Разлика между фосфор и фосфорна киселина

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:31

Ключова разлика – Фосфор срещу фосфорна киселина

Фосфорът и фосфорната киселина са две форми на киселини, съдържащи химичния елемент фосфор (P). Химичните структури на двете молекули са почти сходни, но химичните и физичните свойства са различни един от друг. Ключовата разлика между фосфора и фосфорната киселина е, че фосфорната киселина (IUPAC име: Phosphonic acid) е дипротична, докато фосфорната киселина (IUPAC име: Trihydroxidooxidophosphorus) е трипротична.

Какво е фосфорна киселина?

Фосфорната киселина е киселина, съдържаща фосфор и химичната формула е H₃PO_{3Името на IUPAC на фосфорната киселина е фосфонова киселина. Въпреки че тази химична структура съдържа три водородни атома, тя е дипротична киселина. Дипротонова киселина е киселина, която е способна да отделя два водородни йона (протона) във водна среда. Фосфорната киселина се нарича още ортофосфорна киселина.}

Моларната маса на фосфорната киселина е 81,99 g/mol. При стайна температура е бяло твърдо вещество, което се разтваря (абсорбира вода от въздуха, когато е изложено и се разтваря). Точката на топене на фосфорната киселина е 73,6 ◦ C, а точката на кипене е 200 ◦ C. При температури над точката на кипене, съединенията са склонни да се разлагат. Когато се разглежда химическата структура на фосфорната киселина, тя има фосфорен атом като централен атом, свързан с две –OH групи и един кислороден атом, свързан чрез двойна връзка, и водороден атом, свързан чрез единична връзка. Тази структура е известна като псевдо-тетраедрична структура.

Фигура 01: Химическа структура на фосфорна киселина

Фосфорната киселина се получава чрез хидролиза на анхидрида на киселината; P₄O_6.

P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H 3_PO3

Но в промишлени производства фосфорният хлорид (PCl_{3) се хидролизира с пара.}

PCl₃ + 3 H₂O → H₃PO _{3 + 3 HCl}

Фосфорната киселина се използва като редуциращ агент в химичния анализ. Тази киселина лесно се превръща във фосфорна киселина при нагряване до около 180°C. солите, образувани от фосфорната киселина, са известни като фосфити. Най-често срещаното приложение на фосфорната киселина е това; използва се при производството на основен оловен фосфит (стабилизатор в PVC).

Какво е фосфорна киселина?

Фосфорната киселина е киселина, съдържаща фосфор, с химична формула H₃PO_{4. Наименованието на това съединение по IUPAC е трихидроксидооксидофосфор. Това е трипротична киселина, защото може да освободи три протона (водородни йони) във водна среда.}

Моларната маса на фосфорната киселина е 97,99 g/mol. Фосфорната киселина се предлага като бяло твърдо вещество, което се втечнява или като сиропообразна течност, която има висок вискозитет. Въпреки това, това съединение без мирис. Точката на топене на това съединение е 42,35◦C, а точката на кипене е 213◦C, но при високи температури то се разлага.

Фигура 02: Химическа структура на фосфорната киселина

Производството на фосфорна киселина се извършва по два основни начина; мокър процес и термичен процес. Мокрият процес включва производството на фосфорна киселина от флуорапатит. Известен е като фосфатна скала и химическият състав е 3Ca₃(PO₄)₂CaF ₂ Тази фосфатна скала е фино смляна, за да се увеличи повърхността и реагира с концентрирана сярна киселина, която дава фосфорна киселина и гипс (CaSO₄2H_{2O) като продукти.}

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

Термичният процес на производство на фосфорна киселина включва изгаряне на елементарен фосфор за получаване на много чиста фосфорна киселина. Изгарянето на елементарен фосфор дава фосфорен пентоксид (P₂O_{5). След това това съединение се хидратира, за да се получи фосфорна киселина.}

P₄ + 5O₂→ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H ₃PO₄

Основните приложения на фосфорната киселина са в производството на торове. Фосфорната киселина се използва за производството на три вида фосфорни торове; троен суперфосфат, диамониев хидроген фосфат и моноамониев дихидроген фосфат.

Какви са приликите между фосфора и фосфорната киселина?

• Както Фосфорът, така и Фосфорната киселина са киселини, съдържащи фосфор.
• Както фосфорът, така и фосфорната киселина могат да отделят протони, когато са във водни разтвори.

Каква е разликата между фосфора и фосфорната киселина?

Фосфор срещу фосфорна киселина
Фосфорната киселина е киселина, съдържаща фосфор и химичната формула е H3PO3.	Фосфорната киселина е киселина, съдържаща фосфор, с химична формула H3PO4.
Протони
Фосфорната киселина е дипротична	Фосфорната киселина е трипротична
Моларна маса
Моларната маса на фосфорната киселина е 81,99 g/mol.	Моларната маса на фосфорната киселина е 97,99 g/mol.
Име по IUPAC
Наименованието на фосфорната киселина по IUPAC е фосфонова киселина.	Наименованието на фосфорната киселина по IUPAC е трихидрооксидооксидофосфор.
Точка на топене
Точката на топене на фосфорната киселина е 73,6◦C, а точката на кипене е 200◦C.	Точката на топене на това съединение е 42,35◦C, а точката на кипене е 213◦C, но при високи температури то се разлага.
Производство
Фосфорната киселина се получава чрез хидролиза на анхидрида на киселината; P4O6 или с фосфорен хлорид (PCl3) се хидролиза чрез пара	Фосфорната киселина се произвежда чрез мокър или термичен процес.

Обобщение – Фосфор срещу фосфорна киселина

Фосфорната киселина и фосфорната киселина са киселини, съдържащи фосфор, които имат много индустриални приложения, като например в производството на торове. Разликата между фосфора и фосфорната киселина е, че фосфорната киселина е дипротична, докато фосфорната киселина е трипротична.