Różnica między fosforem a kwasem fosforowym

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 13:47

Kluczowa różnica – fosfor a kwas fosforowy

Fosfor i kwas fosforowy to dwie formy kwasów zawierających pierwiastek chemiczny fosfor (P). Struktury chemiczne obu cząsteczek są prawie podobne, ale właściwości chemiczne i fizyczne różnią się od siebie. Kluczową różnicą między fosforem a kwasem fosforowym jest to, że kwas fosforowy (nazwa IUPAC: kwas fosforowy) jest dwuprotonowy, podczas gdy kwas fosforowy (nazwa IUPAC: trihydroksyoksydofosfor) jest trójprotowy.

Co to jest kwas fosforowy?

Kwas fosforowy to kwas zawierający fosfor, którego wzór chemiczny to H₃PO_{3Nazwa kwasu fosforowego IUPAC to kwas fosfonowy. Chociaż ta struktura chemiczna zawiera trzy atomy wodoru, jest to kwas diprotonowy. Kwas diprotonowy to kwas, który jest zdolny do uwalniania dwóch jonów wodorowych (protonów) do środowiska wodnego. Kwas fosforowy jest również nazywany kwasem ortofosforowym.}

Masa molowa kwasu fosforawego wynosi 81,99 g/mol. W temperaturze pokojowej jest białym ciałem stałym, które rozpływa się (po wystawieniu i rozpuszczeniu pochłania wodę z powietrza). Temperatura topnienia kwasu fosforawego wynosi 73,6◦C, a temperatura wrzenia 200◦C. W temperaturach powyżej temperatury wrzenia związki mają tendencję do rozkładu. Rozważając strukturę chemiczną kwasu fosforawego, ma on atom fosforu jako centralny atom związany z dwiema grupami –OH i jeden atom tlenu związany wiązaniem podwójnym i atom wodoru związany wiązaniem pojedynczym. Ta struktura jest znana jako struktura pseudotetraedryczna.

Rysunek 01: Struktura chemiczna kwasu fosforowego

Kwas fosforowy powstaje w wyniku hydrolizy bezwodnika kwasu; P₄O_6.

P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H 3_PO3

Ale w produkcji na skalę przemysłową chlorek fosforu (PCl_{3) jest hydrolizowany parą.}

PCl₃ + 3 H₂O → H₃PO _{3 + 3 HCl}

Kwas fosforawy jest używany jako środek redukujący w analizie chemicznej. Kwas ten łatwo przekształca się w kwas fosforowy po podgrzaniu do około 180◦C. sole utworzone przez kwas fosforowy są znane jako fosforyny. Najczęstszym zastosowaniem kwasu fosforowego jest to; stosuje się go do produkcji podstawowego fosforynu ołowiu (stabilizatora w PVC).

Co to jest kwas fosforowy?

Kwas fosforowy to kwas zawierający fosfor o wzorze chemicznym H₃PO_{4. Nazwa IUPAC tego związku to trihydroksyoksydofosfor. Jest to kwas trójprotonowy, ponieważ może uwalniać trzy protony (jony wodorowe) w środowisku wodnym.}

Masa molowa kwasu fosforowego wynosi 97,99 g/mol. Kwas fosforowy jest dostępny w postaci białego ciała stałego, które rozpływa się lub jako syropowata ciecz o wysokiej lepkości. Jednak ten związek jest bezwonny. Temperatura topnienia tego związku wynosi 42,35◦C, a temperatura wrzenia 213◦C, ale w wysokich temperaturach ulega rozkładowi.

Rysunek 02: Struktura chemiczna kwasu fosforowego

Produkcja kwasu fosforowego odbywa się na dwa główne sposoby; proces mokry i proces termiczny. Proces mokry obejmuje produkcję kwasu fosforowego z fluoroapatytu. Jest znany jako fosforyt, a skład chemiczny to 3Ca₃(PO₄)₂CaF₂ Fosfor jest drobno zmielony w celu zwiększenia powierzchni i poddaje się reakcji ze stężonym kwasem siarkowym, który daje kwas fosforowy i gips (CaSO₄2H_{2O) jako produkty.}

Ca₅(PO₄)₃F + 5H ₂SO₄ + 10H₂O → 3H₃PO ₄+ 5CaSO₄·2H_{2O + HF}

Termiczny proces produkcji kwasu fosforowego obejmuje spalanie fosforu elementarnego w celu uzyskania bardzo czystego kwasu fosforowego. Spalanie fosforu elementarnego daje pięciotlenek fosforu (P₂O_{5). Związek ten jest następnie uwadniany w celu wytworzenia kwasu fosforowego.}

P₄ + 5O₂→ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H ₃PO₄

Główne zastosowania kwasu fosforowego dotyczą produkcji nawozów. Kwas fosforowy wykorzystywany jest do produkcji trzech rodzajów nawozów fosforowych; superfosfat potrójny, wodorofosforan dwuamonowy i dwuwodorofosforan jednoamonowy.

Jakie są podobieństwa między fosforem a kwasem fosforowym?

• Zarówno fosfor, jak i kwas fosforowy to kwasy zawierające fosfor.
• Zarówno fosfor, jak i kwas fosforowy są w stanie uwalniać protony w roztworach wodnych.

Jaka jest różnica między fosforem a kwasem fosforowym?

Fosfor kontra kwas fosforowy
Kwas fosforowy to kwas zawierający fosfor, którego wzór chemiczny to H3PO3.	Kwas fosforowy to kwas zawierający fosfor o wzorze chemicznym H3PO4.
Protony
Kwas fosforowy jest diprotyczny	Kwas fosforowy jest triprotyczny
Masa molowa
Masa molowa kwasu fosforawego wynosi 81,99 g/mol.	Masa molowa kwasu fosforowego wynosi 97,99 g/mol.
Nazwa IUPAC
Nazwa kwasu fosforawego według IUPAC to kwas fosfonowy.	Nazwa kwasu fosforowego IUPAC to trihydroksyoksydofosfor.
Temperatura topnienia
Temperatura topnienia kwasu fosforawego wynosi 73,6◦C, a temperatura wrzenia 200◦C.	Temperatura topnienia tego związku wynosi 42,35◦C, a temperatura wrzenia 213◦C, ale w wysokich temperaturach ulega rozkładowi.
Produkcja
Kwas fosforowy powstaje w wyniku hydrolizy bezwodnika kwasu; P4O6 lub chlorkiem fosforu (PCl3) to hydroliza parą	Kwas fosforowy jest wytwarzany w procesie mokrym lub termicznym.

Podsumowanie – Fosfor kontra kwas fosforowy

Kwas fosforowy i kwas fosforowy to kwasy zawierające fosfor, które mają wiele zastosowań przemysłowych, takich jak produkcja nawozów. Różnica między fosforem a kwasem fosforowym polega na tym, że kwas fosforowy jest diprotyczny, podczas gdy kwas fosforowy jest triprotyczny.