Оксид фосфора(V). Ортофосфорная кислота и ее соли. Минеральные удобрения презентация

Оксид фосфора(V). Ортофосфорная кислота и ее соли. Минеральные удобрения. 9 класс

Оксид фосфора (V) – фосфорный ангидрид Физические свойства: Оксид фосфора (V) Р2О5 — белый гигроскопичный порошок (поглощает воду), следует хранить в плотно закрытых сосудах. Получение: Получается при горении фосфора в избытке воздуха или кислорода 4P + 5O2 = 2P2O5 Применение: Оксид фосфора (V) очень энергично соединяется с водой, а также отнимает воду от других соединений. Применяется как осушитель газов и жидкостей.

Химические свойства: это кислотный оксид, взаимодействует, подобно другим кислотным оксидам с водой, основными оксидами и основаниями. Фосфорный ангидрид особым образом взаимодействует с водой, взаимодействуя с водой при обычных условиях (без нагревания), образует в первую очередь метафосфорную кислоту НРО3: P2O5 + H2O = HPO3 при нагревании образуется ортофосфорная кислота H3PO4: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4    (t˚C) При нагревании H3PO4 можно получить пирофосфорную кислоту H4P2O7: 2H3PO4 = H2O + H4P2O7   (t˚C)

Ортофосфорная кислота Наибольшее практическое значение имеет ортофосфорная кислота Н3РO4. Строение молекулы: В молекуле фосфорной кислоты атомы водорода соединены с атомами кислорода: Физические свойства: Фосфорная кислота представляет собой бесцветное, гигроскопичное твердое вещество, хорошо растворимое в воде. Получение: 1) Взаимодействие оксида фосфора (V) с водой при нагревании:                                           P2O5 + 3H2O = 2H3PO4    (t˚C) 2) Взаимодействие природной соли – ортофосфата  кальция с серной кислотой при нагревании:      Сa3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4 (t˚C) 3) При взаимодействии фосфора с концентрированной азотной кислотой                            3P + 5HNO3+ 2H2O =  3H3PO4+ 5NO

Химические свойства: Свойства, общие с другими кислотами 1. Водный раствор кислоты изменяет окраску индикаторов на красный: Ортофосфорная кислота диссоциирует ступенчато: H3PO4 ↔ H+ + H2PO4- (дигидроортофосфат-ион) H2PO4- ↔ H+ + HPO42- (гидроортофосфат-ион) HPO42- ↔ H+ + PO43- (ортофосфат-ион) 2. Взаимодействует с металлами в ряду активности до (Н2): металл+ H3PO4=соль+Н2↑ 3. Взаимодействует с основными оксидами: оксид металла + H3PO4 = соль + Н2О

Свойства, общие с другими кислотами 4. Взаимодействует с основаниями Ме(ОН)n: основание  + H3PO4 = соль + Н2О если кислота в избытке, то образуется кислая соль: H3PO4(изб) + NaOH = NaH2PO4 + H2O или H3PO4(изб) + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O 5. Реагирует с аммиаком (по донорно-акцепторному механизму), если в избытке кислота, образуются кислые соли: H3PO4 + NH3 = NH3H2PO4 H3PO4 + 2NH3 = (NH3)2HPO4 H3PO4 + 3NH3 = (NH3)3PO4 6. Реагирует с солями слабых кислот: 2H3PO4+3Na2CO3 = 2Na3PO4 + 3H2O + 3CO2↑

Специфические свойства 1. При нагревании ортофосфорная кислота постепенно превращается в метафосфорную кислоту: 2H3PO4 (t˚C) → H2O + H4P2O7   H4P2O7  (t˚C)→ H2O + 2HPO3   2. Качественная реакция на PO43- - фосфат ион. Отличительной реакцией ортофосфорной кислоты от других фосфорных кислот является реакция с нитратом серебра — образуется жёлтый осадок: Н3РО4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓+ 3HNO3 3. Играет большую роль в жизнедеятельности животных и растений. Её остатки входят в состав АТФ. При разложении АТФ выделяется большое количество энергии, что очень важно для живых организмов.

Применение: В основном для производства минеральных удобрений. А также, используется при пайке, для очищения от ржавчины металлических поверхностей. Также применяется в составе фреонов, в промышленных морозильных установках как связующее вещество. Ортофосфорная кислота зарегистрирована в качестве пищевой добавки E338. Применяется как регулятор кислотности в газированных напитках.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ №1. Составьте уравнения реакций оксида фосфора (V) с 1. Na2O 2. NaOH 3. H2O при нагревании 4. H2O без нагревания Для 2 реакции запишите полное и краткое ионное уравнение. №2. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций ортофосфорной кислоты с: 1. калием 2. оксидом калия 3. гидроксидом калия 4. сульфитом калия №3. Осуществите превращения по схеме: Сa3(PO4)2 -> P -> PH3 -> P2O5 -> H3PO4 -> Ca3(PO4)2 Назовите вещества №4. Вычислите (в %), какое из фосфорных удобрений: двойной суперфосфат или преципитат богаче фосфором? Химические формулы удобрений найдите в схеме самостоятельно.