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磷酸物理性质和化学性质
2025-1-3
来源:未知
点击数:  1473        作者:未知

  • 物理性质

    • 比电导
    常温下（25℃），H3PO4溶液浓度为45%~47%时比电导******。 
    • 溶解性
    磷酸与水可以无限比例混溶，但同时与水发生脱水-水合的平衡反应。当含水量低于5%时，逐渐开始脱水生成焦磷酸。 
    • 结晶点
    磷酸结晶点与含水量有关。无水磷酸结晶点为42℃，62.5%磷酸/37.5%水的混合体系达到低共熔点，结晶点为-85℃。 
    市售磷酸通常质量分数85%，其结晶点（冰点）为21℃，当低于此温度时会析出半水物结（冰）晶。当然，通常磷酸在10℃以上甚至更低温度下也不结（冰）晶，这是由于磷酸具有过冷的特性，也就是实际上市售的磷酸在低于21℃时会偏离其结（冰）晶点，不会立即结（冰）晶的现象存在。但这样的低温只要维持一段时间，在静止的状态下，磷酸很容易产生结（冰）晶。
    磷酸结晶就像其他液体结晶一样属于物理变化而非化学变化。其化学性质不会因结晶而改变，也即磷酸的性质是不会因结晶而受影响的，只要给予温度熔化或加热水稀释溶化，仍可以正常使用。
    • 沸点
    市售磷酸是含水的混合物，其沸点与含水量有关，含水量越低则沸点越高。质量分数85%的磷酸沸点为158℃。无水磷酸沸点为261℃，此时发生脱水反应生成沸点更高的焦磷酸。 

    化学性质

    • 酸性
    磷酸是三元弱酸（一说是中强酸） [8-9]，分三步电离，意味着它可以分三步逐步释放三个质子（H⁺），对应形成三种阴离子（H₂PO₄⁻、HPO₄²⁻ 和 PO₄³⁻）。每一步解离对应一个酸解离常数（Ka）和相应的 pKa 值 ：
    pKa1：2.12
    pKa2：7.20
    pKa3：12.36
    • 化学反应
    （1）浓磷酸可以和氯化钠共热生成氯化氢气体（与碘化钾、溴化钠等也有类似反应），属于高沸点酸制低沸点酸：
    （2）磷酸根离子具有很强的配合能力，能与许多金属离子生成可溶性的配合物。如Fe3+与PO43-可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-，利用这一性质，分析化学上常用PO43-掩蔽Fe3+离子，浓磷酸能溶解钨、锆、硅、硅化铁等，并与他们形成配合物。
    （3）磷酸受强热时脱水，依次生成多聚磷酸，焦磷酸、三磷酸和多聚偏磷酸。三磷酸是链状结构，多聚的偏磷酸是环状结构。
    （4）浓热的磷酸能腐蚀二氧化硅，生成杂多酸。浓热磷酸还能分解绝大部分矿物，如铬铁矿、金红石、钛铁矿等。
    • 磷酸盐
    磷酸盐有三类：正盐，酸式盐磷酸一氢盐和磷酸二氢盐。
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