Diferència entre fòsfor i àcid fosfòric

2024 Autora: Alex Aldridge | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 13:34

Diferència clau: fòsfor i àcid fosfòric

El fòsfor i l'àcid fosfòric són dues formes d'àcids que contenen l'element químic fòsfor (P). Les estructures químiques de les dues molècules són gairebé semblants, però les propietats químiques i físiques són diferents entre si. La diferència clau entre el fòsfor i l'àcid fosfòric és que l'àcid fòsfor (nom IUPAC: àcid fosfònic) és dipròtic mentre que l'àcid fosfòric (nom IUPAC: trihidroxidooxidofosfor) és tripròtic.

Què és l'àcid de fòsfor?

L'àcid fòsfor és un àcid que conté fòsfor i la fórmula química és H₃PO_{3El nom IUPAC de l'àcid fòsfor és àcid fosfònic. Encara que aquesta estructura química conté tres àtoms d'hidrogen, és un àcid dipròtic. Un àcid dipròtic és un àcid que és capaç d'alliberar dos ions d'hidrogen (protons) a un medi aquós. L'àcid fòsfor també s'anomena àcid ortofosforat.}

La massa molar de l'àcid fòsfor és de 81,99 g/mol. A temperatura ambient, és un sòlid blanc que és deliquescent (absorbeix l'aigua de l'aire quan s'exposa i es dissol). El punt de fusió de l'àcid fòsfor és de 73,6 ◦ C i el punt d'ebullició és de 200 ◦ C. A temperatures superiors al punt d'ebullició, els compostos tendeixen a descompondre's. Quan es considera l'estructura química de l'àcid fòsfor, té un àtom de fòsfor com a àtom central enllaçat amb dos grups -OH i un àtom d'oxigen enllaçat mitjançant un doble enllaç i un àtom d'hidrogen enllaçat mitjançant un enllaç simple. Aquesta estructura es coneix com a estructura pseudotetraèdrica.

Figura 01: Estructura química de l'àcid fòsfor

L'àcid de fòsfor es fa mitjançant la hidròlisi de l'anhídrid de l'àcid; P₄O_6.

P₄O₆ + 6 H₂O → 4 H 3_PO3

Però a les produccions a escala industrial, el clorur de fòsfor (PCl_{3) s'hidrolitza amb vapor.}

PCl₃ + 3 H₂O → H₃PO _{3 + 3 HCl}

L'àcid fòsfor s'utilitza com a agent reductor en l'anàlisi química. Aquest àcid es converteix fàcilment en àcid fosfòric quan s'escalfa a uns 180 ◦ C. les sals formades per l'àcid fòsfor es coneixen com a fosfits. L'aplicació més habitual de l'àcid de fòsfor és que; s'utilitza en la producció de fosfit bàsic de plom (un estabilitzador en PVC).

Què és l'àcid fosfòric?

L'àcid fosfòric és un àcid que conté fòsfor que té la fórmula química H₃PO_{4. El nom IUPAC d'aquest compost és trihidroxido-fosfor. És un àcid tripròtic perquè pot alliberar tres protons (ions hidrogen) en un medi aquós.}

La massa molar de l'àcid fosfòric és de 97,99 g/mol. L'àcid fosfòric està disponible com un sòlid blanc que és deliquescent o com un líquid xaropós que té una alta viscositat. No obstant això, aquest compost és inodor. El punt de fusió d'aquest compost és de 42,35 ◦ C i el punt d'ebullició és de 213 ◦ C, però a altes temperatures, es descompon.

Figura 02: Estructura química de l'àcid fosfòric

La producció d'àcid fosfòric es fa per dues vies principals; procés humit i procés tèrmic. El procés humit implica la producció d'àcid fosfòric a partir de fluorapatita. Es coneix com a roca de fosfat i la composició química és 3Ca₃(PO₄)₂CaF ₂ Aquesta roca de fosfat es tritura finament per augmentar la superfície i es fa reaccionar amb àcid sulfúric concentrat que dóna àcid fosfòric i guix (CaSO₄2H_{2O) com a productes.}

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

El procés tèrmic de producció d'àcid fosfòric inclou la combustió de fòsfor elemental per obtenir àcid fosfòric molt pur. La combustió de fòsfor elemental dóna pentòxid de fòsfor (P₂O_{5). A continuació, aquest compost s'hidrata per produir àcid fosfòric.}

P₄ + 5O₂→ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H ₃PO₄

Les principals aplicacions de l'àcid fosfòric es troben en la producció de fertilitzants. L'àcid fosfòric s'utilitza per produir tres tipus d'adobs de fòsfor; superfosfat triple, hidrogenfosfat diamoni i dihidrogenfosfat monoamoni.

Quines similituds hi ha entre el fòsfor i l'àcid fosfòric?

• Tant el fòsfor com l'àcid fosfòric són àcids que contenen fòsfor.
• Tant el fòsfor com l'àcid fosfòric són capaços d'alliberar protons quan es troben en solucions aquoses.

Quina diferència hi ha entre el fòsfor i l'àcid fosfòric?

Fòsfor vs àcid fosfòric
L'àcid fòsfor és un àcid que conté fòsfor i la fórmula química és H3PO3.	L'àcid fosfòric és un àcid que conté fòsfor que té la fórmula química H3PO4.
Protons
L'àcid fòsfor és dipròtic	L'àcid fosfòric és tripròtic
Massa molar
La massa molar de l'àcid fòsfor és de 81,99 g/mol.	La massa molar de l'àcid fosfòric és de 97,99 g/mol.
Nom IUPAC
El nom IUPAC de l'àcid fòsfor és àcid fosfònic.	El nom IUPAC de l'àcid fosfòric és trihidroxidooxidofosfor.
Punt de fusió
El punt de fusió de l'àcid fòsfor és de 73,6 ◦C i el punt d'ebullició és de 200 ◦C.	El punt de fusió d'aquest compost és de 42,35 ◦C i el punt d'ebullició és de 213 ◦C, però a altes temperatures, es descompon.
Producció
L'àcid de fòsfor es fa mitjançant la hidròlisi de l'anhídrid de l'àcid; P4O6 o per clorur de fòsfor (PCl3) és hidròlisi per vapor	L'àcid fosfòric es fa mitjançant procés humit o procés tèrmic.

Resum: fòsfor i àcid fosfòric

L'àcid fòsfor i l'àcid fosfòric són àcids que contenen fòsfor que tenen moltes aplicacions industrials, com ara la producció de fertilitzants. La diferència entre el fòsfor i l'àcid fosfòric és que l'àcid fòsfor és dipròtic mentre que l'àcid fosfòric és tripròtic.