związków kwasu fosforowego, które możemy odróżnić na podstawie liczby jednostek kwasu fosforowego, które zawierają.
Co to jest kwas ortofosforowy?
Kwas ortofosforowy można zdefiniować jako słaby kwas mineralny o wzorze chemicznym H3PO4. Jest kwasem nietoksycznym. Ponadto jest ważnym związkiem zawierającym fosfor, z którego pochodzi jon diwodorofosforanowy (H2PO4–). Dlatego jest to bardzo ważny jon dla roślin, ponieważ jest głównym źródłem fosforu.
Biorąc pod uwagę właściwości chemiczne tej substancji, jej masa molowa wynosi 97,99 g/mol, a temperatura topnienia bezwodnego kwasu ortofosforowego wynosi 35 stopni Celsjusza. Ma postać białego ciała stałego, które rozpływa się w temperaturze pokojowej. Ten związek jest bezwonny.
Produkcja kwasu ortofosforowego ma dwie ścieżki: proces mokry i proces termiczny. W procesie mokrym do produkcji tego kwasu wykorzystuje się fluorapatyt (fosfat) wraz ze stężonym kwasem siarkowym. W procesie termicznym ciekły fosfor (P4) i powietrze ulegają reakcji chemicznej wewnątrz pieca w temperaturze 1800-3000 K. Najpierw maszyna wtryskuje ciekły fosfor do komory pieca. Tam fosfor spala się w powietrzu reagując z tlenem (O2). Produkt z tego etapu reaguje z wodą w wieży hydratacyjnej, wytwarzając kwas.
Głównym zastosowaniem tego kwasu jest produkcja nawozów zawierających fosfor. Istnieją trzy formy soli fosforanowych, które są stosowane jako nawozy: fosforan potrójny, wodorofosforan dwuamonowy i dwuwodorofosforan jednoamonowy.
Co to jest kwas pirofosforowy?
Kwas pirofosforowy jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym H4P2O7. Znany jest również jako kwas difosforowy, ponieważ powstaje z połączenia dwóch jednostek kwasu fosforowego. Ten związek jest bezbarwny i bezwonny. Ponadto jest rozpuszczalny w wodzie i niektórych rozpuszczalnikach organicznych, takich jak eter dietylowy i alkohol etylowy.
Rysunek 01: Struktura chemiczna kwasu pirofosforowego
Bezwodna forma kwasu pirofosforowego może krystalizować w dwóch formach polimorficznych. Estry, aniony i sole tej substancji są zbiorczo nazywane pirofosforanami. Ponadto sprzężoną zasadą tego związku jest pirofosforan. Ten związek jest uważany za związek żrący.
Możemy przygotować pirofosforan za pomocą techniki wymiany jonowej przy użyciu pirofosforanu sodu. Możemy go również przygotować z alternatywnej metody, która obejmuje traktowanie pirofosforanu ołowiu siarkowodorem. Zwykle nie powstaje w wyniku odwodnienia kwasu fosforowego.
Co to jest kwas metafosforowy?
Kwas metafosforowy jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym HPO3. Jest również znany jako wodorofosforan. Występuje w postaci stałej w temperaturze pokojowej. Zwykle związek ten występuje jako struktura cykliczna, w której jednostki kwasu fosforowego są połączone ze sobą w strukturze pierścieniowej. Tutaj najprostszym związkiem kwasu metafosforowego jest kwas trimetafosforowy, który zawiera trzy jednostki kwasu fosforowego połączone w strukturę pierścieniową. Ma wzór chemiczny H3P3O9.
Rysunek 02: Struktura kwasu trimetafosforowego
Związkami zasad tych związków kwasu metafosforowego są metafosforany. Typowym przykładem takiego związku jest heksametafosforan sodu. Jest przydatny jako sekwestrant i dodatek do żywności.
Jaka jest różnica między kwasem orto-piro i metafosforowym?
Kwas ortofosforowy można zdefiniować jako słaby kwas mineralny o wzorze chemicznym H3PO4. Kwas pirofosforowy jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym H4P2O7. Kwas metafosforowy jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym HPO3. Kluczową różnicą między kwasem orto- i metafosforowym jest to, że kwas ortofosforowy zawiera jedną jednostkę kwasu fosforowego, a kwas pirofosforowy zawiera dwie jednostki kwasu fosforowego, podczas gdy kwas fosforowy zawiera więcej niż dwie jednostki kwasu fosforowego.
Poniższa infografika przedstawia więcej różnic między kwasem orto-piro i metafosforowym w formie tabelarycznej do porównania.
Podsumowanie – Orto kontra Pyro kontra kwas metafosforowy
Istnieją różne formy związków kwasu fosforowego. Możemy je odróżnić po liczbie jednostek kwasu fosforowego, które zawierają. Kluczową różnicą między kwasem orto- i metafosforowym jest to, że kwas ortofosforowy zawiera jedną jednostkę kwasu fosforowego, a kwas pirofosforowy zawiera dwie jednostki kwasu fosforowego, podczas gdy kwas fosforowy zawiera więcej niż dwie jednostki kwasu fosforowego.
