Кислородные соединения фосфора

При недостатке воздуха или медленном окислении белого фосфора получают ядовитый фосфористый ангидрид Р₂О₃ точнее (Р₄О₆), а при избытке воздуха или в кислороде фосфорный ангидрид Р₄О₁₀.

4Р + 3О₂ = 2Р₂О₃

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅

в воде растворяется с образованием ортофоcфористой кислоты

Р₂О₃ + 3H₂О = 2H_3­РО₃

Н₂ [HPO₃] 2-х основная средней силы

Н₃РО₃ – фосфористая кислота, максимум двухосновная, т.к. атом водорода, связанный непосредственно с фосфором, не способен к замещению, ее изображают нередко формулой Н₂[НРО₃] средней силы, соли – фосфиты.

2Н₃РО₄ = Н₄Р₂О₇ + Н₂0 К(Н₄Р₂О₇) = 3*10^-2

Фосфористый ангидрид белое кристаллическое вещество, очень ядовитое. На воздухе при нагревании он окисляется в оксид фосфора (V) – белые кристаллы.

Р₂О₃ + О₂ ®Р₂О₅

Р₂О₅ не может быть получен дегидратацией фосфорных кислот из-за высокой экзотермичности реакции его с водой. На этом основано применение Р₂О₅ как осушителя, водоотнимающего средства, в этом отношении он превосходит все вещества. Он отнимает от сложных веществ даже связанную воду.

В зависимости от соотношения числа молекул воды и оксида фосфора (V) Р₂О₅ образует несколько типов фосфорных кислот.

Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄ К_Н3РО4=7,5*10^-3средней силы кислота

Ион РО₄^3- имеет тетраэдрическую конфигурацию вследствие sp³ гибридизации атомных орбиталей.

При упаривании ортофосфорной кислоты образуется дифосфорная (пирофосфорная) кислота.

Дифосфорная кислота более сильная, чем ортофосфорная, она четырехосновная.

При недостатке воды образуется полимерная метафосфорная кислота, в виде стеклообразной массы, хорошо растворимой в воде.

n Р₂О₅ + n Н₂О = 2 (НРО₃)n К = 1,6*10^-3

где n – от 3 до 8. средней силы

Из кислот в степени окисления +5 наибольшее применение находит ортофосфорная кислота. Она не ядовита и поэтому применяется в пищевой промышленности для приготовления сиропов. Поскольку она трехосновная, то образует средние и кислые соли.

Na₃PO₄ – ортофосфат натрия, Na₂HPO₄- гидроортофосфат натрия, NaH₂PO₄ – дигидроортофосфат натрия. Первичные фосфаты обычно хорошо растворимы в воде, почти все вторичные и третичные растворимы мало.

Соли фосфорной кислоты находят широкое применение в сельском хозяйстве как важнейшие минеральные удобрения, содержащие фосфор в связанном виде. Фосфор необходим для нормального развития растений. Фосфорные удобрения составляют половину всех производимых минеральных удобрений. Наиболее распространены:

Ca₃(PO₄)₂– фосфоритная мука

Са(Н₂РО₄)₂ + СаSО₄ –простой суперфосфат

Са(Н₂РО₄) –двойной суперфосфат

СаНРО₄ -преципитат

NH₄H₂PO₄, (NH₄)₂HPO₄ –аммофос, комбинированное удобрение.