Химические свойства фосфорной кислоты и оксида фосфора: Решение

Химические свойства оксида фосфора (V) и ортофосфорной кислоты 1. Оксид фосфора (V) — \(P_2O_5\) (кислотный оксид) Оксид фосфора (V) является типичным кислотным оксидом, его часто называют фосфорным ангидридом. а) Взаимодействие с водой (гидратация): При разной температуре образуются разные кислоты. В обычных условиях получается ортофосфорная кислота: \[P_2O_5 + 3H_2O \xrightarrow{t} 2H_3PO_4\] б) Взаимодействие с основными оксидами: Образуются соли — фосфаты: \[P_2O_5 + 3CaO \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\] в) Взаимодействие с щелочами: \[P_2O_5 + 6NaOH \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O\] 2. Ортофосфорная кислота — \(H_3PO_4\) Это трехосновная кислота средней силы. В водных растворах диссоциирует ступенчато. а) Диссоциация: 1 ступень: \(H_3PO_4 \rightleftarrows H^+ + H_2PO_4^-\) 2 ступень: \(H_2PO_4^- \rightleftarrows H^+ + HPO_4^{2-}\) 3 ступень: \(HPO_4^{2-} \rightleftarrows H^+ + PO_4^{3-}\) б) Взаимодействие с металлами (стоящими в ряду активности до водорода): \[2H_3PO_4 + 3Mg \rightarrow Mg_3(PO_4)_2 + 3H_2 \uparrow\] в) Взаимодействие с основными оксидами: \[2H_3PO_4 + 3Li_2O \rightarrow 2Li_3PO_4 + 3H_2O\] г) Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации): В зависимости от количества щелочи могут образовываться средние или кислые соли: \[H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O\] (образование фосфата натрия) \[H_3PO_4 + NaOH \rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O\] (образование дигидрофосфата натрия) д) Взаимодействие с солями слабых кислот: \[2H_3PO_4 + 3Na_2CO_3 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3CO_2 \uparrow + 3H_2O\] 3. Качественная реакция на фосфат-ион \(PO_4^{3-}\) Для определения фосфорной кислоты и ее солей используют нитрат серебра. Выпадает характерный желтый осадок: \[H_3PO_4 + 3AgNO_3 \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow + 3HNO_3\] \[PO_4^{3-} + 3Ag^+ \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow\] (ярко-желтый осадок)