Kyselina fosforečná

Šablona:Infobox - chemická sloučenina 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:

${𝖯}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

Výroba

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

${𝖯}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }{𝖯}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}$

${𝖯}_{\mathrm{𝟦}}{𝖮}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

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

$𝖢{𝖺}_{\mathrm{𝟧}}\mathsf{(}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}𝖥\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟧}𝖢𝖺𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}𝖧𝖥$

Další možnosti přípravy

Kyselina fosforečná se dá připravit ještě třemi metodami:

1. spalováním fosfanu (dříve fosfin):

$𝖯{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

2. pyrolýzou (rozklad kyseliny fosforité):

$\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖯{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

3. reakcí s halogeny:

$𝖯𝖮{𝖷}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖧𝖷$

Disociace

Kyselina trihydrogenfosforečná disociuje do tří stupňů:

$\begin{array}{cccc}\mathrm{𝟣}\mathsf{.}& {𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{(}𝗌\mathsf{)}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{(}𝗅\mathsf{)}\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}^{\mathsf{+}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖯O_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{-}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}& {𝖪}_{𝖺\mathrm{𝟣}}& =\mathrm{6},\mathrm{9}\mathrm{1}\mathrm{\cdot }\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}\\ \mathrm{𝟤}\mathsf{.}& {𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖯O_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{-}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{(}𝗅\mathsf{)}\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}^{\mathsf{+}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}\mathsf{+}𝖧𝖯O_{\mathrm{𝟦}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}& {𝖪}_{𝖺\mathrm{𝟤}}& =\mathrm{6},\mathrm{1}\mathrm{7}\mathrm{\cdot }\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{8}}\\ \mathrm{𝟥}\mathsf{.}& 𝖧𝖯O_{\mathrm{𝟦}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{(}𝗅\mathsf{)}\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}^{\mathsf{+}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}\mathsf{+}𝖯O_{\mathrm{𝟦}}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{-}}\mathsf{(}𝖺𝗊\mathsf{)}& {𝖪}_{𝖺\mathrm{𝟥}}& =\mathrm{2},\mathrm{1}\mathrm{4}\mathrm{\cdot }\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}\mathrm{3}}\end{array}$

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.

Odkazy

Literatura

• Šablona:Citace monografie

Externí odkazy

• Šablona:Commonscat
• Šablona:Wikislovník