Фосфорная кислота формула, соли и реакции

Фосфорная кислота имеет формулу H₃PO₄. Это ортофосфорная кислота, в которой фосфор находится в степени окисления +5; вещество относится к трехосновным кислородсодержащим кислотам.

Запросить цену и условия поставки

Фосфорная кислота: формула и строение

Формула H₃PO₄ показывает состав одной частицы ортофосфорной кислоты: в ней содержатся три атома водорода, один атом фосфора и четыре атома кислорода. Индексы относятся к элементам непосредственно перед ними. Поэтому запись H₃PO₄ нельзя читать как соединение водорода с отдельным фосфором и кислородом: это единая формула конкретного вещества.

В структурном представлении центральный атом фосфора связан с четырьмя атомами кислорода. Три связи соответствуют группам OH, а четвертый атом кислорода связан с фосфором двойной связью. Именно наличие трех гидроксильных групп объясняет трехосновность: кислота может последовательно отдавать три протона H⁺ и образовывать три ряда солей.

В справочных запросах встречаются варианты «2 формула фосфорной кислоты» и «фосфорная кислота 5 формула». Обычно речь идет не о другой разновидности вещества, а о коэффициенте или степени окисления. Число 2 перед формулой означает две частицы: 2H₃PO₄. Число 5 относится к степени окисления фосфора, а не к индексу в формуле.

Степень окисления фосфора

В нейтральной молекуле сумма степеней окисления равна нулю. Водород в составе кислоты принимают за +1, кислород — за −2. Для H₃PO₄ расчет выглядит так: 3·(+1) + x + 4·(−2) = 0. Отсюда x = +5. Поэтому фосфор в ортофосфорной кислоте имеет степень окисления +5.

Эта запись помогает отличать формулу вещества от формул родственных соединений фосфора. В каталоге отдельно указана фосфористая кислота. Ее не следует автоматически считать второй формулой ортофосфорной кислоты: это другое вещество, которое нужно выбирать по точному наименованию и назначению.

Для закупки удобно сначала открыть раздел Фосфорные кислоты, а затем сопоставить наименование, концентрацию, марку и документ, указанные для конкретной позиции. Наличие похожих названий не заменяет проверку спецификации.

Фосфорная кислота какая кислота

Ортофосфорная кислота H₃PO₄ — неорганическая кислота и электролит. По числу замещаемых атомов водорода она трехосновная. По составу это кислородсодержащая кислота фосфора. В водной среде она диссоциирует ступенчато, поэтому возможны средние и кислые соли.

Трехосновность не означает, что в каждой реакции сразу замещаются все три атома водорода. Результат зависит от количества основания и соотношения реагентов. При недостатке основания образуются кислые соли, при полном взаимодействии — средняя соль. Для практического расчета важно учитывать именно заданное уравнение, а не только общее название реагентов.

Как читать формулу H₃PO₄

Индекс 3 у водорода связан с основностью кислоты. Индекс 4 у кислорода отражает число атомов кислорода в молекуле. Если перед формулой стоит коэффициент, он умножает количество всех атомов. Например, 2H₃PO₄ содержит шесть атомов водорода, два атома фосфора и восемь атомов кислорода. Коэффициент не меняет состав одной молекулы.

В химических уравнениях коэффициенты подбирают так, чтобы число атомов каждого элемента слева и справа совпадало. Индексы внутри H₃PO₄ при балансировке не изменяют: изменение индекса означало бы запись другого вещества. Это базовое правило особенно важно при составлении реакций нейтрализации.

Соли фосфорной кислоты: натрий, алюминий и кальций

Соли образуются при замещении атомов водорода в кислоте металлом. Для ортофосфорной кислоты характерны три типа анионов: дигидрофосфат H₂PO₄⁻, гидрофосфат HPO₄²⁻ и фосфат PO₄³⁻. Им соответствуют кислая соль с двумя атомами водорода, кислая соль с одним атомом водорода и средняя соль без кислотного водорода.

Такой ряд позволяет вывести формулы солей без запоминания отдельных примеров. Сначала определяют заряд остатка кислоты, затем уравнивают его с зарядом катиона. Для натрия, алюминия и кальция получаются разные индексы, поскольку эти металлы имеют разные заряды катионов.

Натрий и фосфорная кислота: формулы солей

Натрий образует катион Na⁺. При полной нейтрализации аниона PO₄³⁻ требуются три катиона натрия, поэтому формула средней соли — Na₃PO₄, фосфат натрия. При частичной нейтрализации образуются NaH₂PO₄ и Na₂HPO₄. В первой соли сохранены два кислотных атома водорода, во второй — один.

Уравнения взаимодействия с гидроксидом натрия показывают последовательность нейтрализации:

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O.

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O.

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O.

Во всех трех уравнениях сохраняется исходная формула кислоты. Меняется количество основания и состав получаемой соли. Поэтому запрос «натрий фосфорная кислота формула» может иметь несколько ответов: нужно уточнить, идет ли речь о кислой или средней соли.

Формула фосфата алюминия

Алюминий образует катион Al³⁺, а фосфат-ион имеет заряд PO₄³⁻. Заряды компенсируются в соотношении один к одному, поэтому формула нейтральной соли — AlPO₄, фосфат алюминия.

При реакции ортофосфорной кислоты с гидроксидом алюминия уравнение записывают так:

H₃PO₄ + Al(OH)₃ → AlPO₄ + 3H₂O.

Здесь три гидроксильные группы основания связываются с тремя атомами водорода кислоты, образуя воду. Оставшиеся части формируют фосфат алюминия. Формула AlPO₄ относится к средней соли, в которой кислотные атомы водорода полностью замещены.

Формула фосфата кальция

Кальций образует катион Ca²⁺. Для компенсации заряда фосфат-иона PO₄³⁻ нужны три иона кальция и два фосфат-иона. Формула средней соли — Ca₃(PO₄)₂, фосфат кальция.

Нейтрализацию можно представить уравнением:

2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O.

Скобки в Ca₃(PO₄)₂ показывают, что фосфатная группа PO₄ повторяется два раза. Индекс 3 перед Ca относится к атомам кальция. При проверке уравнения число атомов кальция, фосфора, водорода и кислорода слева и справа должно совпадать.

Реакции с основаниями

Главная реакция ортофосфорной кислоты с основаниями — нейтрализация. В общем виде кислота реагирует с гидроксидом металла с образованием соли и воды. Но трехосновность допускает несколько вариантов уравнения, поэтому перед расчетом необходимо определить соотношение реагентов.

При одном эквиваленте щелочи замещается один атом водорода и получается дигидрофосфат. При двух эквивалентах образуется гидрофосфат. При трех эквивалентах все кислотные атомы водорода замещаются катионом металла, и формируется средняя соль. Для гидроксида натрия эти варианты приведены выше.

Гидроксид натрия и фосфорная кислота: формула реакции

Гидроксид натрия NaOH — растворимое основание. В зависимости от количества щелочи возможны три уравнения:

• H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O;
• H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O;
• H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O.

Если в задании не указано количество NaOH, нельзя однозначно выбрать одну соль. В техническом расчете это соотношение фиксируют в исходных данных или технологическом регламенте. Для закупки также важно не смешивать название кислоты с названием готовой соли: в каталоге раздел фосфорных кислот относится к кислотам, а не автоматически ко всем фосфатам.

Кислота и гидроксид алюминия

Гидроксид алюминия содержит три гидроксильные группы, поэтому при полном взаимодействии с H₃PO₄ образуется AlPO₄ и три молекулы воды. Уравнение H₃PO₄ + Al(OH)₃ → AlPO₄ + 3H₂O сбалансировано по всем элементам.

Этот пример показывает, почему для вывода формулы соли нужно учитывать заряд металла. Для алюминия достаточно одного катиона Al³⁺ на один анион PO₄³⁻. Для кальция соотношение другое, так как Ca²⁺ и PO₄³⁻ требуют общего кратного зарядов.

Кислота и гидроксид кальция

При полном взаимодействии с Ca(OH)₂ образуется Ca₃(PO₄)₂. Перед H₃PO₄ ставят коэффициент 2, перед Ca(OH)₂ — коэффициент 3. Это обеспечивает два атома фосфора и шесть атомов водорода в кислотной части, а также шесть гидроксильных групп в основании. В результате образуются шесть молекул воды.

Если соотношение реагентов отличается, теоретически могут рассматриваться кислые соли кальция. Однако для конкретного продукта или процесса нельзя выбирать формулу только по названию «соль фосфорной кислоты»: требуется точное наименование вещества и заданная степень нейтрализации.

Формула серной и фосфорной кислоты: не смешивать названия

Запрос «формула серной фосфорной кислоты» объединяет два разных наименования. Серная кислота имеет формулу H₂SO₄, а ортофосфорная — H₃PO₄. Это не две части одной стандартной формулы и не одно вещество с объединенным названием.

Различие видно по центральному элементу: в H₂SO₄ присутствует сера, в H₃PO₄ — фосфор. Также различается основность: у серной кислоты два кислотных атома водорода, у ортофосфорной — три. При оформлении заявки следует указывать полное наименование, формулу и требуемую концентрацию, чтобы исключить замену одной кислоты другой.

Для сравнения химических классов можно обратиться к статье Типы оксидов: классификация и примеры продукции. Она посвящена другой группе соединений, но помогает разделять оксиды, кислоты и соли по составу и названию.

Как выбрать ортофосфорную кислоту

Выбор поставки начинают не с общей формулы, а с проверки четырех параметров: наименование, концентрация, марка и нормативный документ. В разделе представлены позиции ортофосфорной кислоты концентрацией 73%, 75% и 85%. Конкретную концентрацию выбирают по технологической документации и требованиям к применению.

Отдельно указана ортофосфорная кислота 75% по ГОСТ 10136-77. Также есть ортофосфорная кислота термическая марки А по ГОСТ 10678-2019. Кроме того, представлены позиции марок «ч», «хч» и «осч 12-3». Эти обозначения нельзя считать взаимозаменяемыми без проверки требований к чистоте и области применения.

Если нужна именно концентрация 75%, в заявке стоит указать ее вместе с требованием по ГОСТ 10136-77. Если требуется термическая кислота, отдельно фиксируют это наименование и марку А по ГОСТ 10678-2019. Для лабораторной закупки дополнительно указывают нужную марку чистоты из представленных вариантов.

Не следует заменять ортофосфорную кислоту фосфористой только из-за сходства названий. В каталоге фосфористая кислота указана отдельно. Перед заказом проверяют, какая именно кислота нужна по рецептуре, паспорту процесса или внутренней спецификации.

Другие группы каталога находятся в разделах Азотные кислоты и Аминоуксусные кислоты. Это отдельные категории, поэтому поиск по слову «кислота» не заменяет проверки химической формулы.

Получить расчет поставки

Проверка формулы перед заявкой

Перед передачей заявки полезно разделить информацию на три уровня. Первый — само вещество: ортофосфорная кислота H₃PO₄. Второй — товарная характеристика: концентрация, марка и нормативный документ. Третий — назначение: производство, лабораторная работа или другая операция, для которой установлены собственные требования.

Если речь идет о соли, в заявке указывают ее полное название и формулу: Na₃PO₄ для фосфата натрия, AlPO₄ для фосфата алюминия, Ca₃(PO₄)₂ для фосфата кальция. Если требуется реакция с основанием, отдельно фиксируют выбранное основание и соотношение реагентов. Это предотвращает ситуацию, когда вместо средней соли ожидается кислая.

Формулу нельзя менять для получения нужного количества вещества. Количество регулируют коэффициентом перед формулой. Например, 2H₃PO₄ — это две частицы ортофосфорной кислоты, а не новая «двойная» кислота. Такой подход сохраняет корректность расчетов и уравнений.

При работе с химическими веществами необходимо использовать действующие инструкции организации и требования безопасности, предусмотренные для конкретной продукции. Вопросы фасовки, документов и условий отгрузки уточняют по выбранной позиции, а не по общей формуле из справочника.

Материал о другом виде химического сырья можно посмотреть в статье Эпоксидная смола своими руками: выбор и работа. Это отдельная тема, поэтому эпоксидную смолу не следует смешивать с кислотами или их солями при поиске продукции.

Частые вопросы

Фосфорная кислота какая кислота?

Фосфорная кислота H₃PO₄ — неорганическая трехосновная кислородсодержащая кислота фосфора.

2 формула фосфорной кислоты — что означает число 2?

Число 2 перед H₃PO₄ является коэффициентом и означает две частицы кислоты. Индексы внутри формулы при этом не изменяются.

Натрий фосфорная кислота: формула какой соли?

Средняя соль имеет формулу Na₃PO₄. При неполной нейтрализации образуются NaH₂PO₄ или Na₂HPO₄.

Формула алюминия фосфорной кислоты какая?

Формула средней соли алюминия — AlPO₄. Она выводится из равенства зарядов Al³⁺ и PO₄³⁻.

Фосфорная кислота 5: какая формула и степень окисления?

Правильная формула — H₃PO₄, а степень окисления фосфора в ней равна +5. Число 5 не является индексом формулы.

Запросить консультацию по позиции

Нужен расчёт? Запросите счёт или КП →