鉅大LARGE | 點擊量:13694次 | 2018年06月01日
磷酸和偏磷酸有什么區別
正磷酸是磷酸的一種,區別在于結構不同。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。正磷酸工業上用硫酸處理磷灰石即得。
H3PO2,次磷酸,其中磷的氧化數為正一;
H3PO3,亞磷酸,其中磷的氧化數為正三;
H3PO4,正磷酸其中磷的氧化數為正五。在正磷酸分子中只有一個磷-氧鍵叫三重鍵,又叫配位鍵,另外有三個磷-氧共價單鍵與氫直接相連,即有三個羥基;
亞磷酸分子中有一個與磷原子直接共用電子對的氫原子,一個磷-氧配位鍵,一個P-O-H鍵;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而次磷酸分子中有兩個與磷原子直接共用電子對的氫原子,一個磷-氧配位鍵,兩個P-O-H鍵;
根據離域理論,一個P-O配位鍵對一個羥基,一個磷-氧配位鍵對兩個羥基,一個磷-氧配位鍵對三個羥基,那么酸性強弱是次磷酸>亞磷酸>磷酸。也就是說羥基中氫原子的電離程度是次磷酸強于亞磷酸強于磷酸。
磷酸基團一般是出現在生物中的,一般是指磷酸酰基,即磷酸脫去一個羥基的結構,也可以是脫去兩個羥基的磷酸基團,這類結構在很多細胞活性物質都有,比如ATP、核苷酸等。
磷酸就是指無機物磷酸。在生物中是指游離磷酸。
膦酸,
是磷酸(HO)3PO分子中一個或兩個羥基為烷基或芳基置換的化合物。
純凈的磷酸是無色晶體,熔點42.3攝氏度,高沸點酸,易溶于水。磷酸市售磷酸試劑是粘稠的、不揮發的濃溶液,磷酸含量83-98%。
磷酸
磷酸或正磷酸,化學式H3PO4,分子量為97.9724,是一種常見的無機酸,是中強酸。由十氧化四磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業,也可用作化學試劑。
物理性質
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)
P2O5和冷水生成偏磷酸,熱水是磷酸.磷酸與AgNO3產生黃色沉淀,偏磷酸產生白色沉淀。但只有偏磷酸能使蛋白水溶液凝聚產生白色沉淀。
最關鍵的一點:磷酸無毒而偏磷酸劇毒。
正磷酸與AgNO3產生黃色沉淀,偏磷酸產生白色沉淀。但只有偏磷酸能使蛋白水溶液凝聚產生白色沉淀。
磷酸或正磷酸,化學式H3PO4,分子量為97.994,是一種常見的無機酸,是中強酸。由五氧化二磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業,包括作為防銹劑,食品添加劑,牙科和矯形外科,EDIC腐蝕劑,電解質,助焊劑,分散劑,工業腐蝕劑,肥料的原料和組件家居清潔產品。也可用作化學試劑,磷酸鹽是所有生命形式的營養。
繼德國商人波蘭特發現磷、德國化學家孔克爾制出磷后,英國化學家波義耳也獨立制出了磷,他也是最早研究磷性質及化合物的化學家,他在1682年發表的論文《一種觀察到的冷光的新實驗》中寫到“磷在燃燒后生成白煙,白煙與水作用后生成的溶液具有酸性。”其中的白煙正是磷酸酐(五氧化二磷),而與水作用生成的溶液即為磷酸,然而他并未對磷酸進行進一步的研究。
研究磷酸最早的化學家是法國化學家拉瓦錫。1772年,他做這樣的實驗:將磷放在以汞密封的鐘罩里使其燃燒。實驗結果而得出這樣的結論:一定量的磷能燃燒于某容量的空氣中;磷燃燒時生成無水磷的白色粉片,如細雪一般;燃燒后瓶中的空氣約剩原來容量的80%;磷燃燒后較燃燒前約重2.5倍;白色粉片溶于水即成磷酸。拉瓦錫還證明磷酸可用濃硝酸和磷反應制得。
大約過了一百多年,德國化學家李比希做了許多農業化學的實驗,揭開磷和磷酸對植物生命的價值。1840年李比希著的《有機化學在農業和生理學上的作用》中,科學地論證了土壤的肥力問題,并指出磷對植物的作用。同時,他還進一步探究了磷酸及磷酸鹽作為肥料的應用,從此磷酸的生產進入大規模化時代。
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。
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)。
結(冰)晶點:
磷酸屬于中強酸,其結晶點(冰點)為21℃,當低于此溫度時會析出半水物結(冰)晶。當然,通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結(冰)晶,這是由于磷酸具有過冷的特性,也就是實際上市售的磷酸在低于21℃時會偏離其結(冰)晶點,不會立即結(冰)晶的現象存在。但這樣的低溫只要維持一段時間,在靜止的狀態下,磷酸很容易產生結(冰)晶。
磷酸結晶就像其他液體結晶一樣屬于物理變化而非化學變化。其化學性質不會因結晶而改變,也即磷酸的質量是不會因結晶而受影響的,只要給予溫度熔化或加熱水稀釋溶化,仍可以正常使用。
結晶特性:磷酸濃度高、純度高,結晶性高。根據經驗,當氣溫在4攝氏度上下,濃度大于85%時,其結晶性增大,若不慎混入結(冰)晶磷酸,會造成原本沒有結(冰)晶的磷酸立即感染而結(冰)晶,而且磷酸結(冰)晶異常迅速,直致磷酸儲存容器大部結(冰)晶。磷酸結(冰)晶后,上部磷酸邊稀,下部沉積針狀結(冰)晶體純磷酸。根據經驗,75%磷酸在較低(4℃附近)的溫度下也較難結(冰)晶,因此在較低的氣溫條件下,建議使用75%磷酸比較妥當。
磷酸結(冰)晶好比水結冰,是其本身的物理性能,固有屬性,不能改變,只有妥善保存處理才能防止結(冰)晶。
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