Сокращенное ионное уравнение al po4 alpo4

Фосфат алюминия (AlPO4): состав, свойства, производство, применение — Наука

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Содержание:

В фосфат алюминия представляет собой неорганическое твердое вещество, образованное ионом алюминия Al 3+ и фосфат-ион PO₄ 3- . Его химическая формула — AlPO.₄. Это белое твердое вещество, кристаллическая структура которого похожа на структуру кремнезема SiO.₂. Не растворяется в воде.

Его можно получить из оксида алюминия (Al₂ИЛИ₃) и фосфорной кислоты (H₃PO₄). Также его можно получить, исходя из водных растворов хлорида алюминия (AlCl₃) и фосфат натрия (Na₃PO₄).

Фосфат алюминия имеет очень высокую температуру плавления, поэтому он широко используется в качестве компонента огнеупорных керамики, то есть, керамики, которые выдерживают очень высокие температуры.

Он также используется в качестве антацида для желудка, в смесях для восстановления зубов и в качестве адъюванта к вакцинам, то есть для стимуляции иммунного ответа организма.

Некоторые огнеупорные бетоны содержат AlPO.₄ в своем составе, что увеличивает механические и жаропрочные поддерживающие свойства этого типа цемента.

Он использовался в качестве защитного экрана для предотвращения горения горючих материалов, таких как определенные полимеры.

Видео:Ионные уравнения реакций. По сокращенному ионному уравнению составляем полное ионное и молекулярное.Скачать

Состав

АльПО₄ Он образован катионом алюминия Al 3+ и фосфат-анион PO₄ 3- .

Кристаллический фосфат алюминия также называют берлинитом или альфа-фазой (α-AlPO₄) и его кристаллы подобны кварцу.

Альфа-фаза фосфата алюминия представляет собой твердое тело, образованное ковалентной сеткой тетраэдров ПО.₄ и АлПО₄ Они чередуются и связаны атомами кислорода.

Эта структура изоморфна кремнезему, то есть имеет ту же форму, что и кремнезем SiO.₂.

Видео:Химия | Молекулярные и ионные уравненияСкачать

Номенклатура

— Алюминиевая соль фосфорной кислоты.

Видео:Составление ур-й окислительно-восст. реакций методом ионно-электронного баланса. 1ч. 10 класс.Скачать

Свойства

Видео:Ионные уравнения | Химия 8 класс #42 | ИнфоурокСкачать

Физическое состояние

Кристаллическое белое твердое вещество.

Видео:как составить к сокращенному ионному уравнению молекулярноеСкачать

Молекулярный вес

Видео:How to find the Oxidation Number for P in AlPO4Скачать

Температура плавления

Видео:составляем молекулярные уравнения по сокращённым ионнымСкачать

Плотность

Видео:How to Write the Net Ionic Equation for Al(NO3)3 + (NH4)3PO4 = AlPO4 + NH4NO3Скачать

Растворимость

Не растворим в воде

Видео:How to Balance AlCl3 + Na3PO4 = AlPO4 + NaCl (Aluminum chloride + Sodium phosphate)Скачать

Другие свойства

Структура АлПО₄ очень похож на кремнезем SiO₂, поэтому он имеет многие физические и химические свойства.

Фосфат алюминия — это очень тугоплавкий материал, то есть он выдерживает очень высокие температуры, не меняя своего физического состояния или структуры и не разлагаясь.

АльПО₄ кристаллический или берлинит при нагревании превращается в структуру типа тридимита, а затем в тип кристобалита, другие формы этого соединения, которые напоминают кремнезем SiO₂.

Видео:2.16. Полные и сокращенные ионные уравнения | Неорганика к ЕГЭ | Георгий МишуровскийСкачать

Получение

Фосфат алюминия AlPO₄ может быть получен реакцией между фосфорной кислотой H₃PO₄ и оксид алюминия Al₂ИЛИ₃. Требуется температура нанесения, например, от 100 до 150 ° C.

Его также можно получить, присоединив водный раствор хлорида алюминия AlCl₃ с водным раствором фосфата натрия Na₃PO₄:

Видео:Как получить соль в 2 стадииСкачать

Использование в керамике

Фосфат алюминия AlPO₄ он часто входит в состав глиноземной керамики.

Керамика с высоким содержанием глинозема — один из материалов, который из-за своей твердости используется в приложениях, где требуется выдерживать высокие нагрузки и суровые условия.

Этот тип керамики устойчив к коррозии, воздействию высоких температур, присутствию горячего пара или восстановительной атмосфере, такой как окись углерода (CO).

Глиноземная керамика также имеет низкую электрическую и теплопроводность, поэтому ее используют для изготовления огнеупорных кирпичей и электроизоляционных компонентов.

Поскольку фосфат алюминия образуется при гораздо более низкой температуре, чем кремнезем SiO₂, его производство дешевле, что является преимуществом при производстве керамики, подходящей для требовательных услуг.

Видео:Составление ур-й окислительно-восст. реакций методом ионно-электронного баланса. 3ч. 10 класс.Скачать

Производство керамики из фосфата алюминия

Используется глинозем₂ИЛИ₃ и фосфорная кислота H₃PO₄ в водной среде.

Предпочтительный pH пласта составляет 2-8, так как существует большое количество растворенных форм фосфорной кислоты, таких как H₂PO₄ – и HPO₄ 2- . При кислом pH концентрация ионов Al 3+ высокий, возникающий из-за растворения оксида алюминия Al₂ИЛИ₃.

Сначала образуется гель гидратированного дифосфата алюминия с триводородом AlH.₃(PO₄)₂.ЧАС₂ИЛИ:

Однако наступает время, когда pH раствора падает и становится нейтральным, и оксид алюминия Al₂ИЛИ₃ он имеет низкую растворимость. В это время нерастворимый оксид алюминия образует слой на поверхности частиц, предотвращая продолжение реакции.

Поэтому необходимо увеличить растворимость оксида алюминия, и это достигается осторожным нагреванием. При нагревании до 150 ° C гель продолжает реакцию с оксидом алюминия Al.₂ИЛИ₃ высвобождая воду и кристаллический берлинит (альфа-AlPO₄).

Берлинит связывает отдельные частицы и образует керамику.

Видео:Составление ур-й окислительно-восст. реакций методом ионно-электронного баланса. 5ч. 10 класс.Скачать

Другое использование

АльПО₄ Он используется как антацид, как адсорбент, как молекулярное сито, как носитель катализатора и как покрытие для повышения устойчивости к горячей коррозии. Вот и другие приложения.

Видео:Составление ур-й окислительно-восст. реакций методом ионно-электронного баланса. 2ч. 10 класс.Скачать

При получении бетона

Фосфат алюминия входит в состав огнеупорных или жаропрочных бетонов.

Он придает этим бетонам прекрасные механические и преломляющие свойства, такие как термостойкость. В диапазоне температур 1400-1600 ° C ячеистый бетон на основе фосфата алюминия является одним из наиболее эффективных материалов в качестве теплоизолятора.

Не требует сушки, его отверждение достигается за счет самораспространяющейся экзотермической реакции. Из этого материала можно приготовить кирпичи любой формы и размера.

Видео:AlOH3 NaOH → NaAlOH4 Получение гидроксида алюминия и растворение его в иСкачать

В стоматологических цементах

Фосфат алюминия входит в состав стоматологических цементов или материалов, используемых для лечения разрушенных зубов.

В стоматологических цементах оксид алюминия используется в качестве замедлителя кислотно-основных реакций, где замедляющий эффект обусловлен образованием фосфата алюминия на частицах других материалов.

Эти цементы обладают очень высоким сопротивлением сжатию и растяжению, что связано с присутствием фосфата алюминия.

Видео:Составление ур-й окислительно-восст. реакций методом ионно-электронного баланса. 6ч. 10 класс.Скачать

В вакцинах

АльПО₄ В течение многих лет он использовался в различных вакцинах для человека для усиления иммунного ответа организма. Говорят, что АлПО₄ это «адъювант» вакцин. Механизм еще недостаточно изучен.

Известно, что иммуностимулирующий эффект AlPO₄ это зависит от процесса адсорбции антигена на адъюванте, то есть от способа, которым он к нему прикрепляется. Антиген — это соединение, которое при попадании в организм вырабатывает антитела для борьбы с определенным заболеванием.

Антигены могут адсорбироваться на AlPO₄ электростатическим взаимодействием или связыванием с лигандами. Они адсорбируются на поверхности адъюванта.

Также считается, что размер частиц AlPO₄ он также имеет влияние. Чем меньше размер частиц, тем больше и продолжительнее ответ антител.

Видео:Окислительно-восстановительные реакции. Метод электронно-ионного баланса.Скачать

В качестве антипирена в полимерах

АльПО₄ Он использовался в качестве антипирена и для предотвращения возгорания или горения некоторых полимеров.

Добавление АлПО₄ к полипропиленовому полимеру, который уже имеет антипирен, вызывает синергетический эффект между обоими антипиренами, что означает, что эффект намного больше, чем у обоих антипиренов по отдельности.

Когда полимер подвергается горению или сжигается в присутствии AlPO₄образуется метафосфат алюминия, который проникает через обугленную поверхность и заполняет ее поры и трещины.

Это приводит к образованию высокоэффективного защитного экрана, предотвращающего возгорание или возгорание полимера. Другими словами, АлПО₄ герметизирует обугленную поверхность и предотвращает возгорание полимера.

Видео:Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.Скачать

Ссылки

1. Абызов, В.А. (2016). Легкий огнеупорный бетон на основе алюмо-магний-фосфатного связующего. Разработка процедур 150 (2016) 1440-1445. Восстановлено с sciencedirect.com.
2. Ваг, А.С. (2016). Керамика из фосфата алюминия. В химически связанной фосфатной керамике (второе издание). Глава 11. Восстановлено с sciencedirect.com.
3. Mei, C. et al. (2019). Адъювант вакцины на основе фосфата алюминия: анализ состава и размера с использованием автономных и встроенных инструментов. Comput Struct Biotechnol J. 2019; 17: 1184-1194. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
4. Qin, Z. et al. (2019).Синергетический барьерный эффект фосфата алюминия на огнестойкий полипропилен на основе системы полифосфат аммония / дипентаэритрит. Материалы и конструкция 181 (2019) 107913. Получено с sciencedirect.com.
5. Vrieling, H. et al. (2019). Наночастицы стабилизированного фосфата алюминия, используемые в качестве адъюванта вакцины. Коллоиды и поверхности B: Биоинтерфейсы 181 (2019) 648-656. Восстановлено с sciencedirect.com.
6. Шефер, К. (2007). Желудочно-кишечные препараты. Антациды. В лекарствах во время беременности и кормления грудью (второе издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
7. Rouquerol, F. et al. (1999). Свойства некоторых новых адсорбентов. При адсорбции порошками и пористыми телами. Восстановлено с sciencedirect.com.

Ganoderma lucidum: характеристики, среда обитания и польза

Видео:195. Изомерия положения функциональной группы.Скачать

Задания №8 с решениями

Задания №8 с решениями.

Рассмотрим задания №8 из вариантов ОГЭ за 2016 год.

Перед решением советуем повторить тему «Полные и сокращенные ионные уравнения химических реакций».

Задания с решением.

Задание №1.

Zn(OH)2 + H2SO4 → ZnSO4 + 2H2O

соответствует сокращенное ионное уравнение:

2. Zn(OH)2 + 2H+ → Zn2+ + 2H2O

3. Zn2+ + SO4²‾ → ZnSO4

4. Zn2+ + H2SO4 → Zn2+ SO4²‾ + 2H+

Объяснение: запишем полное ионное уравнение реакции

Zn2+ + 2OH‾ + 2H+ + SO4²‾ → Zn2+ + SO4²‾ + 2H2O

сократим одинаковые ионы (несокращаемые выделены) в правой и левой частях, разделим все на два и запишем сокращенное ионное уравнение

Правильный ответ — 1.

Задание №2.

В соответствии с сокращенным ионным уравнением

1. Сульфат алюминия и гидроксид бария

2. Нитрат алюминия и гидроксид калия

3. Оксид алюминия и гидроксид натрия

4. Фосфат алюминия и гидроксид кальция

Объяснение: гидроксид алюминия нерастворим, поэтому все другие вещества, которые присутствуют в полном ионном уравнении должны быть растворимы. Первый вариант не подходит, потому что образуется сульфат бария — нерастворимая соль. №3 с оксидом алюминия не подходит тоже, так как оксиды в растворе не диссоциируют. №4 с продуктом фосфатом кальция тоже не подходит — это нерастворимая соль. Остается один вариант — №2.

Al(NO3)3 + 3KOH → Al(OH)3↓ + 3KNO3

Al3+ + 3NO3‾ + 3K+ + 3OH‾ → Al(OH)3↓ + 3K+ + 3NO3‾

Al3+ + 3OH‾ → Al(OH)3↓

Правильный ответ — 2.

Задание №3.

Нерастворимая соль образуется при взаимодействии веществ, формулы которых

Объяснение: все соли натрия, калия и все нитраты растворимы. А также растворим хлорид кальция. Остается №3:

3Ca(OH)2 + 2K3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6KOH

Правильный ответ — 3.

Задание №4.

Осадок образуется при взаимодействии

1. CaCO3 и H2SO4

3. Na2CO3 и HNO3

4. Ca(OH)2 и CO2(недост)

Объяснение: рассмотрим продукты реакций:

1. CaSO4 — малорастворим, но растворим

2. Ca(HCO3)2 — растворим

3. NaNO3 — растворим

4. CaCO3 — нерастворим

Правильный ответ — 4.

Задание №5.

Сокращенное ионное уравнение

Соответствует взаимодействию веществ, формулы которых:

2. Na3PO4 и K2SiO3

3. K2SiO3 и HNO3

4. Li2SiO3 и KOH

Объяснение: №1 содержит K2O — недиссоциирующее вещество, №2 не подходит, потому что это реакция обмена между двумя солями, в ходе которой образуются две соли другого состава (реакция обмена не идет, если не выпадает осадок или не выделяется газ).

№4 очень похож на №2.

Проверим правильность №3

K2SiO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + SiO2

2K+ + SiO3²‾ + 2H+ + 2NO3‾ → 2K+ + 2NO3‾ + H2O + SiO2

SiO3²‾ + 2H+ → H2O + SiO2

Правильный ответ — 3.

Задание №6.

В соответствии с сокращенным ионным уравнением

взаимодействуют вещества, формулы которых:

1. AlCl3 и Na3PO4

2. Al2O3 и H3PO4

3. Al(OH)3 и Na3PO4

4. Al2(SO4)3 и Ca3(PO4)2

Объяснение: среди перечисленных нерастворимыми являются: Al2O3, Al(OH)3, Ca3(PO4)2, следовательно, они останутся в растворе. Тогда нам нужно выбрать такой вариант, в котором оба вещества, вступающих в реакцию, будут растворимы — это AlCl3 + Na3PO4.

Правильный ответ — 1.

Задание №7.

Необратимая реакция протекает при сливании растворов веществ, формулы которых

4. Fe2(SO4)3 и Cu(NO3)2

Объяснение: во всех вариантах ответа проходит реакция обмена, а, как известно, реакция обмена идет только в том случае, если образуется осадок или газ.

В данном случае в варианте 2 образуется осадок Fe(OH)2.

Правильный ответ — 2.

Задание №8.

Нерастворимое основание образуется при взаимодействии растворов веществ, формулы которых:

3. Ba(OH)2 и Na2CO3

Объяснение: в первых двух вариантах, помимо солей, образуется вода. В варианте 3 образуется NaOH — растворимое основание, а в варианте 4 образуется Fe(OH)3 — нерастворимое основание. Правильный ответ — 4.

Задание №9.

Нерастворимое вещество образуется при взаимодействии растворов:

1. Гидроксида натрия и серной кислоты

2. Нитрата цинка и соляной кислоты

3. Сульфата калия и хлорида меди (II)

4. Гидроксида бария и хлорида меди (II)

Объяснение: среди веществ, которые получаются в данных реакциях, нерастворимым является только Cu(OH)2 — гидроксид меди (II).

Ba(OH)2 + CuCl2 → BaCl2 + Cu(OH)2↓

Правильный ответ — 4.

Задание №10.

В соответствии с сокращенным ионным уравнением

могут взаимодействовать растворы веществ, формулы которых:

Объяснение: запишем первую реакцию

Fe2(SO4)3 + 6KOH → 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4

2Fe3+ + 3SO4²‾ + 6K+ + 6OH‾ → 2Fe(OH)3↓ + 6K+ + 3SO4²‾

Fe3+ + 3OH‾ → Fe(OH)3

Правильный ответ — 1.

Автор решения: Лунькова Е.Ю.

Задания для самостоятельного решения.

1. Гидроксид бария вступает в реакцию ионного обмена:

1. С оксидом углерода (II)

2. С карбонатом кальция

3. С сульфатом алюминия

4. С хлоридом лития

2. В соответствии с сокращенным ионным уравнением

2H+ + SiO3²‾ → H2SiO3

могут взаимодействовать вещества, формулы которых:

1. K3PO4 и Na2SiO3

3. Li2SiO3 и NaOH

4. H2SO4 и Na2SiO3

3. Сокращенное ионное уравнение

1. Гидроксида натрия и кремниевой кислоты

2. Гидроксида калия и серной кислоты

3. Гидроксида меди (II) и серной кислоты

4. Гидроксида бария и серной кислоты

4. Верны ли следующие суждения о реакциях ионного обмена?

А. Реакция между растворами сульфата натрия и хлорида бария протекает необратимо

Б. Реакция между соляной кислотой и раствором фосфата магния протекает необратимо

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

5. Верны ли следующие суждения о реакциях ионного обмена?

А. Реакции между растворами нитрата свинца и серной кислотой протекает необратимо

Б. Реакция между растворами гидроксида калия и сульфата аммония протекает необратимо

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

6. Сокращенное ионное уравнение

2Н+ + СО3²‾ → Н2О + СО2

1. Карбоната кальция и соляной кислоты

2. Карбоната натрия и соляной кислоты

3. Карбоната калия и кремниевой кислоты

4. Гидрокарбоната натрия и соляной кислоты

7. Сокращенное ионное уравнение

1. Гидроксида бария и соляной кислоты

2. Гидроксида магния и серной кислоты

3. Гидроксида алюминия и соляной кислот

4. Гидроксида меди (II) и серной кислоты

8. Верны ли следующие суждения о реакциях ионного обмена?

А. Реакции ионного обмена протекают в случае образования осадка, газа или слабого электролита

Б. Реакция между растворами хлорида кальция и фосфата натрия протекает практически необратимо

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

9. Практически необратимо протекает реакция между растворами

1. Гидроксида калия и фосфата калия

2. Гидроксида калия и хлорида натрия

3. Гидроксида калия и нитрата аммония

4. Гидроксида калия и нитрата бария

10. Практически необратимо протекает реакция между растворами

1. Гидроксида натрия и хлорида бария

2. Гидроксида натрия и сульфата меди(II)

3. Гидроксида натрия и фосфата бария

4. Гидроксида кальция и хлорида калия

Предоставленные задания были взяты из сборника для подготовки к ОГЭ по химии авторов: Корощенко А.С. и Купцовой А.А.

Телефон:
8 (915) 359-09-78

КОПИРОВАНИЕ ЛЮБОЙ ИНФОРМАЦИИ С САЙТА ЗАПРЕЩЕНО ЗАКОНОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Фосфат алюминия

Фосфат алюминия (ортофосфат алюминия, алюминий фосфорнокислый) — AlPO₄, неорганическое соединение, алюминиевая соль фосфорной кислоты. Твёрдое, белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Встречается в природе в виде многочисленных минералов. Образуется в виде студёнистого осадка при действии на водорастворимые соли алюминия растворимых фосфатов.

Используется в качестве флюса в производстве керамики, добавки для цемента, высокотемпературного дегидратирующего агента, для выпуска специальных сортов стекла, как катализатор в органическом синтезе. Также применяется как компонент для некоторых разрыхлителей в кондитерском деле и в медицине как антацид.

Нахождение в природе и физические свойства

Белое (в аморфном виде) или бесцветное кристаллическое вещество, существующая в четырёх модификациях, среди которых устойчивы [1] :

• α-AlPO₄ — с гексагональной решёткой (пространственная группа P3₁21), устойчив до 580 °C;

Плотность: 2,64 г/см³, удельная теплоёмкость: 93,2 Дж/(моль·К), стандартная энтальпия образования: −1733 кДж/моль, стандартная энергия Гиббса: −1617 кДж/моль, стандартная энтропия: 90,8 Дж/(моль·K).

• β-AlPO₄ — с гексагональной (580—1047 °C) или кубической (выше 1047 °C) решёткой.

Соединение плохо растворимо в воде (ПР 9,83⋅10 −10 ) и спирте, хорошо растворимо в соляной и азотной кислоте [2] . Хуже всего соль растворима в воде при pH 4,07—6,93 [3] .

При осаждении из водных растворов выпадает в виде аморфного осадка общей формулой AlPO₄•xH₂O. Известны кристаллогидраты, где x=2; 3,5. Безводную соль можно получить при нагревании фосфата выше 1300 °C.