Ácido fosfórico, também conhecido como ácido ortofosfórico, é um ácido inorgânico comum, ácido médio forte, fórmula química H3PO4, peso molecular 97,994. Não é fácil de volatilizar, decompor e quase não tem oxidação. Tem a propriedade comum de ácido. É um ácido ternário fraco, que é mais fraco que o ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, mas mais forte que o ácido acético, ácido bórico, etc. O ácido fosfórico é facilmente deliquescente no ar. O ácido pirofosfórico é obtido por aquecimento e o ácido metafosfórico é obtido por desidratação adicional. O ácido fosfórico é usado principalmente em indústrias farmacêuticas, alimentícias, de fertilizantes e outras, incluindo como inibidor de ferrugem, aditivo alimentar, cirurgia odontológica e ortopédica, agente de corrosão EDIC, eletrólito, fluxo, dispersante, agente de corrosão industrial, matérias-primas e componentes de fertilizantes, limpeza doméstica produtos, bem como reagentes químicos.
O ortofosfato é um ácido fosfórico composto por um único tetraedro de fósforo e oxigênio. Na molécula de ácido fosfórico, o átomo P é híbrido sp3, e três orbitais híbridos formam três com o átomo de oxigênio σ A outra ligação PO é composta por σ E duas ligações dp do oxigênio ao fósforo. σ A ligação de coordenação é formada pela coordenação de um par de elétrons solitários no átomo de fósforo ao orbital vazio do átomo de oxigênio. A ligação D ← p é formada pela sobreposição de dois pares de elétrons solitários nos orbitais py e pz do átomo de oxigênio e nos orbitais vazios dxz e dyz do átomo de fósforo. Como o nível de energia 3d do átomo de fósforo é muito maior do que o nível de energia 2p do átomo de oxigênio, o orbital molecular formado não é muito eficaz; portanto, a ligação PO é uma ligação tripla em número, mas entre ligação simples e ligação dupla em termos de ligação energia e comprimento de ligação. Tanto o H3PO4 puro quanto seu cristal hidratado possuem pontes de hidrogênio, o que pode ser a razão pela qual a solução concentrada de ácido fosfórico é viscosa.
Condutância específica
À temperatura ambiente (219K), quando a concentração da solução de H3PO4 é de 45 por cento - 47 por cento, a condutância específica é máxima.
Ponto de cristalização:
O ácido fosfórico pertence ao ácido forte médio e seu ponto de cristalização (ponto de congelamento) é de 21 graus. Quando for inferior a esta temperatura, precipitará cristais de hemi-hidrato (gelo). Obviamente, o ácido fosfórico geralmente não forma cristais (de gelo) em temperaturas acima de 10 graus ou mesmo abaixo. Isso ocorre porque o ácido fosfórico tem as características de superresfriamento, ou seja, quando o ácido fosfórico real no mercado estiver abaixo de 21 graus, ele se desviará de seu ponto de formação (gelo) de cristal e não formará cristais (gelo) imediatamente. No entanto, desde que essa temperatura baixa seja mantida por um período de tempo, o ácido fosfórico é fácil de produzir cristais de gelo em estado estático.
O cristal de ácido fosfórico, como outros cristais líquidos, pertence à mudança física e não à mudança química. Suas propriedades químicas não serão alteradas devido à cristalização, ou seja, as propriedades do ácido fosfórico não serão afetadas devido à cristalização. Ainda pode ser usado normalmente desde que seja dada temperatura para derreter ou água aquecida seja usada para diluir e dissolver.
Características de cristalização: alta concentração de ácido fosfórico, alta pureza e alta cristalinidade. De acordo com a experiência, quando a temperatura está acima ou abaixo de 4 graus e a concentração é maior que 85%, sua cristalinidade aumenta. Se for acidentalmente misturado com ácido fosfórico cristalino, fará com que o ácido fosfórico sem cristal (gelo) infecte imediatamente e forme cristal (gelo). Além disso, o cristal de fosfato (gelo) é extraordinariamente rápido, o que fará com que a maioria dos recipientes de armazenamento de ácido fosfórico forme cristal (gelo). Depois que os cristais de ácido fosfórico (gelo) são formados, o ácido fosfórico na parte superior torna-se diluído e o ácido fosfórico puro do cristal acicular é depositado na parte inferior. De acordo com a experiência, o ácido fosfórico a 75 por cento também é difícil de formar cristais (gelo) a baixa temperatura (cerca de 4 graus), por isso é recomendado o uso de ácido fosfórico a 75 por cento a baixa temperatura.
Como o congelamento da água, o cristal de ácido fosfórico (gelo) é sua própria propriedade física e atributo inerente, que não pode ser alterado. Somente a preservação e o tratamento adequados podem impedir a formação de cristais (de gelo). O ácido fosfórico comercial é uma solução concentrada viscosa contendo 85% de H3PO4. A cristalização da solução concentrada formará o semi-hidrato 2H3PO4 · H2O (ponto de fusão 302,3 K).
Agricultura: o ácido fosfórico é a matéria-prima para a produção de importantes fertilizantes fosfatados (superfosfato de cálcio, diidrogenofosfato de potássio, etc.)
Indústria: O ácido fosfórico é uma importante matéria-prima química, e suas principais funções são as seguintes:
1. A superfície do metal é tratada para gerar um filme de fosfato insolúvel na superfície do metal para proteger o metal da corrosão.
2. É misturado com ácido nítrico como um agente de polimento químico para melhorar a suavidade da superfície do metal.
3. Éster de fosfato, matéria-prima para a produção de produtos de lavagem e pesticidas.
4. Matérias-primas para produção de retardadores de chama contendo fósforo.
Alimentos: O ácido fosfórico é um dos aditivos alimentares. Como um agente azedo e nutriente de levedura em alimentos, a cola contém ácido fosfórico. O fosfato também é um aditivo alimentar importante, que pode ser usado como um intensificador de nutrientes.
Medicamento: O ácido fosfórico pode ser usado para produzir medicamentos contendo fósforo, como o glicerofosfato de sódio.