Фосфорная кислота и фосфаты

Фосфорная кислота и фосфаты

Фосфорная (ортофосфорная) кислота — это кислота средней силы с формулой H_3PO_4. Она трёхосновная, то есть в её молекуле три атома водорода, способных замещаться на металл. Фосфорная кислота и её соли — фосфаты — играют огромную роль в природе, сельском хозяйстве и жизни организмов.

Физические свойства

Чистая фосфорная кислота — бесцветное твёрдое вещество, хорошо растворимое в воде. В отличие от азотной и серной кислот, она нелетучая и не ядовитая, поэтому её даже разрешено использовать как пищевую добавку — подкислитель в некоторых газированных напитках. Это делает её более безопасной в обращении.

Химические свойства

Как кислота, она вступает в обычные реакции: с металлами, основными оксидами, основаниями и солями. Поскольку кислота трёхосновная, при взаимодействии с щёлочью она может образовывать три разных вида солей в зависимости от того, сколько атомов водорода замещено.

Реакция полной нейтрализации избытком щёлочи даёт среднюю соль — фосфат:

А при недостатке щёлочи замещается только часть атомов водорода, и получаются кислые соли. Качественная реакция на фосфат-ион — взаимодействие с раствором нитрата серебра, при этом выпадает характерный жёлтый осадок фосфата серебра:

Запомни: так как кислота трёхосновная, при недостатке щёлочи получаются кислые соли — гидрофосфаты и дигидрофосфаты. Частая ошибка — считать, что всегда образуется только средняя соль. Жёлтый осадок с солью серебра помогает отличить фосфаты от других солей.

Применение

Большую часть фосфорной кислоты используют для производства фосфорных удобрений, без которых растения плохо развиваются и дают низкий урожай. Фосфаты входят в состав костей и зубов человека и животных, а также применяются в моющих средствах, спичках и пищевой промышленности.

Фосфаты как удобрения

Растениям фосфор нужен для роста корней, цветения и созревания плодов. В почве его часто не хватает, поэтому в неё вносят фосфорные удобрения — соли фосфорной кислоты. Чтобы фосфор лучше усваивался, в удобрениях используют растворимые и легкоусвояемые фосфаты. Так знания о фосфорной кислоте напрямую помогают повышать урожайность полей.

Кратко о главном

• Фосфорная кислота H_3PO_4 — трёхосновная кислота средней силы.
• Она нелетучая и неядовитая.
• Образует средние и кислые соли — фосфаты, гидрофосфаты, дигидрофосфаты.
• Качественная реакция на фосфат-ион — жёлтый осадок с солью серебра.
• Главное применение — фосфорные удобрения.