Разница между фосфором и фосфорной кислотой

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-17 13:49

Ключевая разница - фосфор против фосфорной кислоты

Фосфор и фосфорная кислота представляют собой две формы кислот, содержащих химический элемент фосфор (P). Химические структуры двух молекул почти одинаковы, но химические и физические свойства отличаются друг от друга. Основное различие между фосфором и фосфорной кислотой заключается в том, что фосфорная кислота (название ИЮПАК: фосфоновая кислота) является двухосновной, тогда как фосфорная кислота (название ИЮПАК: тригидроксиоксидофосфор) является трипротонной.

Что такое фосфорная кислота?

Фосфористая кислота – это кислота, содержащая фосфор, химическая формула которой: H₃PO_{3Название IUPAC фосфористой кислоты - фосфоновая кислота. Хотя эта химическая структура содержит три атома водорода, это двухосновная кислота. Дипротонная кислота – это кислота, способная отдавать два иона водорода (протона) в водную среду. Фосфористая кислота также называется ортофосфорной кислотой.}

Молярная масса фосфористой кислоты составляет 81,99 г/моль. При комнатной температуре это белое твердое вещество, которое расплывается (поглощает воду из воздуха при воздействии и растворяется). Температура плавления фосфористой кислоты 73,6°С, температура кипения 200°С. При температурах выше точки кипения соединения склонны к разложению. При рассмотрении химической структуры фосфористой кислоты в ней есть атом фосфора в качестве центрального атома, связанного с двумя группами –ОН, и один атом кислорода, связанный двойной связью, и атом водорода, связанный одинарной связью. Эта структура известна как псевдотетраэдрическая структура.

Рисунок 01: Химическая структура фосфористой кислоты

Фосфорная кислота производится путем гидролиза ангидрида кислоты; P₄O_6.

P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H 3_PO3

Но в промышленных масштабах хлорид фосфора (PCl_{3) гидролизуется водяным паром.}

PCl₃ + 3 H₂O → H₃PO _{3 + 3 HCl}

Фосфористая кислота используется в качестве восстановителя в химическом анализе. Эта кислота легко превращается в фосфорную кислоту при нагревании примерно до 180°С. соли, образованные фосфористой кислотой, известны как фосфиты. Наиболее распространено применение фосфорной кислоты; он используется в производстве основного фосфита свинца (стабилизатор ПВХ).

Что такое фосфорная кислота?

Фосфорная кислота представляет собой фосфорсодержащую кислоту, имеющую химическую формулу H₃PO_{4. Название этого соединения по классификации ИЮПАК - тригидроксиоксидофосфор. Это трипротонная кислота, потому что она может высвобождать три протона (иона водорода) в водной среде.}

Молярная масса фосфорной кислоты 97,99 г/моль. Фосфорная кислота доступна в виде белого твердого вещества, расплывающегося или в виде сиропообразной жидкости с высокой вязкостью. Однако это соединение не имеет запаха. Температура плавления этого соединения 42,35◦C, температура кипения 213◦C, но при высоких температурах оно разлагается.

Рисунок 02: Химическая структура фосфорной кислоты

Производство фосфорной кислоты осуществляется двумя основными способами; мокрый процесс и термический процесс. Мокрый процесс включает производство фосфорной кислоты из фторапатита. Он известен как фосфатная порода и имеет следующий химический состав: 3Ca₃(PO₄)₂CaF ₂ Эта фосфатная порода тонко измельчается для увеличения площади поверхности и реагирует с концентрированной серной кислотой, что дает фосфорную кислоту и гипс (CaSO₄2H_{2O) как продукты.}

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

Тепловой процесс производства фосфорной кислоты включает сжигание элементарного фосфора для получения очень чистой фосфорной кислоты. При горении элементарного фосфора образуется пятиокись фосфора (P₂O_{5). Затем это соединение гидратируют для получения фосфорной кислоты.}

P₄ + 5O₂→ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H ₃PO₄

Фосфорная кислота в основном применяется в производстве удобрений. Фосфорная кислота используется для производства трех видов фосфорных удобрений; тройной суперфосфат, гидрофосфат диаммония и дигидрофосфат моноаммония.

Каковы сходства между фосфором и фосфорной кислотой?

• И фосфор, и фосфорная кислота являются кислотами, содержащими фосфор.
• И фосфор, и фосфорная кислота способны высвобождать протоны в водных растворах.

В чем разница между фосфором и фосфорной кислотой?

Фосфор против фосфорной кислоты
Фосфористая кислота представляет собой кислоту, содержащую фосфор, и имеет химическую формулу H3PO3..	Фосфорная кислота представляет собой фосфорсодержащую кислоту, имеющую химическую формулу H3PO4..
Протоны
Фосфорная кислота является двухосновной	Фосфорная кислота является трипротонной
Молярная масса
Молярная масса фосфористой кислоты 81,99 г/моль.	Молярная масса фосфорной кислоты 97,99 г/моль.
Имя ИЮПАК
Фосфористая кислота по классификации ИЮПАК называется фосфоновой кислотой.	Фосфорная кислота по классификации ИЮПАК называется тригидроксиоксидофосфор.
Точка плавления
Точка плавления фосфористой кислоты 73,6 ◦C, а температура кипения 200 ◦C.	Температура плавления этого соединения 42,35◦C, а температура кипения 213◦C, но при высоких температурах оно разлагается.
Производство
Фосфорная кислота производится путем гидролиза ангидрида кислоты; P4O6 или хлористым фосфором (PCl3) гидролиз паром	Фосфорная кислота производится мокрым или термическим способом.

Резюме – Фосфор против фосфорной кислоты

Фосфорная кислота и фосфорная кислота представляют собой фосфорсодержащие кислоты, которые имеют множество промышленных применений, например, в производстве удобрений. Разница между фосфором и фосфорной кислотой заключается в том, что фосфорная кислота является двухосновной, тогда как фосфорная кислота является трехосновной.