Combinaciones oxigenadas del fósforo

Marta Acedo GarcíaJuan García Diéguez

Bárbara Nocea CáceresMercedes Reguera Brito

Grupo 3

Combinaciones oxigenadas del fósforo

Óxidos de fósforo Oxiácidos de fósforo El fósforo en la naturaleza Problemas medioambientales Usos y aplicaciones de los fosfatos Bibliografía

Óxidos de fósforo

Formas más simples de los óxidos: estados de oxidación +3 y +5:

P2O3: trióxido de fósforo

P2O5: pentóxido de fósforo

Estas formas no se encuentran en la naturaleza.

Óxidos de fósforo

Formas moleculares

verdaderas: P4O6

y P4O10

P4O6

P4O10

Óxidos de fósforo:Cómo se forman

P4O6: Se forma cuando el P4 blanco reacciona con oxígeno limitado:

P4 (s) + 3 O2 (g) P4O6 (s)

+

Óxidos de fósforo:Cómo se forman

P4O10: Se forma cuando el P4 se quema en exceso de O2.

P4 (s) + 5 O2 (g) P4O10 (s)

+

Ácidos oxiácidos de fósforo

Ambos óxidos reaccionan con agua para dar oxoácidos. Todas las formas son anhídridos ácidos.

Los dos oxiácidos que se pueden formar a partir de los óxidos del fósforo son: H3PO3 y H3PO4.

Ácido oxiácidos:Cómo se forman

El P4O6 reacciona con agua para formar ácido fosforoso

P4O6 (s) + 6H2O (l) 4H3PO3

+

Ácidos oxiácidos:Cómo se forman

El ácido fosforoso es un ácido débil en agua, pero reacciona completamente en dos pasos en exceso de una base fuerte.

Ácidos oxiácidos:Cómo se forman

Las sales de ácido fosforoso contienen el ión fosfito, HPO3

2-.

Ácidos oxiácidos:Cómo se forman

El P4O10 en una reacción exotérmica vigorosa con el agua, forma el ácido fosfórico (H3PO4).

P4O10 (s) + 6H2O(l) 4H3PO4 (l)

+

Ácidos oxiácidos:Cómo se forman

Si se combinan P4O10 y agua, el producto líquido debería ser H3PO4 puro, sin embargo un análisis del líquido indica que sólo tiene aproximadamente el 87,3% de H3PO4. El fósforo que “falta” está en el líquido pero como H4P2O7 (ácido difosfórico o pirofosfórico).

Ácidos oxiácidos: Cómo se forman

Se forma una molécula de ácido difosfórico cuando se elimina una molécula de agua entre dos moléculas de ácido ortofosfórico. Si se une una tercera molécula de ácido ortofosfórico eliminándose otra molécula de agua, el producto es el ácido trifosfórico H5P3O10, y así sucesivamente.

Ácidos oxiácidos:Cómo se forman

El H3PO4 es un ácido triprótico débil; en agua, pierde un protón de acuerdo con el siguiente equilibrio de reacción:

H3PO4 (l) + H2O (l) ↔ H2PO4- (ac) + H3O+ (ac)

+ ↔ +

Ácidos oxiácidos:Cómo se forman

En exceso de base fuerte, sin embargo, los tres protones se disocian completamente para formar tres oxianiones fosfato:

El fósforo en la naturaleza Por lo común, el fósforo se encuentra en la naturaleza como rocas

fosfóricas, que son fundamentalmente fosfato de calcio, Ca3(PO4)2, y fluoropatita, Ca5(PO4)3F.

El fósforo libre se obtiene por calentamiento de fosfato de calcio con coque y arena silícea.

El fósforo es un elemento esencial para la vida. Constituye sólo el 1% en masa del cuerpo humano, pero es un porcentaje muy importante. Aproximadamente el 23% del esqueleto humano es materia mineral. El contenido de fósforo de esta materia mineral, fosfato de calcio, Ca3(PO4)2, es del 20%. Los dientes son Ca3(PO4)2 y Ca5(PO4)3OH. Los fosfatos también son componentes muy importantes de los materiales genéticos ADN y ARN.

Problemas medioambientales

Eutrofización de las aguas: la eutrofización natural de un lago se acelera en gran medida por los fosfatos procedentes de las aguas residuales y los restos de fertilizantes utilizados en agricultura.

Problemas mediambientales:Eutrofización

• Agua clara

• La luz penetra

• Prospera la vegetación acuática sumergida

• Agua turbia

• La vegetación acuática sumergida queda en la oscuridad

• Agotamiento del oxígeno

• Muerte de los vertebrados por sofoco

Usos y aplicaciones de los fosfatos

Fosfatos de Na: limpieza y como ingrediente laxante.

Fosfatos de K: estabilizantes de látex e inhibidores de corrosión.

Sales de amonio: fertilizantes y retardantes de flama.

Fosfatos de Ca: fertilizantes, pastas dentífricas y alimentación.

Ácido fosfórico: fertilizantes, agentes encerantes

Bibliografía

Química. Chang, Raymond. México : McGraw-Hill, cop. 2002

Química general. Petrucci, Ralph H. Madrid [etc.] : Prentice Hall, cop. 2003

Química general. Silberberg, Martin S. México : MacGraw-Hill, 2002

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