Гидроортофосфат калия

Гидроортофосфат калия — неорганическое соединение, кислая соль щелочного металла калия и ортофосфорной кислоты с формулой K₂HPO₄, бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Гидроортофосфат калия
Общие
Систематическое наименование	Гидрофосфат калия
Традиционные названия	Гидроортофосфат калия, фосфорнокислый калий, двузамещённый
Хим. формула	K2HPO4
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	174,17 г/моль
Плотность	2,44; гидр. 2,33 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	с разл. 282 °C
Мол. теплоёмк.	141,3 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1775,7 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	159,820; 267,563 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7758-11-4
PubChem	24450
Рег. номер EINECS	231-834-5
SMILES	[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O
InChI	InChI=1S/2K.H3O4P/c;;1-5(2,3)4/h;;(H3,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2 ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E340(ii)
ChEBI	131527
ChemSpider	22858
Безопасность
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Нейтрализация разбавленной ортофосфорной кислоты разбавленным раствором гидроксида или карбоната калия:

${\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {H_{3}PO_{4}+2KOH\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}HPO_{4}+2H_{2}O}}$ 

${\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {H_{3}PO_{4}+K_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}HPO_{4}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}}$ 

• Реакция дигидрофосфата калия с разбавленным раствором гидроксида калия:

$\mathsf{K}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {KH_{2}PO_{4}+KOH\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}HPO_{4}+H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Гидроортофосфат калия образует бесцветные кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P bcm, параметры ячейки a = 1,0314 нм, b = 2,2598 нм, c = 0,5944 нм, Z = 8.

Хорошо растворимы в воде, плохо в этаноле. Водные растворы имеют слабощелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

Образует несколько кристаллогидратов K₂HPO₄•n H2O, где n = 3 и 6. Гексагидрат при 14,3°С переходит в тригидрат, который при 48,3°С полностью обезвоживается.

Химические свойстваПравить

• Кристаллогидрат теряет воду при нагревании:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{>}{\mathsf{50}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {K_{2}HPO_{4}\cdot 3H_{2}O\xrightarrow {>50^{o}C} \ K_{2}HPO_{4}+3H_{2}O}}$ 

• При нагревании образует пирофосфат калия:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{250}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{P}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2K_{2}HPO_{4}\xrightarrow {250^{o}C} \ K_{4}P_{2}O_{7}+H_{2}O}}$ 

• С фосфорной кислотой образует дигидрофосфат калия:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {K_{2}HPO_{4}+H_{3}PO_{4}\rightarrow 2KH_{2}PO_{4}}}$ 

• Реагирует с щелочами:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\to <!--\; \to \; -->{\mathsf{K}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {K_{2}HPO_{4}+KOH\rightarrow K_{3}PO_{4}+H_{2}O}}$ 

• Вступает в обменные реакции:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{A}\mathsf{g}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{A}{\mathsf{g}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{K}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{K}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {2K_{2}HPO_{4}+3AgNO_{3}\rightarrow Ag_{3}PO_{4}\downarrow +3KNO_{3}+KH_{2}PO_{4}}}$ 

ПрименениеПравить

• Для приготовления буферных растворов.
• Как компонент питательной среды для выращивания грибов, производящих пенициллины.
• Фармакология.
• Пищевая добавка Е340.
• Комплексное удобрение.
• Гидрофосфат калия тригидрат относится к многотоннажному химическому производству, цена ≈5$/кг.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.