Kyselina fosforečná

Kyselina fosforečná


Obecné
Systematický název	Kyselina orto-fosforečná
Ostatní názvy	Kyselina trihydrogen(tetraoxo)fosforečná
Anglický název	Phosphoric acid
Německý název	Phosphorsäure
Sumární vzorec	H₃PO₄
Vzhled	Bezbarvá krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	7664-38-2
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	231-633-2
Indexové číslo	015-011-00-6
Vlastnosti
Molární hmotnost	97,996 g/mol
Molární koncentrace c_M	18,55 mol/dm³ (100% roztok, 20 °C)
Teplota tání	213 °C 29,25 °C (hemihydrát)
Teplota varu	255,3 °C
Teplota rozkladu	213 °C (ztráta 1/2 molekuly vody, vznik kyseliny dihydrogenfosforečné)
Hustota	1,834 g/cm³ (18 °C) 1,825 g/cm³ (20 °C) 1,78 g/cm³ (hemihydrát)
Index lomu	1,455 (hrana a) 1,504 (hrana b) 1,505 (hrana c) 1,485 (hrana a, hemihydrát) 1,492 (hrana b, hemihydrát) 1,519 (hrana c, hemihydrát)
Disociační konstanta pK_a	2,16 (první) 7,21 (druhá) 12,67 (třetí)
Rozpustnost ve vodě	Rozpustná v jakémkoliv poměru
Struktura
Krystalová struktura	jednoklonná (anhydrid i hemihydrát)
Hrana krystalové mřížky	a= 578 pm b= 484 pm c= 1 165 pm β= 95° 35´ a= 794 pm (hemihydrát) b= 1 294 pm (hemihydrát) c= 738 pm (hemihydrát) β= 109° 25´ (hemihydrát)
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔH_f^°	−1 281,1 kJ/mol −1 436 kJ/mol (hemihydrát)
Entalpie tání ΔH_t	108 J/g
Entalpie rozpouštění ΔH_rozp	−112 J/g
Standardní molární entropie S^°	110,5 J K⁻¹ mol⁻¹
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔG_f^°	−1 125 kJ/mol
Izobarické měrné teplo c_p	1,083 J K⁻¹ g⁻¹
Bezpečnost
GHS05 ^[1] Nebezpečí^[1]
H-věty	H314
R-věty	R34
S-věty	S1/2, S26, S45
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Kyselina fosforečná (přesněji kyselina trihydrogenfosforečná), je trojsytná kyselina, tzn. že v její struktuře jsou tři hydroxylové skupiny schopné odštěpit proton. Jeden atom kyslíku je vázaný přímo. Typ hybridizace atomových orbitalů je sp³; tvarem je pravidelný čtyřstěn neboli tetraedr.

Vzorec kyseliny fosforečné je H₃PO₄. Další název je kyselina orthofosforečná. Je to středně silná kyselina. Za normálních podmínek ji tvoří bezbarvé tvrdé kosočtverečné hygroskopické krystalky. Tvoří tři řady solí: fosforečnany, hydrogenfosforečnany a dihydrogenfosforečnany. Na vzduchu rozplývavá látka. Na rozdíl od kyseliny dusičné nemá oxidační vlastnosti. Většinu kovů nerozpustí, protože se ve zředěné kyselině fosforečné vytváří na jejich povrchu vrstva nerozpustných fosforečnanů. Zahříváním uvolňuje kyselina trihydrogenfosforečná molekuly vody.

Příprava

Kyselina fosforečná se připravuje reakcí oxidu fosforečného s vodou:

P_{4} O_{10} + 6 H_{2} O \to 4 H_{3} P O_{4}

Výroba

Kyselina fosforečná se vyrábí hlavně termickým procesem, který spočívá ve spalování roztaveného fosforu ve směsi vzduchu a vodní páry

P_{4} + 5 O_{2} \to P_{4} O_{10}

P_{4} O_{10} + 6 H_{2} O \to 4 H_{3} P O_{4}

Druhou možností její výroby je reakce kyseliny sírové s přírodním fosfátem:

C a_{5} (P O_{4})_{3} F + 5 H_{2} S O_{4} + 10 H_{2} O \to 3 H_{3} P O_{4} + 5 C a S O_{4} \cdot 2 H_{2} O + H F

Další možnosti přípravy

Kyselina fosforečná se dá připravit ještě třemi metodami:

1. spalováním fosfanu (dříve fosfin):

P H_{3} + 2 O_{2} \to H_{3} P O_{4}

2. pyrolýzou (rozklad kyseliny fosforité):

4 H_{3} P O_{3} \to P H_{3} + 3 H_{3} P O_{4}

3. reakcí s halogeny:

P O X_{3} + H_{2} O \to H_{3} P O_{4} + H X

Disociace

Kyselina trihydrogenfosforečná disociuje do tří stupňů:

$\begin{matrix} 1. & H_{3} P O_{4} (s) + H_{2} O (l) \to H_{3} O^{+} (a q) + H_{2} P O_{4}^{-} (a q) & K_{a 1} & = 6, 91 \cdot 10^{- 3} \\ 2. & H_{2} P O_{4}^{-} (a q) + H_{2} O (l) \to H_{3} O^{+} (a q) + H P O_{4}^{2 -} (a q) & K_{a 2} & = 6, 17 \cdot 10^{- 8} \\ 3. & H P O_{4}^{2 -} (a q) + H_{2} O (l) \to H_{3} O^{+} (a q) + P O_{4}^{3 -} (a q) & K_{a 3} & = 2, 14 \cdot 10^{- 13} \end{matrix}$

Použití

Kyselina fosforečná se používá při zpracování ropy a při úpravě kovů. Využívá se také při výrobě nealkoholických nápojů (používá se označení E338; obsahuje ji například Coca-Cola) a při výrobě zubních tmelů. Také je důležitou surovinou pro výrobu směsi nazývané trojitý superfosfát, který vzniká reakcí kyseliny fosforečné s přírodními fosfáty. Dále je kyselina fosforečná hlavní složkou odrezovače.

Biologický význam

Kyselina fosforečná je zdrojem fosforu, stabilizuje v potravinách i v trávicím systému některé antioxidanty. Stabilizuje genetický kód DNA, protože tvoří esterové můstky, které drží šroubovici DNA, aby se nerozpadla. Další důležitou funkcí kyseliny fosforečné je její schopnost tvořit makroergické vazby v ATP, dále s glukózou, fruktózou a kyselinou pyrohroznovou. Při odštěpení molekul této kyseliny se uvolní energie 12 kcal/mol, která je okamžitě zpracována pro další funkce a reakce v buňce. ^[2]

Odkazy

Reference

↑ ^a ^b Phosphoric acid. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
↑ Archivovaná kopie. www.damy.cz [online]. [cit. 2015-06-04]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2015-07-31.

Literatura

VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu kyselina fosforečná na Wikimedia Commons

Autoritní data	BNF: cb12151292x (data) GND: 4174437-8 LCCN: sh85101114 LNB: 000310356 NDL: 00569524 NLI: 987007543644205171

[pubchem_cid_1004-1] Phosphoric acid. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)

[2] Archivovaná kopie. www.damy.cz [online]. [cit. 2015-06-04]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2015-07-31.

[1]

[2]

Funkční skupiny

Aldehyd • Alkan • Alken • Alkohol • Alkoxy • Alkyn • Amid • Amin • Azosloučenina • Benzen a deriváty • Diazoniová sůl • Disulfid • Ester • Ether • Halogenderiváty • Imid • Imin • Isokyanid • Isokyanát • Karboxylová kyselina • Karboxymethyl • Keton • Kyanát • Nitril • Nitrosloučeniny • Nitrososloučeniny • Peroxid • Pyridin a deriváty • Sulfony • Sulfonová kyselina • Sulfoxid • Thioaldehyd • Thioester • Thioether • Thiol

uhlovodíkové skupiny	Methylen • Methyl • Ethyl • Propyl • Propan-2-yl • Butyl • Pentyl • Ethenyl (vinyl) • Allyl • Fenyl • Benzyl • Tolyl • Naftyl • Alkyl (alkanyl) • Alkenyl • Alkynyl

acylové skupiny	Formyl • Acetyl • Benzoyl

Zdroj dat	cs.wikipedia.org
Originál	cs.wikipedia.org/wiki/Kyselina_fosforečná

Kyselina fosforečná

Příprava

Výroba

Další možnosti přípravy

Disociace

Použití

Biologický význam

Odkazy

Reference

Literatura

Externí odkazy

Kalkulačka - Výpočet

Banky a Bankomaty

Práce - Volná místa

Dávky a příspěvky

Investice

Drahé kovy

Podnikání

Další odkazy

English version

Anorganické kyseliny s prvkem v oxidačním čísle V.

Kyselina antimoničná (H Sb O₃) • Kyselina dithionová (H₂S₂O₆) • Kyselina arseničná (H₃As O₄) • Kyselina bromičná (H Br O₃) • Kyselina dusičná (H N O₃) • Kyselina fosforečná (H₃P O₄) • Kyselina chlorečná (H Cl O₃) • Kyselina jodičná (H I O₃)

Související články Kyselina fluoroantimoničná (H Sb F₆)