Fosfori ja fosforhappe erinevus

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 13:37

Peamine erinevus – fosfor vs fosforhape

Fosfor ja fosforhape on kaks hapete vormi, mis sisaldavad keemilist elementi fosfor (P). Kahe molekuli keemilised struktuurid on peaaegu sarnased, kuid keemilised ja füüsikalised omadused erinevad üksteisest. Peamine erinevus fosfori ja fosforhappe vahel on see, et fosforhape (IUPAC-nimetus: fosfoonhape) on diprootne, samas kui fosforhape (IUPAC-nimi: trihüdroksidooksidofosfor) on triprootne.

Mis on fosforhape?

Fosforhape on hape, mis sisaldab fosforit ja keemiline valem on H₃PO_{3Fosforhappe IUPAC-nimetus on fosfoonhape. Kuigi see keemiline struktuur sisaldab kolme vesinikuaatomit, on see diprootne hape. Diprootne hape on hape, mis on võimeline eraldama vesikeskkonda kaks vesinikiooni (prootonit). Fosforhapet nimetatakse ka ortofosforhappeks.}

Fosforhappe molaarmass on 81,99 g/mol. Toatemperatuuril on see valge tahke aine, mis on vedeldav (absorbeerib kokkupuutel õhust vett ja lahustub). Fosforhappe sulamistemperatuur on 73,6 °C ja keemistemperatuur 200 °C. Keemistemperatuurist kõrgemal temperatuuril kipuvad ühendid lagunema. Arvestades fosforhappe keemilist struktuuri, on sellel fosfori aatom keskse aatomina, mis on seotud kahe –OH rühmaga, ja üks hapnikuaatom, mis on seotud kaksiksideme kaudu, ja vesinikuaatom, mis on seotud üksiksidemega. Seda struktuuri tuntakse pseudotetraeedrilise struktuurina.

Joonis 01: Fosforhappe keemiline struktuur

Fosforhape saadakse happe anhüdriidi hüdrolüüsi teel; P₄O_6.

P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H 3_PO3

Kuid tööstusliku mastaabiga tootmises hüdrolüüsitakse fosforkloriid (PCl_{3) auruga.}

PCl₃ + 3 H₂O → H₃PO _{3 + 3 HCl}

Fosforhapet kasutatakse keemilises analüüsis redutseerijana. See hape muutub kergesti fosforhappeks, kui seda kuumutada umbes 180 °C-ni. fosforhappest moodustunud soolad on tuntud kui fosfiidid. Fosforhappe levinuim kasutusala on see; seda kasutatakse aluselise pliifosfiidi (PVC stabilisaator) tootmiseks.

Mis on fosforhape?

Fosforhape on fosforit sisaldav hape, mille keemiline valem on H₃PO_{4. Selle ühendi IUPAC-nimetus on trihüdroksidooksidofosfor. See on triprootne hape, kuna see võib vesikeskkonnas vabastada kolm prootonit (vesinikiooni).}

Fosforhappe molaarmass on 97,99 g/mol. Fosforhape on saadaval vedela valge tahke ainena või suure viskoossusega siirupilaadse vedelikuna. Kuid see ühend lõhnatu. Selle ühendi sulamistemperatuur on 42,35 °C ja keemistemperatuur 213 °C, kuid kõrgel temperatuuril see laguneb.

Joonis 02: Fosforhappe keemiline struktuur

Fosforhapet toodetakse peamiselt kahel viisil; märgprotsess ja termiline protsess. Märgprotsess hõlmab fosforhappe tootmist fluorapatiidist. Seda tuntakse fosfaatkivimina ja keemiline koostis on 3Ca₃(PO₄)₂CaF ₂ See fosfaatkivi jahvatatakse pinna suurendamiseks peeneks ja see reageerib kontsentreeritud väävelhappega, mis annab fosforhappe ja kipsi (CaSO₄2H_{2O) toodetena.}

Ca₅(PO₄)₃F + 5H ₂SO₄ + 10H₂O → 3H₃PO ₄+ 5CaSO₄·2H_{2O + HF}

Fosforhappe tootmise termiline protsess hõlmab elementaarse fosfori põletamist, et saada väga puhas fosforhape. Elementaarse fosfori põletamisel tekib fosforpentoksiid (P₂O_{5). See ühend hüdraatitakse seejärel fosforhappe saamiseks.}

P₄ + 5O₂→ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H ₃PO₄

Fosforhappe peamised kasutusalad on väetiste tootmisel. Fosforhapet kasutatakse kolme tüüpi fosforväetiste tootmiseks; kolmekordne superfosfaat, diammooniumvesinikfosfaat ja monoammooniumdivesinikfosfaat.

Millised on fosfori ja fosforhappe sarnasused?

• Nii fosfor kui ka fosforhape on fosforit sisaldavad happed.
• Nii fosfor kui ka fosforhape suudavad vesilahustes prootoneid vabastada.

Mis vahe on fosforil ja fosforhappel?

Fosfor vs fosforhape
Fosforhape on hape, mis sisaldab fosforit ja keemiline valem on H3PO3.	Fosforhape on fosforit sisaldav hape, mille keemiline valem on H3PO4.
Prootonid
Fosforhape on diprootne	Fosforhape on triprootne
Molaarmass
Fosforhappe molaarmass on 81,99 g/mol.	Fosforhappe molaarmass on 97,99 g/mol.
IUPACi nimi
Fosforhappe IUPAC-nimetus on fosfoonhape.	Fosforhappe IUPAC-nimetus on trihüdroksidooksidofosfor.
Sulamistemperatuur
Fosforhappe sulamistemperatuur on 73,6◦C ja keemistemperatuur 200◦C.	Selle ühendi sulamistemperatuur on 42,35◦C ja keemistemperatuur 213◦C, kuid kõrgel temperatuuril see laguneb.
Tootmine
Fosforhape saadakse happe anhüdriidi hüdrolüüsi teel; P4O6 või fosforkloriidiga (PCl3) on hüdrolüüs auruga	Fosforhapet valmistatakse märg- või termilise protsessiga.

Kokkuvõte – fosfor vs fosforhape

Fosforhape ja fosforhape on fosforit sisaldavad happed, millel on palju tööstuslikke rakendusi, näiteks väetiste tootmisel. Fosfori ja fosforhappe erinevus seisneb selles, et fosforhape on diprootne, samas kui fosforhape on triprootne.