Фосфат галлия

Фосфат галлия — неорганическое соединение, соль галлия и фосфорной кислоты с формулой GaPO₄, бесцветные кристаллы, не растворяется в воде, образует кристаллогидраты.

Фосфат галлия
Общие
Систематическое наименование	Фосфат галлия
Традиционные названия	Фосфорнокислый галлий
Хим. формула	GaPO4
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	164,69 г/моль
Плотность	3,26 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1670 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	не растворяется
Классификация
Рег. номер CAS	14014-97-2
PubChem	9815301
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Осаждение кислыми фосфатами щелочных металлов растворимых солей галлия:

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{H}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {Ga_{2}(SO_{4})_{3}+2Na_{2}HPO_{4}+4H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2GaPO_{4}\cdot 2H_{2}O\downarrow +2Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}}}$ 

Физические свойстваПравить

Фосфат галлия образует бесцветные кристаллы нескольких модификаций, аналогичных по структуре диоксиду кремния:

• α-GaPO₄, тригональная сингония, пространственная группа P 3₁21 (или P 3₂21), параметры ячейки a = 0,4901 нм, c = 1,1048 нм, Z = 4, существует до температуры 970°С.
• β-GaPO₄, гексагональная сингония, пространственная группа P 622.

Образует кристаллогидраты состава GaPO₄•n H₂O, где n = 2 и 3.

Не растворяется в воде, р ПР = 21.

Химические свойстваПравить

• Кристаллогидрат разлагается при нагревании:

$\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{140}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {GaPO_{4}\cdot 2H_{2}O\ {\xrightarrow {140^{o}C}}\ GaPO_{4}+2H_{2}O}}$ 

• С фосфорной кислотой образует растворимую кислую соль:

$\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2GaPO_{4}+2H_{3}PO_{4}+5H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2GaPO_{4}\cdot 2H_{3}PO_{4}\cdot 5H_{2}O}}$ 

• Восстанавливается водородом до фосфида:

$\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{T}}{\to }\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{P}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {GaPO_{4}+4H_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ GaP+4H_{2}O}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химия и технология редких и рассеянных элементов, ч. I / Под ред. К. А. Большакова. — М.: Высш. школа, 1976. — 368 с.