一、磷酸的電離
1、磷酸的電離、磷酸是一種三元中等強酸,在溶液中可發生三級電離,其電離方程式為:
H3PO4=H++H2PO4- K1=7.5×10-3
H2PO4-=H++HPO42- K2=6.2×10-4
HPO42-=H++PO43-K3=2.2×10-13
2、磷酸的電離程度比較,磷酸的三級電離中,第一級電離的程度最大,後兩級電離,一方面受已電離的H+的抑制,另一方面電離出H+後的酸根所帶的負電荷對H+的吸引力也較大,抵抗H+的電離作用增強。因此,其電離作用逐漸減弱。
3、磷酸中的微粒,由於磷酸在溶液中要發生三級電離、所以,在磷酸溶液中有H+、H2PO4-、 HPO4-、 PO43-以及水電離出的OH-離子存在,其中H+最多,PO43-最少。
二、磷酸與一元鹼的反應
由於磷酸可以發生三級電離,與鹼發生反應時,常可生成三種鹽。如磷酸與氫氧化鈉可以發生如下反應:
NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O
2NaOH+H3PO4=Na2HPO4+2H2O
3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3H2O
可見,由於加入鹼的量的不同,反應生成的磷酸鹽的種類也各異,其一般規律為:
(為使文章更簡潔,令nNaOH:nH3PO4為“△”)
nNaOH:nH3PO4...... 反應產物
1、△≤1:1 ............NaH2PO4+H2O
2、△=2:1............ Na2HPO4+2H2O
3、△≥3:1............. Na3PO4+3H2O
4、1:1≤△≤2:1.......... NaH2HPO4+
...............................Na3HPO4+H2O
5、2:1≤△≤3:1........... Na2HPO4+
.................................Na3PO4+H2O
運用上述規律,可以方便地解答有關一元鹼與磷酸反應的問題。
三、磷酸與鹽的反應
1、磷酸與磷酸鈉的反應:按酸與鹽的物質的量之比,可有下述幾種情況:
nH3PO4:nNa3PO4....... 反應
(1)=1:1 ..........H3PO4+Na3PO4=
........................NaH2PO4+Na2HPO4
(2)≤1:2........ H3PO4+2Na3PO4
..................................=3Na2HPO4
(3)≥2:1......... 2H3PO4+Na3PO4
..................................=3NaH2PO4
2、磷酸與碳酸鈉的反應
由於KH3PO4>KH2CO3>KH2PO4->KHCO3->KHPO42-,
根據反應物用量的不同,可以發生如下反應:
nH2PO4:nNa2CO3 ...........反應
(1)=1:1 .............H3PO4+Na2CO3=
............................NaH2PO4+NaHCO3
(2)=1:2 ...........H3PO4+2Na2CO3=
...........................Na2HPO4+2NaHCO3
(3)=2:1........... 2H3PO4+Na2CO3=
......................2NaH2PO4+CO2↑+H2O