Verbindungen, in denen eine oder zwei Hydroxylgruppen in Phosphorsäure (HO) 3PO-Molekülen durch Alkyl- oder Arylgruppen ersetzt sind. Entsprechend der Anzahl der substituierten Alkylgruppen kann es in Alkylphosphonsäure RP (O) (OH) 2 und Dialkylphosphonsäure R2P (O) OH unterteilt werden.
Reine Phosphorsäure ist ein farbloses Kristall mit einem Schmelzpunkt von 42,3 Grad Celsius. Es ist eine hochsiedende Säure und leicht wasserlöslich. Phosphorsäure
Kommerzielle Phosphorsäurereagenzien sind viskose, nichtflüchtige konzentrierte Lösungen mit einem Phosphorsäuregehalt von 83-98 %.
Phosphorsäure ist eine starke ternäre Säure, die in drei Schritten ionisiert wird, nicht leicht flüchtig ist, sich nicht leicht zersetzt und nahezu keine oxidierenden Eigenschaften aufweist. Dreistufige Ionisationskonstante von Phosphorsäure mit sauren Eigenschaften
(1) Reaktion mit Alkali NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O 2NaOH+H3PO4=Na2HPO4+2H2O 3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3 H2O
(2) Reagiert mit bestimmten Salzen NaBr+H3PO4 (konzentriert)=NaH2PO4+HBr ↑ NaI+H3PO4 (konzentriert)=NaH2PO4+HI ↑ Prinzip: Flüchtige Säure ist hergestellt aus nichtflüchtigen Säuren
(3) Phosphationen haben eine starke Koordinationsfähigkeit und können mit vielen Metallionen lösliche Komplexe bilden. Fe3+und PO43- können farblose lösliche Komplexe [Fe (PO4) 2] 3- und [Fe (HPO4) 2] bilden – und unter Verwendung dieser Eigenschaft kann PO{{9} }wird häufig in der analytischen Chemie verwendet, um Fe3+-Ionen zu maskieren.
(4) Phosphorsäure dehydriert unter starker Hitze und erzeugt nacheinander Pyrophosphorsäure, Triphosphat und Polyphosphorsäure. Triphosphat hat eine kettenartige Struktur, während Polyphosphorsäure eine zyklische Struktur hat.
Es gibt drei Arten von Phosphatsalzen: Orthophosphate (enthaltend PO43-), Monohydrogenphosphat (enthaltend HPO42-) und Dihydrogenphosphat (enthaltend H2PO4-). Die Transformationsbeziehung zwischen den drei Salzarten ist wie folgt:
1. Löslichkeitsgesetz: Orthosalze und Monowasserstoffsalze: Mit Ausnahme einiger Salze wie Kalium, Natrium und Ammonium sind die übrigen Salze in Wasser unlöslich, können sich jedoch in starken Säuren lösen. Dihydrosalze: sind in Wasser leicht löslich.
2. Gegenseitige Umwandlung a) H3PO4 tropfenweise in geklärtes Kalkwasser geben und dabei tropfend oszillieren.
Phänomen: Es bilden sich weiße Niederschläge, die sich allmählich auflösen. Reaktionsgleichung: 3Ca (OH) 2+2H3PO4=Ca3 (PO4) 2 ↓+6H2O Ca3 (PO4) 2+H3PO4=3CaHPO4 CaHPO{{15 }}H3PO4=Ca (H2PO4) 2 b) Geben Sie klares Kalkwasser tropfenweise zu einer Phosphorsäurelösung und schütteln Sie es während der Zugabe.
Phänomen: Zu Beginn gibt es kein Phänomen, aber wenn das geklärte Kalkwasser auf eine bestimmte Menge absinkt, bilden sich weiße Niederschläge. Phosphorsäure
Reaktionsgleichung: Ca (OH) 2+2H3PO4=Ca (H2PO4) 2+2H2O Ca (H2PO4) 2+Ca (OH) 2=2CaHPO{{11 }}CaHPO4+Ca (OH) 2=Ca3 (PO4) 2 ↓+2H2O
3. Das Problem der Ionenkoexistenz
(1) H2PO4-, HPO42-, PO43- können nicht mit H+ koexistieren
(2) H2PO4-, HPO42- und OH – können nicht nebeneinander existieren
(3) H2PO4- kann nicht mit PO43- H2PO4-+PO43-=2HPO42- koexistieren
(4) H2PO4- kann mit HPO42-, HPO42- und PO43-kompatibel koexistieren