Razlika med fosforjem in fosforno kislino

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Ključna razlika – fosfor proti fosforni kislini

Fosfor in fosforna kislina sta dve obliki kislin, ki vsebujeta kemični element fosfor (P). Kemični strukturi obeh molekul sta si skoraj podobni, vendar se kemijske in fizikalne lastnosti med seboj razlikujejo. Ključna razlika med fosforjem in fosforno kislino je v tem, da je fosforjeva kislina (IUPAC ime: Fosfonska kislina) diprotična, medtem ko je fosforjeva kislina (IUPAC ime: Trihidroksidoksidofosfor) triprotična.

Kaj je fosforjeva kislina?

Fosforna kislina je kislina, ki vsebuje fosfor in ima kemijsko formulo H₃PO_{3Ime fosforne kisline po IUPAC je fosfonska kislina. Čeprav ta kemijska struktura vsebuje tri atome vodika, je diprotična kislina. Diprotična kislina je kislina, ki je sposobna sprostiti dva vodikova iona (protona) v vodni medij. Fosforna kislina se imenuje tudi ortofosforna kislina.}

Molska masa fosforjeve kisline je 81,99 g/mol. Pri sobni temperaturi je bela trdna snov, ki se raztopi (vsrka vodo iz zraka, ko je izpostavljena in se raztopi). Tališče fosforjeve kisline je 73,6 ◦ C, vrelišče pa 200 ◦ C. Pri temperaturah nad vreliščem se spojine nagibajo k razpadu. Če upoštevamo kemijsko strukturo fosforjeve kisline, ima atom fosforja kot osrednji atom, vezan z dvema skupinama –OH, in en atom kisika, vezan z dvojno vezjo, in atom vodika, vezan z enojno vezjo. Ta struktura je znana kot psevdotetraedrska struktura.

Slika 01: Kemijska struktura fosforne kisline

Fosforjeva kislina nastane s hidrolizo anhidrida kisline; P₄O_6.

P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H 3_PO3

Toda v industrijskih proizvodnjah se fosforjev klorid (PCl_{3) hidrolizira s paro.}

PCl₃ + 3 H₂O → H₃PO _{3 + 3 HCl}

Fosforna kislina se uporablja kot reducent v kemijski analizi. Ta kislina se zlahka pretvori v fosforno kislino, ko se segreje na približno 180 °C. soli, ki jih tvori fosforjeva kislina, so znane kot fosfiti. Najpogostejša uporaba fosforjeve kisline je ta; uporablja se pri proizvodnji osnovnega svinčevega fosfita (stabilizator v PVC).

Kaj je fosforna kislina?

Fosforna kislina je kislina, ki vsebuje fosfor in ima kemijsko formulo H₃PO_{4. Ime te spojine po IUPAC je trihidroksidoksidofosfor. Je triprotična kislina, ker lahko sprosti tri protone (vodikove ione) v vodnem mediju.}

Molska masa fosforne kisline je 97,99 g/mol. Fosforjeva kislina je na voljo kot bela trdna snov, ki se raztopi, ali kot sirupasta tekočina z visoko viskoznostjo. Vendar pa je ta spojina brez vonja. Tališče te spojine je 42,35◦C in vrelišče 213◦C, vendar pri visokih temperaturah razpade.

Slika 02: Kemijska struktura fosforne kisline

Proizvodnja fosforne kisline poteka na dva glavna načina; mokri postopek in termični postopek. Mokri postopek vključuje proizvodnjo fosforne kisline iz fluorapatita. Znana je kot fosfatna kamnina, kemična sestava pa je 3Ca₃(PO₄)₂CaF ₂ Ta fosfatna kamnina je fino zmleta, da se poveča površina, in reagira s koncentrirano žveplovo kislino, ki daje fosforno kislino in sadro (CaSO₄2H_{2O) kot izdelki.}

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

Termični postopek proizvodnje fosforne kisline vključuje sežiganje elementarnega fosforja, da dobimo zelo čisto fosforno kislino. Z gorenjem elementarnega fosforja nastane fosforjev pentoksid (P₂O_{5). Ta spojina se nato hidrira, da nastane fosforna kislina.}

P₄ + 5O₂→ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H ₃PO₄

Glavne uporabe fosforne kisline so v proizvodnji gnojil. Fosforjeva kislina se uporablja za proizvodnjo treh vrst fosforjevih gnojil; trojni superfosfat, diamonijev hidrogenfosfat in monoamonijev dihidrogenfosfat.

Kakšne so podobnosti med fosforjem in fosforno kislino?

• Fosfor in fosforjeva kislina sta kislini, ki vsebujeta fosfor.
• Tako fosfor kot fosforjeva kislina lahko sproščata protone v vodnih raztopinah.

Kakšna je razlika med fosforjem in fosforno kislino?

Fosfor proti fosforni kislini
Fosforna kislina je kislina, ki vsebuje fosfor in ima kemijsko formulo H3PO3.	Fosforna kislina je kislina, ki vsebuje fosfor in ima kemijsko formulo H3PO4.
Protoni
Fosforjeva kislina je diprotična	Fosforna kislina je triprotična
Molska masa
Molska masa fosforjeve kisline je 81,99 g/mol.	Molska masa fosforne kisline je 97,99 g/mol.
Ime IUPAC
Ime fosforjeve kisline po IUPAC je fosfonska kislina.	Ime IUPAC za fosforno kislino je trihidroksidoksidofosfor.
Tališče
Tališče fosforne kisline je 73,6◦C in vrelišče 200◦C.	Tališče te spojine je 42,35◦C in vrelišče 213◦C, vendar pri visokih temperaturah razpade.
Produkcija
Fosforjeva kislina nastane s hidrolizo anhidrida kisline; P4O6 ali s fosforjevim kloridom (PCl3) je hidroliza s paro	Fosforno kislino izdelujejo po mokrem ali termičnem postopku.

Povzetek – fosfor proti fosforni kislini

Fosforjeva kislina in fosforna kislina sta kislini, ki vsebujeta fosfor in imata številne industrijske uporabe, na primer pri proizvodnji gnojil. Razlika med fosforjem in fosforno kislino je v tem, da je fosforjeva kislina diprotična, medtem ko je fosforjeva kislina triprotična.