Фосфат калия

Фосфат калия

Средняя соль ортофосфорной кислоты H3PO4 и гидроксида калия KOH. Пищевая добавка с индексом Е340, принадлежит к группе эмульгаторов, регуляторов pH и веществ против слеживания.

Синонимы

Ортофосфат калия, трикалийфосфат, калий фосфорнокислый

Формула

K3PO4

Свойства фосфата калия

Физические свойства

Свойство	Описание
Внешний вид	Кристаллическое вещество белого цвета
Молярная масса	163,941 г/моль
Плотность	2,536 г/см3
Температура плавления	1340°С
Растворимость в воде, 100 г	при 0°С — 79,4 при 20°С — 98,5 при 60°С — 178,5

Химические свойства

1. В водных растворах гидролизуется по аниону:

K3P04 + H2O = K2HP04 + K0H.

Раствор имеет щелочную реакцию.

1. При взаимодействии с кислотами образует кислые соли:

K3P04 + HСl = K2HP04 + KCl,

K3P04 + H2SO4 = KH2P04 + K2SO4.

1. Вступает в реакции обмена с образованием нерастворимых фосфатов:

2K3P04 + 3CaCl2 = 6KCl + 2Ca3(P04)2↓,

K3P04 + AlCl3 = 3KCl + AlP04↓,

K3P04 + 3AgNO3 = 6KCl + Ag3P04↓.

Последняя реакция является качественной реакцией на растворимые фосфаты щелочных металлов и аммония. При добавлении раствора нитрата серебра AgNO3 выпадает осадок фосфата серебра Ag3P04 желтого цвета. А калий можно определить окрашиванию пламени в фиолетовый цвет.

Получение фосфата калия

Лабораторные способы получения

Фосфат калия получают взаимодействием фосфорной кислоты с гидроксидом или карбонатом калия:

H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O;

2H3PO4 + 3K2CO3 =2K3PO4 + 3H2O + 3CO2↑.

Получение фосфата калия в промышленности

В промышленности фосфат калия получают в два этапа.
Сначала взаимодействием поташа K2CO3 с фосфорной кислотой H3PO4 получают гидрофосфат калия K2HP04:

Н3Р04 + K2C03 = K2HP04 + С02↑+ Н20,

а затем взаимодействием едкого кали KOH с полученным гидрофосфатом калия K2HP04 получают фосфат калия K3PO4:

K2HP04 + K0H = K3P04 + H20.

После охлаждения нейтрализованных растворов до 34°С фосфат калия кристаллизуется в виде K3PO4·7H2O. Он плавится при 47,5°С. Чтобы получить безводный фосфат калия, кристаллогидрат прокаливают при температуре выше 250°С.

Применение

Фосфат калия в быту используют как составную часть жидкого мыла и других чистящех средств, так как он прекрасно отмывает жир и смягчает воду, переводя соли жесткости в нерастворимые фосфаты:

3Ca(HCO3)2 + 2K3P04 = 6KHCO3 + Ca3(P04)2↓,

3Mg(HCO3)2 + 2K3P04 = 6KHCO3 + Mg3(P04)2↓.

Фосфат калия добавляют в зубную пасту. В медицине фосфат калия применяют как вспомогательное вещество для предотвращения слеживания порошков.

В пищевой промышленности он известен как пищевая добавка Е340(iii). Фосфат калия используют в качестве эмульгатора, стабилизатора, влагоудерживающего агента. Добавляют его в газированные напитки, растворимый кофе, плавленные сыры и хлебобулочные изделия, правда чаще применяют гидрофосфат (пищевая добавка Е340(i)) и дигидрофосфат калия (пищевая добавка Е340(ii)).

Пример решения задачи

Сколько фосфата калия получится при реакции 200 г гидрофосфата калия с едким кали?

Решение

200 г – х г

K2HPO4 + KOH = K3PO4 + H2O.

1 моль – 1 моль

$2 \cdot 39+1+31+16 \cdot 4 = 141$ г
$3 \cdot 39+31+4 \cdot 16 = 212$ г

Составляем пропорцию:
141 г K2HPO4 – 212 г K3PO4,

200 г K2HPO4 – х г K3PO4.

Отсюда:
$х = (200 \cdot 212)/141 = 301$ г.

Ответ: 301 г.

На Студворк вы можете заказать статью по химии онлайн у профильных экспертов!

Тест по теме «Фосфат калия»