Фосфорная кислота и фосфаты
🧪 Химия · 8 класс
Ортофосфорная кислота, её соли и роль фосфатов в удобрениях.
Фосфорная кислота и фосфаты
Фосфорная (ортофосфорная) кислота — это кислота средней силы с формулой H_3PO_4. Она трёхосновная, то есть в её молекуле три атома водорода, способных замещаться на металл. Фосфорная кислота и её соли — фосфаты — играют огромную роль в природе, сельском хозяйстве и жизни организмов.
Физические свойства
Чистая фосфорная кислота — бесцветное твёрдое вещество, хорошо растворимое в воде. В отличие от азотной и серной кислот, она нелетучая и не ядовитая, поэтому её даже разрешено использовать как пищевую добавку — подкислитель в некоторых газированных напитках. Это делает её более безопасной в обращении.
Химические свойства
Как кислота, она вступает в обычные реакции: с металлами, основными оксидами, основаниями и солями. Поскольку кислота трёхосновная, при взаимодействии с щёлочью она может образовывать три разных вида солей в зависимости от того, сколько атомов водорода замещено.
| Тип соли | Название | Пример |
|---|---|---|
| Средняя | фосфат | Na_3PO_4 |
| Кислая | гидрофосфат | Na_2HPO_4 |
| Кислая | дигидрофосфат | NaH_2PO_4 |
Реакция полной нейтрализации избытком щёлочи даёт среднюю соль — фосфат:
H_3PO_4 + 3NaOH = Na_3PO_4 + 3H_2OА при недостатке щёлочи замещается только часть атомов водорода, и получаются кислые соли. Качественная реакция на фосфат-ион — взаимодействие с раствором нитрата серебра, при этом выпадает характерный жёлтый осадок фосфата серебра:
Na_3PO_4 + 3AgNO_3 = Ag_3PO_4↓ + 3NaNO_3Запомни: так как кислота трёхосновная, при недостатке щёлочи получаются кислые соли — гидрофосфаты и дигидрофосфаты. Частая ошибка — считать, что всегда образуется только средняя соль. Жёлтый осадок с солью серебра помогает отличить фосфаты от других солей.
Применение
Большую часть фосфорной кислоты используют для производства фосфорных удобрений, без которых растения плохо развиваются и дают низкий урожай. Фосфаты входят в состав костей и зубов человека и животных, а также применяются в моющих средствах, спичках и пищевой промышленности.
Фосфаты как удобрения
Растениям фосфор нужен для роста корней, цветения и созревания плодов. В почве его часто не хватает, поэтому в неё вносят фосфорные удобрения — соли фосфорной кислоты. Чтобы фосфор лучше усваивался, в удобрениях используют растворимые и легкоусвояемые фосфаты. Так знания о фосфорной кислоте напрямую помогают повышать урожайность полей.
Кратко о главном
- Фосфорная кислота
H_3PO_4— трёхосновная кислота средней силы. - Она нелетучая и неядовитая.
- Образует средние и кислые соли — фосфаты, гидрофосфаты, дигидрофосфаты.
- Качественная реакция на фосфат-ион — жёлтый осадок с солью серебра.
- Главное применение — фосфорные удобрения.