Для каждой из цепочек превращений в химии важно понять, какие реакции должны быть осуществлены, чтобы переходить от одного соединения к следующему. Рассмотрим каждую цепочку по отдельности.
Цепочка 1: P → P2O5 → H3PO4 → Na3PO4
P → P2O5:
Фосфор (P) сгорает в кислороде (O2) с образованием фосфорного ангидрида (P2O5):
[
4P + 5O2 \rightarrow 2P2O5
]
P2O5 → H3PO4:
Фосфорный ангидрид (P2O5) реагирует с водой (H2O) с образованием ортофосфорной кислоты (H3PO4):
[
P2O5 + 3H2O \rightarrow 2H3PO4
]
H3PO4 → Na3PO4:
Ортофосфорная кислота (H3PO4) нейтрализуется гидроксидом натрия (NaOH) с образованием фосфата натрия (Na3PO4):
[
H3PO4 + 3NaOH \rightarrow Na3PO4 + 3H2O
]
Цепочка 2: P → PH3 → P2O5 → NaH2PO4
P → PH3:
Фосфор (P) реагирует с водородом (H2) при высокой температуре или в присутствии катализатора с образованием фосфина (PH3):
[
2P + 3H2 \rightarrow 2PH3
]
PH3 → P2O5:
Фосфин (PH3) сгорает в кислороде с образованием фосфорного ангидрида (P2O5):
[
4PH3 + 8O2 \rightarrow P2O5 + 6H2O
]
P2O5 → NaH2PO4:
Фосфорный ангидрид (P2O5) реагирует с водой, образуя ортофосфорную кислоту (H3PO4), которая затем нейтрализуется гидроксидом натрия до дигидрофосфата натрия (NaH2PO4):
[
P2O5 + 3H2O \rightarrow 2H3PO4
]
[
H3PO4 + NaOH \rightarrow NaH2PO4 + H2O
]
Цепочка 3: H3PO4 → NaH2PO4
H3PO4 → NaH2PO4:
Ортофосфорная кислота (H3PO4) нейтрализуется одной молекулой гидроксида натрия (NaOH) с образованием дигидрофосфата натрия (NaH2PO4):
[
H3PO4 + NaOH \rightarrow NaH2PO4 + H2O
]
Цепочка 4: Na2HPO4 → Na3PO4
Na2HPO4 → Na3PO4:
Дигидрофосфат натрия (Na2HPO4) нейтрализуется гидроксидом натрия (NaOH) с образованием трифосфата натрия (Na3PO4):
[
Na2HPO4 + NaOH \rightarrow Na3PO4 + H2O
]
Таким образом, для каждой цепочки превращений мы рассматриваем последовательные химические реакции, которые позволяют переходить от одного соединения к следующему.