Acid fosforic

Acidul fosforic sub forma de acid orto-fosforic este cel mai frecvent acid întâlnit al fosforului. Forma anhidră a acidului este higroscopică, fiind un acid mediu cu trei hidroxili liberi, în contact cu acizi mai slabi produce deprotonarea acestora (import de protoni)

• $AH+B\overrightarrow{\leftarrow }{A}^{-}+H{B}^{+}$

Protonarea legăturii B prin acidul AH, care este deprotonat.

Prin condensarea acidului se poate forma acidul bifosforic, meta- sau polifosforic.

Obținere

Acid fosforic se poate obține din fosfați, în mod frecvent din apatit Format:FormChim prin reacție cu acizi mai puternici (acid sulfuric sau acid azotic). Produsele secundare care iau naștere sunt gips Format:FormChim și acid hexafluorosilicic Format:FormChim.

Prin arderea fosforului se obține pentaoxid de fosfor Format:FormChim iar prin reacția de hidroliză se obține acid fosforic.

$\mathrm{P}{\phantom{A}}_4\mathrm{O}{\phantom{A}}_{10}$ + 6$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ → 4 $\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{P}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$

Proprietăți

Acidul fosforic este un acid cu tărie medie, cu trei serii de săruri, donor de protoni, cu valorile următoare pentru logaritmul constantelor de ionizare: pK_a1 = 2,161; pK_a2 = 7,207 și pK_a3 = 12,325

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{s}\mathrm{)}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{)}}\mathrm{\rightleftharpoons }$ ${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{O}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{-}},{\mathrm{K}}_{\mathrm{a}\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{7},\mathrm{5}\mathrm{\cdot }\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{)}}\mathrm{\rightleftharpoons }$ ${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{O}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}},{\mathrm{K}}_{\mathrm{a}\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{6},\mathrm{2}\mathrm{\cdot }\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{8}}$

$\mathrm{H}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{)}}\mathrm{\rightleftharpoons }$ ${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{O}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}^{\mathrm{3}\mathrm{-}},{\mathrm{K}}_{\mathrm{a}\mathrm{3}}\mathrm{=}\mathrm{2},\mathrm{1}\mathrm{4}\mathrm{\cdot }\mathrm{1}{\mathrm{0}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}\mathrm{3}}$

Acidul fosforic produce deplasarea acizilor azotic și sulfuric din azotați și sulfați deși e mai slab ca ei dar mai puțin volatil.

Avertisment

Acidul fosforic este o soluție caustică, iar în cazul în care acesta intră în contact cu ochii, aceștia trebuie clătiți cu multă apă și e nevoie să se consulte un medic.

Utilizare

Acidul fosforic este folosit la obținerea fosfaților utilizați ca îngrășăminte chimice, sau ca detergenți, ca substanțe pentru îndepărtarea ruginii. În stomatologie se utilizează ca ciment din fosfat de zinc. În concentrații mari acidul este caustic, dar diluat în concentrații reduse este folosit în industria alimentară drept conservant (E 338) sau ca regulator al acidității în băuturile de tip cola.

Rolul biologic

Acidul în biologie joacă un rol important în metabolism ca participant la metabolismul energetic, vezi ATP (acidul adenozintrifosforic) sau GTP (guanozintrifosfat), făcând parte din acizii nucleici ADN și ARN, numeroase coenzime și compuși zaharofosfatici participanți la metabolismul glucidic cum ar fi esterii glucozei, fructozei, etc.

Bibliografie

• Constantin D. Albu, Maria Brezeanu, Mică enciclopedie de chimie, Editura Enciclopedică Română, 1974, p. 18-19
• Raluca Ripan, I. Ceteanu, Manual de lucrări practice de chimie anorganică - vol I Metaloizi, Editura de stat didactică și pedagogică, București, 1961, p. 357
• Linus Pauling, Chimie generală, Editura Științifică, București, 1972 (traducere din limba engleză)