Ácido fosfórico - Phosphoric acid

Fórmula estructural del ácido fosfórico, mostrando dimensiones.
Modelo de pelota y palo
Modelo que llena el espacio
Nombres
Nombre IUPAC
Ácido fosfórico
Otros nombres
Ácido ortofosfórico
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA 100.028.758 Edita esto en Wikidata
Número CE
Número e E338 (antioxidantes, ...)
KEGG
Número RTECS
UNII
un numero 1805
  • InChI = 1S / H3O4P / c1-5 (2,3) 4 / h (H3,1,2,3,4) chequeY
    Clave: NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N chequeY
  • InChI = 1 / H3O4P / c1-5 (2,3) 4 / h (H3,1,2,3,4)
    Clave: NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYAI
  • OP (= O) (O) O
Propiedades
H
3
correos
4
Masa molar 97,994  g · mol −1
Apariencia Blanco sólido
Olor Inodoro
Densidad 1,6845  g⋅cm −3 (25 ° C, 85%), 1,834  g⋅cm −3 (sólido)
Punto de fusion 40–42,4 ° C (104,0–108,3 ° F; 313,1–315,5 K)
Punto de ebullición  
Solubilidad Soluble en etanol
log P −2,15
Presión de vapor 0,03  mmHg (20  ° C)
Base conjugada Fosfato de dihidrógeno
−43,8 · 10 −6  cm 3 / mol
Viscosidad 2.4 a 9.4 cP (85% aq. Soln. ) 147 cP (100%)  
 
Estructura
Monoclínica
Tetraédrico
Termoquímica
145,0 J / mol⋅K
150,8 J / mol⋅K
Entalpía
estándar de formación f H 298 )
−1271,7 kJ / mol
-1123,6 kJ / mol
Riesgos
Ficha de datos de seguridad ICSC 1008
Pictogramas GHS GHS05: corrosivo
Palabra de señal GHS Peligro
H290 , H314
P280 , P305 + 351 + 338 , P310
NFPA 704 (diamante de fuego)
3
0
0
punto de inflamabilidad No es inflamable
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis media )
1530  mg / kg (rata, oral)
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.):
PEL (permitido)
TWA 1  mg / m 3
REL (recomendado)
TWA 1  mg / m 3 ST 3  mg / m 3
IDLH (peligro inmediato)
1000  mg / m 3
Compuestos relacionados
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒norte verificar  ( ¿qué es   ?) chequeY☒norte
Referencias de Infobox

El ácido fosfórico , también conocido como ácido ortofosfórico o ácido fosfórico (V) , es un ácido débil con la fórmula química H
3
P O
4
. El compuesto puro es un sólido incoloro .

Los tres hidrógenos son ácidos en diversos grados y se pueden perder de la molécula como iones H + ( protones ). Cuando se eliminan los tres iones H + , el resultado es un ion ortofosfato PO 4 3− , comúnmente llamado "fosfato". La eliminación de uno o dos protones produce el ion fosfato de dihidrógeno H
2
correos-
4
, y el ion fosfato de hidrógeno HPO2−
4
, respectivamente. El ácido ortofosfórico también forma ésteres , llamados organofosforados .

El ácido fosfórico se encuentra comúnmente en los laboratorios químicos como una solución acuosa al 85% , que es un líquido almibarado incoloro, inodoro y no volátil . Aunque el ácido fosfórico no cumple con la definición estricta de ácido fuerte , la solución al 85% puede irritar gravemente la piel y dañar los ojos.

El nombre "ácido ortofosfórico" se puede utilizar para distinguir este ácido específico de otros " ácidos fosfóricos ", como el ácido pirofosfórico . Sin embargo, el término "ácido fosfórico" a menudo significa este compuesto específico; y esa es la nomenclatura actual de la IUPAC .

Fabricar

El ácido fosfórico se produce industrialmente por dos vías generales. En el proceso húmedo, un mineral que contiene fosfato, como la hidroxiapatita de calcio, se trata con ácido sulfúrico .

La fluoroapatita es una materia prima alternativa, en cuyo caso el fluoruro se elimina como el compuesto insoluble Na 2 SiF 6 . La solución de ácido fosfórico generalmente contiene 23 a 33% de P 2 O 5 (32 a 46% de H 3 PO 4 ). Puede concentrarse para producir ácido fosfórico de grado comercial o comercial , que contiene aproximadamente 54 a 62% de P 2 O 5 (75 a 85% de H 3 PO 4 ). La eliminación adicional de agua produce ácido superfosfórico con una concentración de P 2 O 5 superior al 70% (correspondiente a casi el 100% de H 3 PO 4 ). El sulfato de calcio (yeso) se produce como subproducto y se elimina como yeso fosforado .

Para producir ácido fosfórico apto para alimentos, el mineral de fosfato se reduce primero con coque en un horno de arco eléctrico para producir fósforo elemental . También se agrega sílice, lo que resulta en la producción de escoria de silicato de calcio . El fósforo elemental se destila del horno y se quema con aire para producir pentóxido de fósforo de alta pureza , que se disuelve en agua para producir ácido fosfórico.

El ácido fosfórico de ambos procesos puede purificarse aún más eliminando compuestos de arsénico y otras impurezas potencialmente tóxicas.

Propiedades ácidas

Los tres hidrógenos son ácidos, con constantes de disociación p K a1 = 2.14, p K a2 = 7.20 yp K a3 = 12.37. De ello se deduce que, en soluciones acuosas, el ácido fosfórico se disocia principalmente en alguna combinación de sus tres aniones, excepto a pH muy bajo . Las ecuaciones de equilibrio son:

H 3 PO 4   + H 2 O ⇌ H 3 O + + H 2 PO 4 -       K a1 = 7.25 × 10 −3 [p K a1 = 2.14]
H 2 PO 4 - + H 2 O ⇌ H 3 O + + HPO 4 2−       K a2 = 6.31 × 10 −8 [p K a2 = 7.20]
HPO 4 2− + H 2 O ⇌ H 3 O + + PO 4 3−        K a3 = 3.98 × 10 −13 [p K a3 = 12.37]

Usos

El uso dominante del ácido fosfórico es para fertilizantes , que consume aproximadamente el 90% de la producción.

Solicitud Demanda (2006) en miles de toneladas Principales derivados de fosfato
Jabones y detergentes 1836 STPP
Industria de alimentos 309 STPP (Na 5 P 3 O 10 ), SHMP , TSP , SAPP , SAlP , MCP , DSP (Na 2 HPO 4 ), H 3 PO 4
Tratamiento de aguas 164 SHMP, STPP , TSPP , MSP (NaH 2 PO 4 ), DSP
Pastas dentífricas 68 DCP (CaHPO 4 ), IMP, SMFP
Otras aplicaciones 287 STPP (Na 3 P 3 O 9 ), TCP, APP, DAP, fosfato de zinc (Zn 3 (PO 4 ) 2 ), fosfato de aluminio (AlPO 4 , H 3 PO 4 )

El ácido fosfórico de grado alimenticio (aditivo E338 ) se usa para acidificar alimentos y bebidas como varias colas y mermeladas, proporcionando un sabor ácido o agrio. El ácido fosfórico también sirve como conservante . Los refrescos que contienen ácido fosfórico, que incluirían Coca-Cola , a veces se denominan refrescos de fosfato o fosfatos. El ácido fosfórico en los refrescos tiene el potencial de causar erosión dental. El ácido fosfórico también tiene el potencial de contribuir a la formación de cálculos renales , especialmente en aquellos que han tenido previamente cálculos renales.

Las aplicaciones específicas del ácido fosfórico incluyen:

La seguridad

Se ha demostrado un vínculo entre la ingesta regular de cola a largo plazo y la osteoporosis en la mediana edad en las mujeres (pero no en los hombres). Se pensó que esto se debía a la presencia de ácido fosfórico, y se encontró que el riesgo para las mujeres era mayor para las colas azucaradas y con cafeína que para las variantes dietéticas y descafeinadas, con una mayor ingesta de cola que se correlaciona con una menor densidad ósea.

A concentraciones moderadas, las soluciones de ácido fosfórico son irritantes para la piel. El contacto con soluciones concentradas puede causar quemaduras graves en la piel y daño permanente a los ojos.

Ver también

Referencias

Fuentes citadas

enlaces externos