磷酸是三元中強酸,分三步電離,不易揮發,不易分解,幾乎沒有氧化性。具有酸的通性。
pKa1:2.12
pKa2:7.21
pKa3:12.67
(1)濃磷酸可以和氯化鈉共熱生成氯化氫氣體(與碘化鉀、溴化鈉等也有類似反應),屬于弱酸制強酸:
NaCl + H3PO4(濃) ==△== NaH2PO4?+ HCl↑
原理:難揮發性酸制揮發性酸
(2)磷酸根離子具有很強的配合能力,能與許多金屬離子生成可溶性的配合物。如Fe3+與PO43-可以生成無色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-,利用這一性質,分析化學上常用PO43-掩蔽Fe3+離子,濃磷酸能溶解鎢、鋯、硅、硅化鐵等,并與他們形成配合物。
(3)磷酸受強熱時脫水,依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是鏈狀結構,多聚的偏磷酸是環狀結構。
2H3PO4?==473-573K== H4P2O7?+ H2O
3H3PO4?==573K以上== H5P3O10?+ 2H2O
4H3PO4?==高溫== (HPO3)4?+ 4H2O
(4)需要特別注意的是,濃熱的磷酸能腐蝕二氧化硅,生成雜多酸。但由于反應原理過于復雜,因此中學課程將其簡化為氫氟酸是唯一能與二氧化硅反應的酸。濃熱磷酸還能分解絕大部分礦物,如鉻鐵礦、金紅石、鈦鐵礦等。
酸根離子
鹽類
磷酸鹽有三類:正鹽(含PO43-),酸式鹽磷酸一氫鹽(含HPO42-)和磷酸二氫鹽(含H2PO4-)。
三類鹽之間的關系為:
(1)溶解性
正鹽和一氫鹽:除鉀、鈉、銨等少數鹽外,其余都難溶于水,但能溶于強酸。
二氫鹽:都易溶于水。
(2)相互轉化
向磷酸中滴加堿液,隨著堿液的增多,先后生成磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、磷酸鹽。
向磷酸鹽溶液中滴加強酸,隨著酸的增多,先后生成磷酸一氫鹽、磷酸二氫鹽、磷酸。
(3)離子共存的問題
①H2PO4-、 HPO42-、PO43-與H+不能共存。
②H2PO4-、HPO42-與OH-不能共存。
③H2PO4-與PO43-不能共存(化合生成HPO42-)。
④H2PO4-與HPO42-可共存,HPO42-和PO43-可共存。
檢驗
磷酸鹽與過量鉬酸銨在濃硝酸溶液中反應有淡黃色磷鉬酸銨晶體析出,這是鑒定磷酸根離子的特征反應:
PO43-?+ 12MoO42-?+ 3NH4+?+ 24H+?==== (NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓ + 6H2O
熔點:42℃
沸點:261℃(分解,磷酸受熱逐漸脫水,因此沒有自身的沸點)
市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結晶,則形成半水合物2H3PO4·H2O(熔點302.3K)。
正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵,另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-pπ鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多,組成的分子軌道不是很有效的,所以P—O鍵從數目上來看是三重鍵,但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在,這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。
pH值:3.45(10%溶液) 1、與還原劑、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物,經摩擦、震動或撞擊可引起燃燒或爆炸。2、重銨是光敏物質,曝光后能還原成三價鉻。是強氧化劑,與有...
可溶于而生成鋰。 急性毒性:LD50:200 mg/kg(豚鼠經口)。具刺激性。吸入、攝入或經皮吸收會中毒。大劑量可引起眩暈、虛脫。對有損害。 該品有毒,吸入或與皮膚接觸時有毒害。對水是稍微危害的,若...
氟氣是最活潑的非金屬單質。1,與氫氣在冷暗處就能劇烈反應而發生爆炸:H2+F2=2HF2,與水相遇,能夠奪取水分子中的氧,生成HF并放出氧氣:2F2+2H2O=4HF+O2↑3,能置換熔融氯化鈉中的氯...
磷酸無強氧化性,無強腐蝕性,屬于中強酸,屬低毒類,有刺激性。
LD50:1530mg/kg(大鼠經口);2740mg/kg(兔經皮)
刺激性:兔經皮595mg/24小時,嚴重刺激;兔眼119mg嚴重刺激。
接觸時注意防止入眼,防止接觸皮膚,防止入口即可。
遇H發孔劑可燃; 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。
磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮;對皮膚有相當強的腐蝕作用,可引起皮膚炎癥性疾患;能造成全身中毒現象。
空氣中最高容許濃度為1mg/m3。生產人員工作時應穿戴防護用具,如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長筒膠靴。注意保護呼吸器官和皮膚,如不慎濺到皮膚,應立即用大量清水沖洗,把磷酸洗凈后,一般可用紅汞溶液或龍膽紫溶液涂抹患處,嚴重時應立即送醫院診治。
GB 3149—92方法
混合指示劑 取0.1%百里酚藍溶液3份(V)和0.1%酚酞溶液2份(V),混合均勻。
1、重量法
亦稱仲裁法,取試樣5g(稱準至0.0002g)放于100ml燒杯中,加10ml鹽酸,蓋上表面皿,煮沸10min,冷卻后轉入500ml容量瓶中,加10ml鹽酸,用水定容后,搖勻。取該溶液50ml放于500ml容量瓶中,再用水定容后,搖勻,是為試樣液。取試樣液20ml放于400ml燒杯中,用水稀釋至100ml,加喹鉬檸酮試液(TS-202)50ml,蓋上表面皿,在電熱板上加熱至杯內溫度達75℃±5℃,保持半分鐘或在水浴中保溫至溶液分層(不能用明火加熱,不論在加試劑或加熱時都不能攪拌混勻,以免形成塊狀物),冷卻過程中轉動3~4次。用預先在175~185℃(或240~260℃)恒重的4號玻璃坩堝過濾,先將上層清液過濾,沉淀用傾瀉法洗滌3~4次,每次約用水20ml,洗液通過坩堝過濾,然后將沉淀轉到玻璃坩堝中,繼續用水洗滌5~6次,置坩堝于175~185℃:烘箱中烘45min(或240~260℃烘箱中烘15min),玻璃坩堝于干燥器中冷卻至室溫稱重。同測定手續,進行空白試驗。
磷酸含量按下式計算:
H3PO4(%)=0.04428×(G2-G1)/G×50/500×20/500×100式中G一所取試樣量,g
G2——測定樣品時所得的沉淀量,g;
G1——空白測得的沉淀重量,g;
0.04428——每克磷鉬酸喹啉相當于磷酸的質量,g。
2、容量法
按上述重量法測定手續進行至“冷卻過程中轉動3~4次”,以下操作按下述測定手續進行。用鋪有濾紙、脫脂棉或紙漿的過濾器過濾,先將上層清液過濾,沉淀用傾瀉法洗滌3~4次,每次約用水25~30ml,然后將沉淀轉到過濾器上,繼續用水洗滌至無酸性(取約20ml洗出液,加一滴混合指示劑和1滴0. 25mol/L的氫氧化鈉液,所呈顏色與處理同體積水所呈的顏色相近為止)。將沉淀轉入原燒杯中,加不含二氧化碳的水100ml,攪勻沉淀,約加0.5ml/L氫氧化鈉標準液10ml,充分攪拌至沉淀溶解,加5滴混合指示劑,用0.25mol/L鹽酸標準液滴定,溶液由紫色變為微黃色時為終點。
用同樣測定手續,進行空白試驗。
磷酸含量按下式計算:
H3PO4(%)=c(V1-VV2)×0.003769/G×50/500×20/500×100
式中c——氫氧化鈉標準溶液濃度,mol/L;
V1——試樣所耗氫氧化鈉標準溶液的體積,ml;
V2——試樣所耗鹽酸標準溶液的體積,ml;
V——在空白試驗中,1m1鹽酸標準溶液相當的氫氧化鈉標準溶液體積,ml;
0.003769——毫摩爾磷酸的質量,g;
G一所取試樣量,g。
本方法平行測定時允許誤差在0~2%以內。
FAO/WHO滴定法 取試樣1.00g放入一具玻塞燒瓶中,加水約100ml,再加百里酚酞試液(TS-248)0.5ml,用1mol/L氫氧化鈉液滴定,每ml相當于H3PO40.049g。
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酯 學案 宋清冬 學習目標:乙酸乙酯的結構特點和主要化學性質。乙酸乙酯水解的基本規律。 溫故知新:酯的定義。寫出乙酸與乙醇反應的方程式。 學習內容: 一、酯 1、酯的一般通式: 。飽和一元羧酸和飽和一元醇形成的酯的分子式 為 ,所以這種酯與碳原子數相同的飽和一元羧酸互為同分異構體。 2、酯的通性 物理性質:酯 溶于水,易溶于 ,密度比水 ,低 級酯有果香味。這種特殊的性質往往被用來鑒別酯類化合物。 3、酯的命名:酯類化合物是根據生成酯的酸和醇的名稱來命名的,例如: 4、酯的化學性質: 乙酸乙酯在 條件下完全水解; 乙酸乙酯在 條件下部分水解; 乙酸乙酯僅在加熱的條件下不水解或幾乎不水解。 總之在有酸(或堿)存在并加熱的條件下,酯類水解生成相應的酸(或鹽)和醇。 RCOOR` + H2O RCOOR` + H2O RCOOH + NaOH → 或合并為 二、酯化反應 1、一元羧酸與一元醇
磷酸核糖焦磷酸是重要的代謝中間物,參與嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸的從頭合成和補救合成、某些核苷酸類輔酶如輔酶I和輔酶II、以及某些氨基酸如組氨酸和色氨酸的合成。其在細胞內的濃度受到嚴格調控,且濃度一般較低。
磷酸核糖焦磷酸負責在下列反應中作為磷酸核糖基團的供體:
酶 |
底物 |
產物 |
---|---|---|
腺嘌呤磷酸核糖轉移酶 |
腺嘌呤 |
AMP |
次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶 |
鳥嘌呤 |
GMP |
次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶 |
次黃嘌呤 |
IMP |
乳清酸磷酸核糖轉移酶 |
乳清酸 |
OMP |
尿嘧啶磷酸核糖轉移酶 |
尿嘧啶 |
UMP |
在嘌呤核苷酸的從頭合成中,磷酸核糖焦磷酸受到谷氨酰胺:磷酸核糖焦磷酸氨基轉移酶的催化,轉變為磷酸核糖胺。2100433B
在天然水中.磷酸根含量很低.一般不會生成磷膠鹽垢,但在許多水質處理過程中。常在循環冷卻水系統中投人聚磷酸鹽作為緩蝕劑或阻垢劑.而聚磷酸鹽在水中會水解成為正磷酸鹽,使水中有PO存在.它與鈣離子結合會生成溶解度很低的磷酸鈣析出附著在基體表面上.就形成了磷酸鈣垢。這種垢影響傳熱不易清除.因此.在投加聚磷酸鹽藥劑的循環冷卻水系統中.必須注意磷酸鈣水垢生成的問題。
磷酸鹽垢也可產生于進行磷酸鹽防垢處理的2.5一3.8MP。及以上的鍋爐中.也產生于采取水質穩定處理的熱水鍋爐和中央空調供熱系統中。
磷酸鹽垢往往和碳酸鹽垢共存,在鍋爐中.當軟化水殘余硬度過高或凝汽器管泄漏時.鍋爐受熱而既會沉積碳酸鹽水垢.又會由于產生的大量磷酸鹽水渣未能及時排除而形成二次水垢。
磷酸的鹽類。皆為固體,溶解性按正鹽、一氫鹽、二氫鹽依次漸增。其鈉或鉀鹽的水解,其二氫鹽呈微酸性,一氫鹽微堿性,正鹽堿性,正鹽遇酸視酸量不同可轉化為磷酸、二氫鹽或一氫鹽;一氫鹽與酸亦可轉化為磷酸或二氫鹽;二氫鹽與強酸則有磷酸生成。
磷酸加工可制得磷酸鹽。磷酸與足量堿生成正鹽。磷酸與堿中OH-的物質的量比為1:2時生成一氫鹽;為1:1時生成二氫鹽。磷酸的正鹽與酸反應生成不同磷化合物,主要代表物為Ca3(PO4)2。如它與硫酸反應可生成Ca(H2PO4)2,是制高效磷肥重過磷酸鈣的主反應。Ca3(PO4)2與H2SO4反應的量的關系(設na為H2SO4的物質的量,nb為Ca3(PO4)2物質的量)為:na/nb≤2生成CaHPO4、na/nb<2生成CaHPO4與Ca(H2PO4)2混合物、na/nb=2生成Ca(H2PO4)2、na/nb<3生成Ca(H2PO4)2與H3PO4的混合物,na/nb≥3生成H3PO4。上述反應的另一生成物皆為CaSO4。磷酸鹽主要用做化肥,如過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷礦粉等單一磷肥和磷酸銨類復合磷肥以及噴施的磷酸二氫鉀類磷肥;Na3PO4是常用的洗滌劑和鍋爐防垢劑;其它用途如二氫鹽用于發酵粉和用磷礦與焦炭、石英于高溫制取白磷等。
相關離子轉化(電離):H3PO4(0)-可逆-H2PO4)(-1) H( 1)
H2PO4(-1)-可逆-HPO4(-2) H( 1)
HPO4(-2)-可逆-PO4(-3) H( 1)
磷酸電離常數:K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13