01:58
Соединения фосфора. Фосфорные удобрения
Меню сайта


Форма входа


Календарь
«  Май 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031


Архив записей


Приветствую Вас, Гость · RSS 25.05.2018, 01:58

Кислородные соединения фосфора

При недостатке воздуха или медленном окислении белого фосфора получают ядовитый фосфористый ангидрид Р2О3 точнее (Р4О6), а при избытке воздуха или в кислороде фосфорный ангидрид Р4О10.

4Р + 3О2 = 2Р2О3

4Р + 5О2 = 2Р2О5

в воде растворяется с образованием ортофоcфористой  кислоты

Р2О3 + 3H2О = 2HРО3

Н2 [HPO3] 2-х основная средней силы

Н3РО3 – фосфористая кислота, максимум двухосновная, т.к. атом водорода, связанный непосредственно с фосфором, не способен к замещению, ее изображают нередко формулой Н2[НРО3] средней силы, соли – фосфиты.

3РО4 = Н4Р2О7 + Н2О                

Н4Р2О7 – фосфорноватая кислота, четырехосновная

Фосфористый ангидрид белое кристаллическое вещество, очень ядовитое. На воздухе при нагревании он окисляется в оксид фосфора (V) – белые кристаллы.

            Р2О3 + О®Р2О5


Р2О5 не может быть получен дегидратацией фосфорных кислот из-за высокой экзотермичности реакции его с водой. На этом основано применение Р2О5 как осушителя, водоотнимающего средства, в этом отношении он превосходит все вещества. Он отнимает от сложных веществ даже связанную воду.

В зависимости от соотношения числа молекул воды и оксида фосфора (V) Р2О5 образует несколько типов фосфорных кислот.

 

Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4                                средней силы кислота

Ион РО43- имеет тетраэдрическую конфигурацию вследствие sp3 гибридизации атомных орбиталей.

При упаривании ортофосфорной кислоты образуется дифосфорная (пирофосфорная) кислота.

Дифосфорная кислота более сильная, чем ортофосфорная, она четырехосновная.

При недостатке воды образуется полимерная метафосфорная кислота, в виде стеклообразной массы, хорошо растворимой в воде.

 n Р2О5 + n Н2О = 2 (НРО3)n    К = 1,6*10-3

где n – от 3 до 8.                          средней силы

Из кислот в степени окисления +5 наибольшее применение находит ортофосфорная кислота. Она не ядовита и поэтому применяется в пищевой промышленности для приготовления сиропов. Поскольку она трехосновная, то образует средние и кислые соли.

Na3PO4 – ортофосфат натрия,    Na2HPO4- гидроортофосфат натрия,             NaH2PO4 – дигидроортофосфат натрия.  Первичные фосфаты обычно хорошо растворимы в   воде, почти все вторичные и третичные растворимы мало.

Соли фосфорной кислоты находят широкое применение в сельском хозяйстве как важнейшие минеральные удобрения, содержащие фосфор в связанном виде. Фосфор необходим для нормального развития растений. Фосфорные удобрения составляют половину всех производимых минеральных удобрений. Наиболее распространены:

Ca3(PO4)2 – фосфоритная мука

Са(Н2РО4)2 + СаSО4простой суперфосфат

 Са(Н2РО4) – двойной суперфосфат

СаНРО4 - преципитат

NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 аммофос, комбинированное удобрение.

Получение удобрений

         Суперфосфат – эту смесь солей кальция получают обработкой фосфоритов или апатитов рассчитанным количеством технической серной кислоты.

Са3(РО4)2 + 2Н2SО4  =  Са(Н2РО4)2 + 2СаSО4         (Р2О5 » 20%)

Полезная часть суперфосфата – растворимый в воде дигидрофосфат кальция, хорошо усваиваемый растениями. Сульфат кальция является балластом.  Поэтому выгоднее получать двойной суперфосфат.

Для этого сначала получают фосфорную кислоту

Са3(РО4)2 + 3Н2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4

а затем удобрения

        Са3(РО4)2 + 4Н3PO4  =  3Ca(H2PO4)2   - концентрированное фосфорное удобрение.

Кроме суперфосфата хорошим фосфорным удобрением кислых почв служит преципитат. Его получают нейтрализацией фосфорной кислоты  известью.

Н3РО4 + Са(ОН)2 = СаНРО4↓ + 2Н2О

гидрофосфат кальция нерастворим в воде, но растворяется в почвенных кислотах. 

Аммофос – комбинированное удобрение, включает азот и фосфор.      

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4      


    Кислородсодержащие кислоты фосфора :

Фосфорноватистая Н3Р+1О2 одноосновная, не имеющая ангидрида.                                  

Соли – гипофосфиты – хорошо растворимы в Н2О.

Гипофосфиты и Н3РО2 – энергичные восстановители (особенно в кислой среде).

Ортофосфористая Н3+3 РО3 – Н2[HPO3]двухосновная, образуется при взаимодействии Р4О6 с холодной Н2О. Это кристаллическое вещество, кислота средней.

 При нагревании Н3РО3 диспропорционирует.

 3РО3 ®3 РО4 +  РН3

 Пирофосфористая - Н4 Р2О5.

Фосфорноватая кислота        Н4Р2О6 –четырехосновная, средней силы  (К =6,1·10-3),    ангидрид её не известен.

Известно соединение Р2О4, но оно при взаимодействии с Н2О дает Н3РО3 и Н3РО4, т.е. диспропорционирует подобно N2O4

Фосфористофосфорная Н4Р2О6 - трехосновная тот же состав, что и фосфорноватая, но отличается строением.


Хостинг от uCoz