Was ist der Unterschied zwischen Phosphorsäure und Metaphosphorsäure?

Orthophosphorsäure ist eine Art von Phosphorsäure mit unterschiedlichem Aufbau. Orthophosphorsäure ist eine Phosphorsäure, die aus einem einzelnen Phosphor-Sauerstoff-Tetraeder besteht. Im Phosphorsäuremolekül ist das P-Atom sp3-hybridisiert, drei Hybridorbitale bilden drei Sigma-Bindungen mit dem Sauerstoffatom und die andere PO-Bindung besteht aus einer Sigma-Bindung von Phosphor zu Sauerstoff und zwei von Sauerstoff zu Phosphor bestehen aus d- pπ-Bindungen. Die σ-Bindungsbindung wird durch die Koordination eines Paares einzelner Elektronenpaare an einem Phosphoratom an ein leeres Orbital eines Sauerstoffatoms gebildet. Die d ← p-Bindung wird durch Überlappen von zwei Paaren einzelner Elektronenpaare in den py- und pz-Orbitalen des Sauerstoffatoms und den dxz- und dyz-Bahnen des Phosphoratoms gebildet. Da das 3d-Energieniveau des Phosphoratoms viel höher ist als das 2p-Energieniveau des Sauerstoffatoms, ist das Molekülorbital der Zusammensetzung nicht sehr effektiv, so dass die PO-Bindung in Bezug auf die Anzahl eine Dreifachbindung ist. In Bezug auf Bindungsenergie und Bindungslänge wird jedoch zwischen Einzel- und Doppelschlüsseln Bezug genommen. Die Orthophosphorsäureindustrie wird mit Schwefelsäure behandelt, um Apatit zu erhalten.

H3PO2, Hypophosphorsäure, wobei die Oxidationszahl von Phosphor positiv ist;

H3PO3, Phosphorsäure, wobei bei der Oxidationszahl von Phosphor drei positiv sind;

H3PO4, Orthophosphorsäure, wobei in der Oxidationszahl von Phosphor fünf positiv sind. In dem Orthophosphorsäuremolekül wird nur eine Phosphor-Sauerstoff-Bindung als Dreifachbindung bezeichnet, die auch als Koordinatenbindung bezeichnet wird, und drei weitere kovalente Phosphor-Sauerstoff-Einfachbindungen sind direkt mit Wasserstoff verbunden, dh drei Hydroxylgruppen;

Das Phosphorsäuremolekül hat ein Wasserstoffatom, das direkt ein Elektronenpaar mit einem Phosphoratom, einer Phosphor-Sauerstoff-Koordinatenbindung und einer POH-Bindung teilt;

In dem hypophosphorigen Säuremolekül gibt es zwei Wasserstoffatome, die sich direkt ein Elektronenpaar mit einem Phosphoratom, einer Phosphor-Sauerstoff-Koordinatenbindung und zwei POH-Bindungen teilen;

Gemäß der Delokalisierungstheorie ist eine PO-Koordinationsbindung für eine Hydroxylgruppe, eine Phosphor-Sauerstoff-Koordinationsbindung für zwei Hydroxylgruppen und eine Phosphor-Sauerstoff-Koordinationsbindung für drei Hydroxylgruppen, dann ist die Acidität Hypophosphorsäure> Phosphor Säure> Phosphorsäure. Das heißt, der Ionisationsgrad der Wasserstoffatome in der Hydroxylgruppe ist stärker als der der Phosphorsäure als der der Phosphorsäure.

Phosphorsäuregruppen treten im Allgemeinen in Organismen auf. Es wird allgemein als Acylphosphate bezeichnet, dh Strukturen, bei denen eine Hydroxygruppe durch Phosphorsäure entfernt wird, oder eine Phosphatgruppe, bei der zwei Hydroxygruppen entfernt werden. Solche Strukturen finden sich in vielen zellulären Wirkstoffen wie ATP, Nukleotiden usw.

Phosphorsäure bezieht sich auf anorganische Phosphorsäure. In lebenden Organismen ist freie Phosphorsäure gemeint.

Phosphonsäure,

Es ist eine Verbindung, in der eine oder zwei Hydroxylgruppen im Phosphorsäure (HO) 3PO-Molekül durch eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe substituiert sind.

Reine Phosphorsäure ist ein farbloser Kristall mit einem Schmelzpunkt von 42,3 ° C, einer Säure mit hohem Siedepunkt und leicht wasserlöslich. Im Handel erhältliche Phosphorsäure-Reagenzien sind viskose, nichtflüchtige konzentrierte Lösungen mit einem Phosphorsäuregehalt von 83-98%.

Phosphat

Phosphorsäure oder Orthophosphorsäure, die chemische Formel H3PO4, hat ein Molekulargewicht von 97,9724 und ist eine übliche anorganische Säure, die eine mittelstarke Säure ist. Es kann durch Auflösen von Tetraphosphortetraoxid in heißem Wasser erhalten werden. Die Orthophosphorsäureindustrie wird mit Schwefelsäure behandelt, um Apatit zu erhalten. Phosphorsäure zerfällt leicht in der Luft. Durch Erhitzen wird Wasser verloren, um Pyrophosphorsäure zu erhalten, und weiter Wasser, um Metaphosphorsäure zu erhalten. Phosphorsäure wird hauptsächlich in der Pharma-, Lebensmittel-, Düngemittel- und anderen Industriezweigen verwendet und kann auch als chemisches Reagenz verwendet werden.

Physikalische Eigenschaften

Schmelzpunkt: 42 ° C.

Siedepunkt: 261 ° C (Zersetzung, Phosphorsäure wird durch Hitze allmählich entwässert, so dass es keinen eigenen Siedepunkt gibt)

P2O5 und kaltes Wasser produzieren Metaphosphorsäure und heißes Wasser ist Phosphorsäure. Phosphorsäure und AgNO3 erzeugen einen gelben Niederschlag, und Metaphosphorsäure erzeugt einen weißen Niederschlag. Nur Metaphosphorsäure kann jedoch die wässrige Proteinlösung agglomerieren, um einen weißen Niederschlag zu erzeugen.

Der kritischste Punkt: Phosphorsäure ist ungiftig und Metaphosphorsäure ist hochtoxisch.

Die Orthophosphorsäure und AgNO 3 erzeugten einen gelben Niederschlag, und die Metaphosphorsäure erzeugte einen weißen Niederschlag. Nur Metaphosphorsäure kann jedoch die wässrige Proteinlösung agglomerieren, um einen weißen Niederschlag zu erzeugen.

Phosphorsäure oder Orthophosphorsäure, die chemische Formel H3PO4, hat ein Molekulargewicht von 97,994, ist eine übliche anorganische Säure und eine mittelstarke Säure. Es kann durch Auflösen von Phosphorpentoxid in heißem Wasser erhalten werden. Die Orthophosphorsäureindustrie wird mit Schwefelsäure behandelt, um Apatit zu erhalten. Phosphorsäure zerfällt leicht in der Luft. Durch Erhitzen wird Wasser verloren, um Pyrophosphorsäure zu erhalten, und weiter Wasser, um Metaphosphorsäure zu erhalten. Phosphorsäure wird hauptsächlich in der Pharma-, Lebensmittel-, Düngemittel- und anderen Industriezweigen verwendet, einschließlich als Rostschutzmittel, Lebensmittelzusatzstoffe, Dental- und Orthopädie, EDIC-Ätzmittel, Elektrolyte, Flussmittel, Dispergiermittel, industrielle Ätzmittel, Düngemittelrohstoffe und Haushaltsreinigungsprodukte. Es kann auch als chemisches Reagenz verwendet werden, und Phosphat ist ein Nährstoff für alle Lebensformen.

Nachdem der deutsche Geschäftsmann Polen Phosphor entdeckte und der deutsche Chemiker Conkell Phosphor produzierte, produzierte der britische Chemiker Boyle auch unabhängig Phosphor. Er war auch der erste Chemiker, der Phosphoreigenschaften und -verbindungen untersuchte. Er veröffentlichte 1682. In der Arbeit "Ein neues Experiment mit beobachtetem kaltem Licht" heißt es: "Phosphor bildet nach der Verbrennung weißen Rauch, und die durch die Einwirkung von weißem Rauch und Wasser gebildete Lösung ist sauer." Der weiße Rauch ist Phosphorsäureanhydrid (Phosphorpentoxid). ), und die durch die Einwirkung von Wasser gebildete Lösung ist Phosphorsäure, er führte jedoch keine weiteren Forschungen zu Phosphorsäure durch.

Der früheste Chemiker, der Phosphorsäure untersuchte, war der französische Chemiker Lavoisier. 1772 machte er das Experiment, Phosphor in einem mit Quecksilber versiegelten Glockenglas zu verbrennen. Die experimentellen Ergebnisse führen zu dem Schluss, dass eine bestimmte Menge Phosphor in einem bestimmten Luftvolumen verbrannt werden kann; Wenn der Phosphor brennt, bildet sich ein weißes Pulver aus wasserfreiem Phosphor, wie z. B. feiner Schnee. Die Luft in der Flasche nach dem Verbrennen entspricht in etwa der ursprünglichen Kapazität. 80%; Phosphor brennt etwa 2,5-mal mehr als vor dem Brennen; weißes Pulver wird in Wasser gelöst, um Phosphorsäure zu bilden. Lavoisier beweist auch, dass Phosphorsäure durch Umsetzung von konzentrierter Salpetersäure und Phosphor erhalten werden kann.

Nach mehr als hundert Jahren hat der deutsche Chemiker Liebig viele Experimente in der Agrarchemie durchgeführt, um den Wert von Phosphor und Phosphorsäure für das Pflanzenleben aufzudecken. 1840 demonstrierte Li Bixis "Die Rolle der organischen Chemie in Landwirtschaft und Physiologie" wissenschaftlich das Problem der Bodenfruchtbarkeit und wies auf die Rolle von Phosphor in Pflanzen hin. Gleichzeitig untersuchte er die Anwendung von Phosphorsäure und Phosphat als Düngemittel weiter, und die Produktion von Phosphorsäure ist in eine groß angelegte Ära eingetreten.

Orthophosphorsäure ist eine Phosphorsäure, die aus einem einzelnen Phosphor-Sauerstoff-Tetraeder besteht. In dem Phosphorsäuremolekül ist das P-Atom sp3-hybridisiert, drei Hybridorbitale bilden drei Sigma-Bindungen mit dem Sauerstoffatom und die andere PO-Bindung besteht aus einer Sigma-Bindung von Phosphor zu Sauerstoff und zwei von Sauerstoff zu Phosphor bestehen aus dp π Fesseln. Die σ- Bindungsbindung wird durch die Koordination eines Paares einzelner Elektronenpaare an einem Phosphoratom an ein leeres Orbital eines Sauerstoffatoms gebildet. Die d ← p-Bindung wird durch Überlappen von zwei Paaren einzelner Elektronenpaare in den py- und pz-Orbitalen des Sauerstoffatoms und den dxz- und dyz-Bahnen des Phosphoratoms gebildet. Da das 3d-Energieniveau des Phosphoratoms viel höher ist als das 2p-Energieniveau des Sauerstoffatoms, ist das Molekülorbital der Zusammensetzung nicht sehr effektiv, so dass die PO-Bindung eine Dreifachbindung in Bezug auf die Anzahl, aber in Bezug auf ist Bindungsenergie und Bindungslänge wird zwischen Einzel- und Doppelschlüssel bezeichnet. In reinem H3PO4 und seinen kristallinen Hydraten gibt es Wasserstoffbrücken, was der Grund dafür sein kann, dass die konzentrierte Phosphorsäurelösung dick ist.

Schmelzpunkt: 42 ° C.

Siedepunkt: 261 ° C (Zersetzung, Phosphorsäure wird durch Hitze allmählich entwässert, so dass es keinen eigenen Siedepunkt gibt)

Im Handel erhältliche Phosphorsäure ist eine viskose konzentrierte Lösung, die 85% H3PO4 enthält. Die Kristallisation aus der konzentrierten Lösung bildete das Hemihydrat 2H3PO4.H2O (Schmelzpunkt 302,3 K).

Knoten (Eis) Kristallpunkt:

Phosphorsäure ist eine mittelstarke Säure mit einem Kristallisationspunkt (Gefrierpunkt) von 21 ° C. Wenn sie unter dieser Temperatur liegt, fallen Hemihydratkristalle (Eiskristalle) aus. Natürlich gefriert Phosphorsäure normalerweise keine (Eis-) Kristalle bei Temperaturen über 10 ° C oder sogar darunter, da Phosphorsäure eine unterkühlende Eigenschaft hat, dh im Handel erhältliche Phosphorsäure weicht von ihrem Knoten unter 21 ° C ab (Eis Der Kristall Punkt bildet nicht sofort einen Eiskristall. Solange jedoch eine so niedrige Temperatur für eine Weile aufrechterhalten wird, neigt Phosphorsäure dazu, Knoten- (Eis-) Kristalle in einem statischen Zustand zu erzeugen.

Die Phosphorsäurekristallisation ist eher eine physikalische als eine chemische Veränderung wie bei anderen Flüssigkristallen. Die chemischen Eigenschaften werden durch Kristallisation nicht verändert, dh die Qualität der Phosphorsäure wird durch die Kristallisation nicht beeinträchtigt und kann normalerweise verwendet werden, solange sie durch Temperatur geschmolzen oder durch Erhitzen von Wasser verdünnt wird.

Kristallisationseigenschaften: hohe Phosphorsäurekonzentration, hohe Reinheit und hohe Kristallinität. Erfahrungsgemäß steigt die Kristallinität an, wenn die Temperatur über 4 Grad Celsius liegt und die Konzentration größer als 85% ist. Wenn die Knoten- (Eis-) Kristallphosphorsäure versehentlich gemischt wird, wird die Phosphorsäure, die keinen Knoten- (Eis-) Kristall enthält, sofort infiziert und eingefroren. Kristall- und Phosphorsäurekristalle (Eiskristalle) sind ungewöhnlich schnell, und der direkte Phosphorsäurespeicherbehälter weist einen Kristall mit großem Knoten (Eiskristall) auf. Nach dem Phosphorsäure (Eis) -Kristall wird die obere Phosphorsäure verdünnt und der nadelartige Knoten (Eis) -Kristall als reine Phosphorsäure abgeschieden. Als Faustregel gilt, dass 75% ige Phosphorsäure bei niedrigeren Temperaturen (ca. 4 ° C) auch schwieriger einzufrieren ist (Eis). Daher wird bei niedrigeren Temperaturen die Verwendung von 75% iger Phosphorsäure empfohlen.

Phosphatkristalle (Eiskristalle) sind wie Wassereis physikalische Eigenschaften, die nicht verändert werden können und nur durch ordnungsgemäße Lagerung und Behandlung verhindert werden können.

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