Химические свойства. 
Технология получения фосфорной кислоты

При комнатной температуре довольно инертна, при нагревании проявляет свойства кислот, относится к кислотам средней силы.

Диссоциация в водном растворе:

Н₃РО₄ = Н₂РО₄^- + Н⁺

Н₂РО₄^- = НРО₄^2- + Н⁺

НРО₄^2- = РО₄^3-+ Н⁺

Суммарное уравнение:

Н3РО4 = РО43- + 3Н+.

Свойства кислоты Реагирует с металлами, стоящими в ряду напряжений металлов до водорода:

3Zn + 2H₃PO₄ = Zn₃(PO₄)₂ + 3H₂.

С оксидами металлов:

3CaO + 2H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂O.

С основаниями:

3Ca (OН)₂ + 2H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 6Н₂О;

Ca (OН)₂ + H₃PO₄ = CaНPO₄ + 2Н₂О;

Ca (OН)₂ + 2H₃PO₄ = Ca (Н₂PO₄)₂ + 2Н₂О.

Не проявляет ни окислительных, ни восстановительных свойств.

Взаимодействие с основаниями с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

H₂SO₄ + 2NaOH > Na₂SO₄ + 2H₂O.

Взаимодействие с основными оксидами:

H₂SO₄ + Na₂O > Na₂SO₄ + 2H₂O.

Взаимодействие с солями:

а) менее летучие кислоты вытесняют более летучие из их солей:

H2SO4 + NaCI NaHSO4.

• б) более сильные кислоты вытесняют менее сильные из растворов их солей:
  • 3HCI + Na₃PO₄ > 3NaCI + H₃PO₄.

Взаимодействие с металлами различных кислот протекает согласно положению металлов в ряду напряжений, который характеризует окислительно-восстановительную способность электрохимической системы «металл — ион металла».

Li К Ca Мg Al Ti Cr Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Au.

Исходя из этого, все металлы удобно разделить на три условные группы:

Взаимодействие металлов с хлороводородной кислотой.

Zn +2HCI > ZnCI₂ + H₂

Щелочные и щелочноземельные металлы с растворами кислот взаимодействуют в две стадии:

Na + HCI № NaCI + H2.

• 1).2Na + 2H₂O > 2NaОН + H₂
• 2). NaОН + HCI> NaCI + H₂O.

Взаимодействие металлов с разбавленной серной кислотой.

Например:

Zn + H₂SO₄ > ZnSO₄ + H₂

Малоактивные металлы, расположенные в ряду напряжений правее водорода, из разбавленного раствора кислоты его не вытесняют:

Cu + H₂SO₄ №.

Взаимодействие металлов с концентрированной серной кислотой.

В результате взаимодействия образуются сульфат металла, вода и один из продуктов окисления серной кислоты:

S, H₂S, SO₂ S, H₂S, SO₂ SO₂

Например:

Zn + 2H₂SO_4(К) > ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O,.

• 4Zn + 5H2SO4(К) 4ZnSO4 + H2S + 4H2O,
• 3Zn + 4H₂SO_4(К) > 3ZnSO₄ + S + 4H₂O,
• 2H₂SO_4(к) + Сu > Сu SO₄ + SO₂ + 2H₂O.

Холодная концентрированная серная кислота пассивирует Al, Fe; при нагревании пассивирующие пленки растворяются, и взаимодействие с кислотой протекает интенсивно.

Взаимодействие металлов с разбавленной азотной кислотой.

В результате взаимодействия образуются нитрат металла, вода и один из продуктов окисления азотной кислоты.

NH₃, NH₄NO₃ N₂ или N₂O NO.

Например:

10HNO₃ + 4Mg > 4Mg (NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Взаимодействие металлов с концентрированной азотной кислотой.

В результате взаимодействия образуются нитрат металла, вода и NO₂ (газ бурого цвета). При взаимодействии с кислотой активных металлов возможно выделение N₂O.

Например:

• 4HNO3 + Сu Сu (NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
• 10HNO₃ + 4Са > 4Са (NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O.

При взаимодействии азотной кислоты любой концентрации и концентрированной серной с металлами водород никогда не выделяется.

Холодная концентрированная азотная кислота пассивирует следующие металлы Fe, Cr, Al, Ti, но при нагревании взаимодействие этих металлов с кислотой протекает энергично.

Взаимодействие с неметаллами азотной и концентрированной серной кислот:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O > 3H₃PO₄ + 5NO,.

C + 2H₂SO_4(к) > CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O.

При нагревании некоторые кислоты разлагаются:

H₂SiO₃ H₂O + SiO₂