Фосфатные удобрения

Фосфатні добрива

           Оксид фосфору (V) P4O10, взаємодіючи з водою, утворює триметафосфатну кислоту H3(PO3)3 (спрощено її формулу часто пишуть HPO3); остання при кип'ятінні з надлишком води утворює фосфатну кислоту H3PO4; при нагріванні H3PO4 утворюється дифосфатна кислота H4P2O7: 

3P4O10 + 6H2O = 4H3(PO3) 3

H3(PO3) 3 + 3H20 = 3H3PO4

2H3PO4 = H4P2O7 + H2O 

           Найбільше практичне значення має фосфатна кислота, тому що її солі - фосфати - використовуються в якості добрив.

           Фосфатна кислота - біла кристалічна речовина. З водою мішається в будь-яких співвідношеннях. На відміну від азотної кислоти не є окислювачем і не розпадається при нагріванні, що пояснюється найбільшою стійкістю ступеня окислювання +5 із усіх можливих для фосфору. До складу фосфатної кислоти входять три атоми гідрогену, чотири атоми оксигену й одного фосфору - H3PO4.  

Форма молекули фосфатної кислоти 

            У промисловості фосфатна кислота утворюється двома способами: екстракційним і термічним.

            У першому способі здрібнений фосфат  кальцію опрацьовують сульфатною кислотою:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4¯

             CaSO4 випадає у виді осаду, а кислота залишається в розчині. Разом із кислотою в розчин переходять багато домішків - сульфати заліза, алюмінію й ін. Така кислота йде на виробництво добрив

             У другому способі спочатку одержують фосфор (відновленням природного фосфору в електропічі). Потім його окисляють до оксиду P4O10, а останній сполучають з водою й одержують чисту кислоту (масова частка 80%).  

       Хімічні властивості фосфатної кислоти. Фосфатна кислота активна речовина. Реагує з багатьма речовинами.  

Тому що фосфатна кислота багатооосновна, її дисоціація протікає ступінчато. Головним чином по першій ступіні, в меншії по другий і лише в незначній мірі - по третій. Тому у водяному розчині фосфатної кислоти поряд із молекулами H3PO4 є іони (у   кількостях , що послідовно  зменшуються ,) H2PO4?, HPO4²? и PO4³?: 

H3PO4  Û  Н+ + H2PO4?   (перша ступінь)

H2PO4? Û Н+ HPO4²?  (друга ступінь)

HPO4²? Û Н+ + PO4³?     (третя ступінь) 

  1. Взаємодія з металами:

6Na + 2H3PO4  = 2Na3PO4 + 3H2 ?

  1. Взаємодія з оксидами:

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 ↓ + 3H2O

  1. Взаємодія з основами:

H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O

+ +PO4³?+ 3K++3OH?=  3K+  PO4³? + 3H2O 

++3OH? = 3H2O

  1. Взаємодія із солями:

2H3PO4 + 3Na2CO3 = 2Na3PO4 + 3CO2↑ +  3H2O

  1. Фосфатна кислота витискує більш сильну кислоту з розчину:

3Ca(NO3)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 6HNO3

Ca²+ + 6NO3? + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 6Н+ + 6NO3?

Ca²+ + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2↓+ 6Н+

7. Специфічна властивість:

H3PO4 +

1 2 3 4

Похожие работы