Значение фосфорной кислоты в жизни живых организмов

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ФГБОУ СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химии и защиты растений

РЕФЕРАТ

Дисциплина: ХИМИЯ

Тема: «Свойства и значение фосфорной кислоты»

Выполнил:

студент факультета механизации

сельского хозяйства

1 курса, 4 группы,

направление 23.03.03 ЭТТМиК

Слюсаренко К.

Проверила:

к.х.н., доцент Шипуля А.Н.

Ставрополь, 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ О ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЕ, ЕЕ СВОЙСТВА И ЗНАЧЕНИЕ. 5

1.1 Свойства фосфорной кислоты.. 5

1.2 Значение фосфорной кислоты в жизни живых организмов. 6

1.3 Способы получения фосфорной кислоты.. 7

1.4 Сырье для производства фосфорной кислоты.. 8

1.5 Сферы применения фосфорной кислоты.. 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 11

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 12

ВВЕДЕНИЕ

Темой моего реферата является фосфорная кислота ее свойства и значение. В 17 веке фосфорную кислоту открыл Р. Бойль с помощью индикаторов. Сжигая фосфор и растворяя образовавшийся белый продукт в воде, он получил неизвестную химикам кислоту. По исходному веществу он назвал её фосфорной.

Технически фосфорную кислоту впервые получили более 100 лет назад разложением низкокачественных фосфоритов, содержащих значительные количества соединений трехвалентных металлов, разбавленной (5-10%) серной кислотой, в которой соединения железа и особенно алюминия переходят в раствор в незначительной степени.

Раствор с концентрацией 8-10% Р2О5 выпаривали до содержания в нем примерно 40% Р2О5. При разложении фосфатной породы более концентрированной (30-40%) серной кислотой выделяются игольчатые кристаллы гипса. Они удерживают значительное количество жидкой фазы и плохо промываются. Вследствие этого потери Р2О5 велики.

Существенным шагом вперед в производстве фосфорной кислоты был переход к установкам непрерывного действия и разбавления 75 и 93% ной серной кислоты не водой или слабыми промывочными водами, а раствором фосфорной кислоты, т.е. проведение процесса с применением раствора разбавления. В этих условиях выделяются ромбические кристаллы, которые хорошо фильтруются и отмываются.

Цель данной работы состоит в том-чтобы выявить насколько полезна фосфорная кислота и где ее можно использовать

Более точное название ортофосфорная кислота, химическая формула H3PO4, в чистом виде представляет собой бесцветные гигроскопичные ромбовидные кристаллы, имеющие температуру плавления 42,3°С. Но в таком виде ее можно встретить очень редко, поэтому фосфорной кислотой называют 75% или 85% водный раствор фосфора. Фосфорная кислота может смешиваться с водой в любых соотношениях, в результате чего образуются немного кисловатые растворы. Таким образом, фосфорная кислота, которую мы привыкли видеть - это бесцветная густая жидкость без запаха, при охлаждении которой выпадает полугидрат Н3РО4 * 0.5 Н2О.

В нормальных условиях она малоактивна и вступает в реакцию только с гидроксидами, карбонатами и некоторыми металлами. При нагревании до температуры свыше 80°С реагирует с неактивными оксидами, силикатами и кремнеземом. Также фосфорная кислота при нагревании теряет воду, образуя вначале пирофосфорные, а затем - метафосфорные кислоты.

Фосфор - незаменимый элемент для всего живого на Земле, начиная от микроорганизмов и простейших растений до человека. Он играет важнейшую роль для роста костей, зубов, панцирей, когтей и т. д. В живых организмах содержится только в виде ортофосфат-анионов или в виде органических эфиров фосфорной кислоты.

ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ О ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЕ, ЕЕ СВОЙСТВА И ЗНАЧЕНИЕ

Свойства фосфорной кислоты

Фосфорная кислота самая устойчивая при комнатной температуре фосфорных кислот. Кроме ортофосфорной кислоты H3PO4 существует метафосфорная кислота HPO3, пирофосфорная H4P2O7, трифосфорная H3P3O9 и тетрафосфорная H4P4O12. Последние три намного сильнее ортофосфорной.

1)В водных растворах фосфорная кислота диссоциирует на ионы:

H3PO4⇄ H⁺ + H2PO4^-, ⇄ 2H⁺ + HPO₄^2- ⇄ 3H⁺ + PO₄^3-

2)При комнатной температуре фосфорная кислота реагирует лишь с активными металлами, оксидами и гидроксидами:

6Li + 2H3PO4 = 2Li3PO4 + 3H2↑

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O

4)При нагревании она более активна:

3Zn + 2H3PO4 = 2Zn3(PO4)2 ↓+ 3H2↑,

Fe2O3 +2H3PO4 = 2FePO4↓+ 3H2O.

5)Фосфорная кислота разлагается при нагревании:

4H3PO4 = 2H4P2O7 + 2H2O

6)Фосфорная кислота вступает в реакцию с хлорной кислотой, образуя соли фосфорила:

H3PO4 + HClO4= P(OH)4ClO4

Поэтому можно считать фосфорную кислоту амфотерным гидроксидом фосфора (V) с преобладанием кислотных свойств.

СТРОЕНИЕ

Приближенное представление о строении молекулы Н₃РО₄ дает ее структурная формула.

НО - Р - ОН à пространственное строение

O – H

Пространственное расположение атомов и длины связей в молекуле приводят к заключению, что связь Р = О на самом деле не двойная, т.е. ее кратность не равна 2. Согласно расчетам кратность этой связи 1,74. Связь Р - О(Н) тоже не одинарная. Если ее кратность равнялась 1, то длина была бы 0,17 нм. На самом деле в ортофосфорной кислоте и большенстве ее кислых солей длина этой связи 0,154 - 0,157 нм, что соответствует кратности 1,3 - 1,4. Следовательно, электронная плотность двойной связи Р = О частично "растекается" по трем другим связям, слегка увеличивая их кратность. Кроме того, между атомами кислорода и фосфором возникает заметное донорно-акцепторное взаимодействие. Все это вместе взятое приводит к тому, что в Н₃РО₄ нет такого резкого различия в длинах связей, какое наблюдается у серной и азотной кислот. Длины связей Р = О и Р - О(Н) оказываются почти выровненными, и остов молекулы превращается фактически в тетраэдр. Разумеется, такая перестройка резко повышает устойчивость самой кислоты и ее производных. Отсюда следует своеобразная химическая пассивность ортофосфорной кислоты.

Значение фосфорной кислоты в жизни живых организмов

Фосфорная кислота имеет большое значение как один из важнейших компонентов питания растений. Фосфор используется растениями для построения своих самых жизненно важных частей - семян и плодов.

Производные ортофосфорной кислоты очень нужны не только растениям, но и животным. Кости, зубы, панцири, когти, иглы, шипы у большинства живых организмов состоят, в основном, из ортофосфата кальция. Кроме того, ортофосфорная кислота, образуя различные соединения с органическими веществами, активно участвуют в процессах обмена веществ живого организма с окружающей средой. В результате этого производные фосфора содержатся в костях, мозге, крови, в мышечных и соединительных тканях организмов человека и животных. Особенно много ортофосфорной кислоты в составе нервных (мозговых) клеток, что позволило А.Е. Ферсману, известному геохимику, назвать фосфор "элементом мысли". Весьма отрицательно (заболевание животных рахитом, малокровие, и др.) сказывается на состоянии организма понижение содержания в рационе питания соединений фосфора или введение их в неусвояемой форме.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 706; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!