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淋酸

來自 搜狐網 的圖片

淋酸 或正磷酸,化學式H3PO4,分子量為97.9724,是一種常見的無機酸,是中強酸。由十氧化四磷溶於熱水中即可得到。正磷酸工業上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用於製藥、食品、肥料等工業,也可用作化學試劑

目錄

發現簡史

繼德國商人波蘭特發現磷、德國化學家孔克爾制出磷後,英國化學家波義耳也獨立制出了磷,他也是最早研究磷性質及化合物的化學家,他在1682年發表的論文《一種觀察到的冷光的新實驗》中寫到「磷在燃燒後生成白煙,白煙與水作用後生成的溶液具有酸性。」其中的白煙正是磷酸酐(五氧化二磷),而與水作用生成的溶液即為磷酸,然而他並未對磷酸進行進一步的研究。

研究磷酸最早的化學家是法國化學家拉瓦錫。1772年,他做這樣的實驗:將磷放在以汞密封的鐘罩里使其燃燒。實驗結果而得出這樣的結論:一定量的磷能燃燒於某容量的空氣中;磷燃燒時生成無水磷的白色粉片,如細雪一般;燃燒後瓶中的空氣約剩原來容量的80%;磷燃燒後較燃燒前約重2.5倍;白色粉片溶於水即成磷酸。拉瓦錫還證明磷酸可用濃硝酸和磷反應製得。

大約過了一百多年,德國化學家李比希做了許多農業化學的實驗,揭開磷和磷酸對植物生命的價值。1840年李比希著的《有機化學在農業和生理學上的作用》中,科學地論證了土壤的肥力問題,並指出磷對植物的作用。同時,他還進一步探究了磷酸及磷酸鹽作為肥料的應用,從此磷酸的生產進入大規模化時代。

物質結構

正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵,另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-pπ鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由於磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多,組成的分子軌道不是很有效的,所以P—O鍵從數目上來看是三重鍵,但從鍵能和鍵長來看是介於單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在,這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。[1]

物理性質

熔點:42℃

沸點:261℃(分解,磷酸受熱逐漸脫水,因此沒有自身的沸點)

市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結晶,則形成半水合物2H3PO4·H2O(熔點302.3K)。

參考來源