リン酸（H 3 PO 4）の構造、命名法、性質、用途

の リン酸 化学式Hを持つリンのオキソ酸₃PO₄. それは３つの酸性プロトンがリン酸アニオン（ＰＯ）に結合している鉱酸からなる。₄^3-）それは強酸とは見なされませんが、その不適切な使用は健康に危険をもたらす可能性があります.

それは２つの状態で見出すことができる：濃い斜方晶系の結晶の形態の固体として、またはシロップ状の外観の結晶性液体として。その最も一般的な商業的プレゼンテーションは85％w / wの濃度と1.685g / cmの密度を持っています³. この密度は集中力から来ている.

３つのＯＨ基は酸性水素を供与することに関与している。それらの構造中に存在するため、それはいくつかの塩を引き起こすさまざまな水酸化物と反応することができます.

水酸化ナトリウムの場合、それは３つを形成することができる：一塩基性リン酸ナトリウム（ＮａＨ）₂PO₄）、二塩基性リン酸ナトリウム（Ｎａ）₂HPO₄）および三塩基性リン酸ナトリウム（Ｎａ）₃PO₄）.

しかしながら、どの塩基がその中和に使用されるか、またはどのカチオンがそれに非常に近いかに依存して、それは他のリン酸塩を形成し得る。その中には：リン酸カルシウム（Ca₃（PO₄）₂）、リン酸リチウム（Li）₃PO₄）、リン酸第二鉄（FePO）₄）、その他。リン酸アニオンのプロトン化度が異なるもの.

一方、リン酸は、Feなどの2価の陽イオンを「封鎖」する可能性があります。²⁺, Cu²⁺, Ca²⁺ とMg²⁺. 高められた温度でそれはHの分子の損失とのそれ自身と反応できます₂あるいは、リン酸の二量体、トリメロおよびポリマーを形成する.

この種の反応により、この化合物は、リンおよび酸素骨格を有する多数の構造を確立することができ、これからポリリン酸などの広範囲の既知の塩も得ることができる。.

その発見に関して、それはPを溶解して、1694年にRobert Boyleによって合成されました。₂○₅ 水中の（五酸化リン）。それはより大きな実用性を持つ鉱酸の一つであり、肥料としてのその機能が最も重要であるということです。カリウムと窒素と共にリンは、植物の3つの主要な栄養素です。.

索引

1化学構造
- 1.1二リン酸（H 4 P 2 O 7）
- 1.2ポリリン酸
- 1.3環状ポリリン酸
2命名法
- 2.1オルト
- 2.2ピロ
- 2.3目標
3プロパティ
- 3.1分子式
- 3.2分子量
- 3.3外観
- 3.4沸点と融点
- 3.5水への溶解度
- 3.6密度
- 3.7蒸気密度
- 3.8オートイグニッション
- 3.9粘度
- 3.10酸度
- 3.11分解
- 3.12腐食性
- 3.13重合
4つの用途
- 4.1リン酸塩と一般的用途
- 4.2産業用
- 4.3歯科医
- 4.4化粧品
5リン酸の生成
6つのリスク
7参考文献

化学構造

リン酸は、Ｐ＝Ｏ結合と３つのＰ − ＯＨからなり、後者は溶解媒体中に放出された酸性水素の担体である。中心にリン原子があると、酸素は一種の分子四面体を描きます。.

このようにして、リン酸は四面体として可視化することができる。この観点から、四面体（Hの単位当たり）₃PO₄）水素結合によって互いに相互作用する。つまり、それらの頂点は非常に近い.

これらの分子間相互作用により、リン酸は2つの固体に結晶化することができます：無水と半水和物（H₃PO₄・1 / 2H₂Ｏ）、両方とも単斜晶系を有する。その無水形は式：３Ｈで表すこともできる。₂O・P₂○₅, 五水化三酸化リンに等しいもの.

四面体は共有結合することさえ可能であるが、このためにそれらの単位の一つは脱水によって水の分子を除去しなければならない。これはHのときに発生します₃PO₄ それは加熱にさらされ、そして結果としてそれはポリリン酸（PA）の形成を生成する.

二リン酸（H₄P₂○₇）

すべてのPAの中で最も単純なものは二リン酸（H₄P₂○₇）、ピロリン酸としても知られる。その形成の化学式は次のとおりです。

2H₃PO₄ <=> H₄P₂○₇ + H₂○

バランスは水の量と温度に依存します。その構造は何ですか？断面の画像では、オルトリン酸とピロリン酸の構造が左上隅に示されています.

２つのユニットは、１分子の水を除去することによって共有結合し、それらの間にＰ − Ｏ − Ｐ酸素架橋を形成する。今度は3個の酸性水素がありますが、4個（4個の-OH基）です。このため、H₄P₂○₇ イオン化kの4つの定数を表す_ある.

ポリリン酸

加熱を続けると、ピロリン酸で脱水が進行する可能性があります。なんで？その分子の各末端には水分子として除去することができるOH基があるため、骨格P-O-P-O-P ...のその後の成長を促進します。

これらの酸の例は、トリポリリン酸およびテトラポリリン酸（両方とも画像に示されている）である。 P-O-P骨格が四面体によって形成された一種の鎖の中でどのように伸びているかが分かる。.

これらの化合物は式ＨＯ（ＰＯ）で表すことができる。₂OH）_×H、ここでHOは脱水可能な左端です。 PO₂ＯＨは、結合Ｐ＝ＯおよびＯＨを有するリン骨格である。そしてｘは前記鎖を得るのに必要なリン酸の単位または分子である。.

これらの化合物が塩基で完全に中和されると、いわゆるポリリン酸が生じる。どの陽イオンがそれらを取り囲んでいるかに応じて、さまざまなポリリン酸塩を形成します。.

一方、それらがアルコールＲＯＨと反応する場合、それらの骨格の水素はアルキル置換基Ｒ−によって置き換えられる。したがって、リン酸（またはポリリン酸）エステルが生じる。₂または）_×A.それらを得るためには、断面の画像のすべての構造においてRをHに置き換えれば十分です。.

環状ポリリン酸

Ｐ − Ｏ − Ｐ鎖は環またはリン酸環でさえ閉じられ得る。このタイプの化合物の最も簡単なものはトリメタリン酸（画像の右上隅）です。したがって、PAは線形、巡回のどちらでもかまいません。またはそれらの構造が両方のタイプを示す場合は、分岐.

命名法

リン酸の命名法はIUPACとオキソ酸の三成分塩の命名法によって支配されています.

Hで₃PO₄ Pの原子は+5価、最も高い価を持ち、その酸は接頭燐光体に接尾辞-icoが割り当てられます。-.

オルソ

しかしながら、リン酸は一般にオルトリン酸とも呼ばれる。なんで？「オルト」という言葉はギリシャ語で「本当」を意味するからです。それが「真」または「より水和」の形になるもの.

無水リン酸を過剰の水で水和すると（Ｐ．₄○_10年, 上の画像の蛍光体「キャップ」H）が生成されます。₃PO₄ （3時間₂O・P₂○₅）したがって、オルト接頭辞は、豊富な水で形成された酸に割り当てられます。.

ピロ

接頭語ピロは、二リン酸がリン酸の熱脱水から生じるので、熱を加えた後に生じる全ての化合物を指す。それはそれ故にピロリン酸（２Ｈ）と呼ばれる。₂O・P₂○₅）.

目標

メタプレフィックスはギリシャ語でもあり、「後」を意味します。それはその式がこの場合は水の分子を排除した物質に追加されます。

H₃PO₄=> HPO₃ + H₂○

今回は２つのリン酸単位の付加は二リン酸を形成するために起こらず、代わりにメタリン酸が得られる（その存在の証拠はない）ことに注意されたい。.

この酸はHと表現できることに注意することも重要です。₂O・P₂○₅ （hemidratoに似て、HPOを掛ける₃ 2）のために。三リン酸が脱水するが別の単位Ｈを付加しない場合、接頭辞metaは環式ＰＡに従って完全になる。₃PO₄ 四リン酸になるためには、それは環を形成しなければならない.

そしてIUPACはそれらを対応するPAの環状化合物と呼ぶことを推奨しているが、これは他のポリメタリン酸の場合である。.

プロパティ

分子式

H₃PO₄

分子量

97,994 g / mol

外観

その固体形態では、それは斜方晶系、吸湿性および透明な結晶を呈する。液体状の下でそれは粘性シロップの外観の結晶です。.

商業的には、８５％ｗ／ｗの濃度の水溶液中で達成される。これらすべてのプレゼンテーションでは臭いがしません.

沸点と融点

158ºC（316ºFから760 mmHg）.

108ºF（42.2ºC）.

水への溶解度

548 g / 100 g H₂または20℃で。０．５℃で３６９．４ｇ／１００ｍｌ。 446 g / 100 m〜14.95ºC.

密度

1,892 g / cm³ （固） 1,841 g / cm³ （100％溶液）; 1,685 g / cm³ （85％溶液）。 1,334 g / cm³25℃で50％溶液）.

蒸気密度

空気に関連して3,4（空気= 1）.

オートイグニッション

可燃性ではありません.

粘度

3.86 mPoise（20ºCで40％溶液）.

酸味

pH：1.5（0.1N水溶液）

ｐＫａ：ｐＫａ１＝２．１４８。ｐＫａ２＝７，１９８およびｐＫａ３＝１２，３１９。その結果、その水素と酸が最初になります.

分解

加熱すると、酸化リンを放出します。 213℃以上になるとピロリン酸（H）₄P₂○₇）.

腐食性

鉄系金属およびアルミニウムに対して腐食性があります。これらの金属と反応すると水素燃料ガスが発生します.

重合

アゾ化合物、エポキシドおよび重合性化合物と激しく重合する.

用途

リン酸塩と一般的な用途

-リン酸は、リンが植物の主な栄養素であるため、肥料として使用されるリン酸エステルの合成の基礎として機能します。.

-それはかなりの量のリン酸塩が要求される鉛中毒そして他の状態の治療および穏やかなアシドーシスの生産で使用されました.

-それは腎臓結石の形成を避けるためにミンクの尿路のpHおよび費用を制御するために使用されます.

-リン酸はNa塩を起源とする₂HPO₄ とNaH₂PO₄ これはpKaが6.8のpH用緩衝液系を構成する。このｐＨ調節システムはヒトに存在し、細胞内ｐＨの調節、ならびに遠位細管およびネフロンのコレクター中の水素濃度の管理において重要性を有する。.

-それはこの金属の上に蓄積する酸化鉄のかびの多い層の除去に使用されます。リン酸はリン酸鉄を形成し、それは金属表面から容易に除去することができる。アルミニウムの電気研磨にも使用され、アルミナやマグネシアなどの耐火物の結合剤です。.

工業用

-リン酸は、ナイロンとガソリンの製造における触媒剤として意図されています。それは、平版印刷、繊維工業における使用のための染料の製造、ゴム工業におけるラテックスの凝固プロセスおよび過酸化水素の精製における脱水剤として使用される。.

-酸は清涼飲料の添加剤として使用されているので、その風味に貢献しています。希釈は砂糖を精製する過程で適用されます。それはまたハム、ゼラチンおよび抗生物質の準備の緩衝システムとして機能します.

-アセチレン製造の酸触媒作用における、洗剤の開発に関与.

-畜産業やペット用のバランスの取れた飼料の酸味料として使用されています。製薬業界は制吐薬の製造にそれを使用しています。それはまた地面を舗装し、ひびを修理するためにアスファルトを作るのに混合物で使用されます.

-リン酸はアルケンの水和反応において触媒として働き、アルコール、主にエタノールを生成する。さらに、それは土壌中の有機炭素の定量に使用されています.

歯科用

それは歯科医が歯科用サポートの配置の前に歯の表面をきれいにして調整するのに使用されます。それはまた、歯を白くすることおよび歯垢を除去することにおいて用途を見出す。また、歯科補綴物用接着剤の製造にも使用されています。.

化粧品

リン酸は、化粧品の調製やスキンケアのためにpHを調整するために使用されます。活性炭製造用の化学酸化剤として使用されています.

リン酸の生成

-リン酸は、アパタイト型リン酸塩岩石から濃硫酸による温浸によって調製されます。

Ca₃（PO₄）₂ + 3 H₂そう₄ + 6 H₂O => 2 H₃PO₄ + 3（CaSO₄.2H₂O）

この反応で得られたリン酸は純度が低いため、沈殿、溶媒抽出、結晶化、イオン交換などの精製プロセスを経ます。.

-五酸化リンを沸騰水に溶かすことでリン酸を製造.

-空気と水蒸気の混合物と一緒にリンを加熱することによっても得られます。

P₄ （l）+ 5 O₂ （g）=> P₄○_10年（s）

P₄○_10年 + H₂O（g）=> 4H₃PO₄（l）

リスク

-その蒸気圧は室温で低いので、酸がスプレーされない限り、その蒸気が吸入される可能性は低いです。もしそうなら、吸入の症状が含まれます：咳、のどの痛み、息切れ、息切れ.

-文献は、リン酸蒸気に長期間さらされた船乗りの事例を引用しています。彼は全般的な脱力感、乾いた咳、胸の痛み、呼吸器系の問題を抱えていました。 1年間の曝露後、反応性気道機能障害が観察された.

-皮膚のリン酸との接触は、発赤、痛み、水疱、および火傷を引き起こす可能性があります。.

-酸の眼との接触は、その濃度および接触時間に応じて、これらに腐食性の組織損傷または永久的な眼の損傷を伴う重度の火傷を引き起こす可能性がある。.

-酸の摂取は口やのどの熱傷、胸骨を超える灼熱感、腹痛、嘔吐、ショック、虚脱を引き起こします.

参考文献

化学の王立協会。（2015）リン酸撮影者：chemspider.com
カナダ労働安全衛生センター。（1999）。りん酸健康への影響から取られた：ccsso.ca
Acidos.Info。（２０１８）。リン酸「この化合物の用途の多様性」から引用： acidos.info
ジェームズＰ．スミス、ウォルターＥ．ブラウン、およびジェームズＲ．（1955）結晶性リン酸の構造J. Am。Chem。Soc。77、10、2728-2730
ウィキペディア（２０１８）。りん酸とりん酸塩撮影元：en.wikipedia.org
科学は楽しいです、リン酸について学びましょう。 [PDF]撮影元：scifun.chem.wisc.edu

化学

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