Kommentarer
- Hvad ved du om syre-base-ligevægten? Mere præcist, hvad er opløst anion i ligevægt med fast bariumphosphat, og hvad sker der med det, når du tilsætter en syre?
- Velkommen til Chemistry.SE! Vi har en webstedspolitik for hjemmearbejde -spørgsmål. Rediger dit spørgsmål for at inkludere dit forsøg på problemet, hvor du sidder fast, og fortæl os, hvor du ' finder problemer, så vi bedst kan hjælpe dig.
Svar
Mange fosfater er ikke opløselige i vand ved standard temperatur og tryk bortset fra natrium, kalium, rubidium, cæsium, og ammoniumphosphater, som alle er vandopløselige. Som regel er hydrogen- og dihydrogenphosphaterne lidt mere opløselige end de tilsvarende phosphater ( Wikipedia ). Baseret på Wikipedia-opløselighedstabel er opløseligheden af $ \ ce {BaHPO4} $ f.eks. $ \ pu {0,013 g} $ i $ \ pu {100 mL} $ ved $ \ pu {20 ^ {\ circ} C} $ , og en CDC.gov-rapport siger, at:
Vandopløseligheden af bariumforbindelser øges med faldende $ \ mathrm {pH} $ .
Opløselighedsundersøgelserne af phosphaterne af strontium, barium og magnesium er ikke desto mindre blevet udført tidligere (Ref.1). Alkaliske jordfosfater som helhed er også blevet gennemgået (Ref.2).
Når det er sagt, lad os se på fosfatadfærd med $ \ mathrm {pH } $ . De tre $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ værdier for fosforsyre er 2,16, 7,21 og 12,32. Således vandigt fosfat findes i fire former ( Wikipedia ):
- grundlæggende betingelser dominerer phosphationen ( $ \ ce {PO4 ^ 3 -} $ ).
- Under svagt basiske forhold er hydrogenphosphationen ( $ \ ce {HPO4 ^ 2 -} $ ) er udbredt.
- Under svagt sure forhold er dihydrogenphosphationen ( $ \ ce {H2PO4 -} $ ) er mest almindelig.
- Under stærkt sure forhold er trihydrogenphosphat ( $ \ ce {H3PO4} $ ) er hovedformularen.
Når den er fortyndet e $ \ ce {HCl} $ (sig $ \ pu {3 M} $ og dermed $ \ mathrm {pH} \ approx -0.48 $ ) føjes til solid $ \ ce {Ba3 (PO4) 2} $ , følgende reaktioner vil forekomme med vandige hydroniumioner: $$ \ ce {Ba3 (PO4) 2 (s) + nH2O (l) < = > 3Ba ^ 2 + (aq) + 2PO4 ^ 3- (aq)} $$ $$ \ ce {PO4 ^ 3- (aq) + H3O + (aq) – > HPO4 ^ 2- (aq) + H2O (l)} $$ $$ \ ce {HPO4 ^ 2- (aq) + H3O + (aq) – > H2PO4- (aq) + H2O (l)} $$ $$ \ ce {H2PO4- (aq) + H3O + (aq) – > H3PO4 (aq) + H2O (l )} $$
Fordi $ \ mathrm {pH} $ af syreopløsningen er lavere end $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a1} $ af $ \ ce {H3PO4} $ syre, $ \ ce {Ba3 (PO4) 2} $ fast opløsning ville langsomt opløses for at give $ \ ce {H3PO4 (aq)} $ og $ \ ce {BaCl2 (aq)} $ i løsningen ( Channel Le Chateliers princip).
Dette fænomen vil dog ikke ske med $ \ ce {BaSO4} $ solidt, fordi $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a1} $ af $ \ ce {H2SO4} $ handler om $ – 3 $ , hvilket er meget lavere end <
Referencer:
- L. E. Holt, Jr., J. A Pierce, C. N Kajdi, “Opløseligheden af phosphater af strontium, barium og magnesium og deres forhold til forkalkningsproblemet,” Journal of Colloid Science 1954 , 9 (5) , 409–426 ( https://doi.org/10.1016/0095-8522(54) 90029-X ).
- R. W. Mooney, M. A. Aia, “Alkaliske jordfosfater,” Chem. Rev. 1961 , 61 (5) , 433–462 (DOI: 10.1021 / cr60213a001).
Kommentarer
- Mindre punkt. Er der faktisk $ \ ce {(NH4) 3PO4} $, eller skal ammoniumphosphat være et syresalt? Den normale fosfation " skal være " stærkt grundlæggende nok til at fortrænge $ \ ce {NH3} $.
- @Oscar Lanzi: Helt ærligt vidste jeg ikke, hvad der er $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ of $ \ ce {(NH4) 3PO4} $. Men jeg fandt denne information for $ \ ce {(NH4) H2PO4} $: En opløsning af støkometrisk monoammoniumphosphat er sur (pH 4,7 ved 0,1% koncentration, 4,2 ved 5%) .