Как составить формулу фосфат кальция

Фосфат (ортофосфат) кальция

Неорганическое вещество, соль металла кальция и ортофосфорной кислоты.

Формула

Ca₃(PO₄)₂

Альтернативные названия

Трикальцийфосфат, фосфорнокислый кальций.

Ортофосфат кальция часто встречается в природе, входя в состав таких минералов, как апатит, гидроксиапатит и фосфорит.

Свойства фосфата кальция

Физические свойства

Фосфат кальция представляет собой бесцветное или белое кристаллическое вещество (абразив), чрезвычайно плохо растворимое в воде. Может существовать в двух модификациях:

1. Моноклинная сингония.
2. Гексагональная сингония.

Легко вступает в реакцию с кислотами, образуя при этом более растворимые гидрофосфаты.

Химические свойства

Фосфат кальция легко вступает в реакцию с сильными кислотами:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

При температурном воздействии (нагревании) – разлагается с образованием оксида фосфора:

Ca₃(PO₄)₂=P₂O₅+3CaO

Также вступает в реакцию с солями с образованием нерастворимого осадка:

Ca₃(PO₄)₂ + 3Li₂SO₄ = 2Li₃PO₄↓ + 3CaSO₄

Возможна реакция с оксидом азота при участии воды:

Ca₃(PO₄)₂+ 3NO₂ + H₂O → Ca(NO₃)₂ + 2CaHPO₄ + NO

При высоких температурах (более 1000 ^оC) вступает в реакцию с углеродом:

Ca₃(PO₄)₂ + 8C = Ca₃P₂ + 8CO

Получение

В основе главных способов получения фосфата кальция лежат реакции ионного обмена:

3Ca(NO₃)₂ + 2Na₂HPO₄ = Ca₃(PO₄)₂ +4NaNO₃ +2HNO₃

На известь воздействуют ортофосфорной кислотой:

3Ca(OH)₂ +2H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O.

Применение

Фосфат кальция активно применяется во многих отраслях жизни человека. Он часто используется как добавка в корм животных и птиц с целью восполнения недостатка кальция. Его добавляют как компонент в многие лекарственные препараты в фармацевтике и фармакологии. Используют также при производстве стекла и абразивов.

В пищевой промышленности он получил кодовое название – добавка Е341. Используют его как разрыхлитель, для фиксации цвета, в качестве стабилизатора.

Добавка Е431 применяется при производстве сухого молока, плавленных сырков, мороженого, хлебобулочных и ликероводочных изделий, рыбной и мясной продукции, спортивного пита-ния, сухих завтраков, травяных чаев, консервов, рафинированных масел, выпечки и многого другого. Полезна или вредна данная пищевая добавка для организма человека – сказать однозначно нельзя. Несмотря на то, что она составляющая костной ткани и является источником кальция, все же некоторые ученые активно говорят о ее вреде, который главным образом может быть нанесен бесперебойной работе желудочно-кишечного тракта.

В сельском хозяйстве он эффективен в качестве минерального удобрения, особенно для кислых грунтов.

Состав многих зубных паст и порошков также содержит фосфат кальция.

С целью получения фосфора, а также фосфорной кислоты его применяют как основное сырье.

Строительным материалом для костей и зубов человека также является фосфат кальция.

Тест по теме «Фосфат кальция»

Фосфат кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Фосфат кальция – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Ca₃(PO₄)₂.

Краткая характеристика фосфата кальция

Физические свойства фосфата кальция

Получение фосфата кальция

Химические свойства фосфата кальция

Химические реакции фосфата кальция

Применение и использование фосфата кальция

Краткая характеристика фосфата кальция:

Фосфат кальция – неорганическое вещество бесцветного либо белого цвета, соль металла кальция и ортофосфорной кислоты.

Фосфат кальция представляет собой бесцветные кристаллы.

Химическая формула фосфата кальция Ca₃(PO₄)₂.

Фосфат кальция существует в виде двух модификациях (α и β), отличающихся физическими свойствами (плотностью и температурой плавления). α-модификация фосфата кальция имеет моноклинную сингонию. β-модификация фосфата кальция имеет гексагональная сингонию.

Плохо растворим в воде. В отличие от многих химических веществ растворимость фосфата кальция падает с увеличением температуры.

Не растворим в жидком аммиаке, ацетоне, диэтиловом эфире, этаноле и пр. органических растворителях.

В пищевой промышленности используется 3 типа фосфатов кальция, согласно степени замещения атомов водорода:

– добавка Е341(i) – ортофосфат кальция 1-замещенный (Monocalcium ortophosphate) с химической формулой Ca(Н₂PO₄)₂;

– добавка Е341(ii) – ортофосфат кальция 2-замещенный (Dicalcium ortophosphate) с химической формулой CaНPO₄;

– добавка Е341(iii) – ортофосфат кальция 3-замещенный (Tricalcium ortophosphate) с химической формулой Ca₃(PO₄)₂.

Фосфат кальция широко распространён в природе. Входит в состав минералов фосфорита, апатита, гидроксиапатита. Фосфаты кальция содержатся в коровьем молоке. В организме человека кальций существует в основном в виде фосфатов кальция. Кости человека на семьдесят процентов состоят из фосфатов кальция. Зубная эмаль тоже состоит в основном из гидроксиапатитов (соединений фосфата кальция).

Физические свойства фосфата кальция:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	Ca3(PO4)2
Синонимы и названия иностранном языке	calcium phosphate (англ.) витлоктит (рус.) кальций фосфорнокислый (рус.) кальция ортофосфат (рус.) трикальций фосфат (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные тригональные кристаллы
Цвет	бесцветный, белый
Вкус	—*
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность α-модификации фосфата кальция (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3	2810
Плотность α-модификации фосфата кальция (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3	2,81
Плотность β-модификации фосфата кальция (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3	3067
Плотность β-модификации фосфата кальция (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3	3,067
Температура кипения, °C	—
Температура плавления α-модификации фосфата кальция, °C	> 1200
Температура плавления β-модификации фосфата кальция, °C	1670
Молярная масса, г/моль	310,18
Растворимость в воде при 25 °C, г/100 мл	0,0025

* Примечание:

— нет данных.

Получение фосфата кальция:

Фосфат кальция получают из минералов, в которых он содержится: фосфорита, апатита, гидроксиапатита.

Фосфат кальция также получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействием оксида кальция и ортофосфорной кислоты:

3CaO + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂O.

1. 2. взаимодействием гидроксида кальция и ортофосфорной кислоты:

3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O.

1.  3. взаимодействием фосфата лития и хлорида кальция:

2Li₃PO₄ + 3CaCl₂ → 6LiCl + Ca₃(PO₄)₂.

1.  4. взаимодействием фосфата натрия и хлорида кальция:

2Na₃PO₄ + 3CaCl₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl.

1.  5. разложения гидроортофосфата кальция:

3CaHPO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + H₃PO₄.

Реакция протекает при кипении.

Химические свойства фосфата кальция. Химические реакции фосфата кальция:

Химические свойства фосфата кальция аналогичны свойствам фосфатов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция фосфата кальция и углерода:

Ca₃(PO₄)₂ + 8C → Ca₃P₂ + 8CO (t = 900-1200 ^oC).

В результате реакции образуются фосфид кальция и оксид углерода (угарный газ).

2. реакция фосфата кальция, углерода и оксида кремния:

Ca₃(PO₄)₂ + 5C + 3SiO₂ → 2P + 5CO + 3CaSiO₃ (t = 1500 ^oC).

или

2Ca₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ → P₄ + 10CO + 6CaSiO₃ (t = 1500 ^oC).

В результате реакции образуются фосфор, оксид углерода (угарный газ) и силикат кальция. Реакцию проводят в электропечах без доступа воздуха. Реакция представляет собой современный метод производства фосфора.

3. реакция фосфата кальция и алюминия:

3Ca₃(PO₄)₂ + 16Al → 3Ca₃P₂ + 8Al₂O₃ (t = 500 ^oС).

В результате реакции образуются фосфид кальция и оксид алюминия.

4. реакция фосфата кальция, оксида азота и воды:

Ca₃(PO₄)₂ + 3NO₂ + H₂O → Ca(NO₃)₂ + 2CaHPO₄ + NO.

В результате реакции образуются нитрат кальция, гидроортофосфат кальция и оксид азота.

5. реакция фосфата кальция и ортофосфорной кислоты:

Ca₃(PO₄)₂ + H₃PO₄ → 3CaHPO₄.

В результате химической реакции образуется гидроортофосфат кальция.

6. реакция фосфата кальция с азотной кислотой:

Ca₃(PO₄)₂ + 6HNO₃ → 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂.

В результате химической реакции образуются нитрат кальция и ортофосфорная кислота. Азотная кислота используется в виде концентрированного раствора.

Аналогично проходят реакции фосфата кальция и с другими сильными минеральными кислотами.  

7. реакция термического разложения фосфата кальция:

Ca₃(PO₄)₂ → 3CaO + P₂O₅ (t = 2000 ^оС).

В результате реакции термического разложения фосфата кальция образуются оксид кальция и оксид фосфора.

Применение и использование фосфата кальция:

Фосфат кальция используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в пищевой промышленности при производстве хлебобулочных изделий, специальных напитков (например, для спортсменов), концентрированного молока с высоким содержанием сухих веществ, сухого молока, сгущенного молока, мороженого, рыбных и мясных фаршей, ликер-водочных изделий, сухих и травяных чаев, полуфабрикатов, сухих завтраков, продуктов быстрого приготовления, кондитерских изделий, разрыхлителей для выпечки, плавленых сыров, биологически активных добавок, консервированных фруктов и овощей,

– в пищевой промышленности как стабилизатор, регулятор кислотности, разрыхлитель, фиксатор окраски, как эмульгирующая соль в производстве плавленых сыров, как разделяющий агент и противослеживающий агент в сухом молоке и сливках, как антикристаллизатор сгущенного молока и уплотнитель растительных тканей в производстве фруктовых и овощных консервов,

– в качестве пищевой добавки Е341,

– как составной компонент зубных паст и порошков,

– в качестве минеральной подкормки для скота и птиц,

– в производстве керамики и стекла, абразивов,

– в химической промышленности как исходное сырье для получения фосфорной кислоты и фосфора,

– в медицине, входит в состав некоторых лекарств,

– в составе фосфоритной муки используется как удобрение для кислых почв.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

фосфат кальция реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода соль гидролиз цинка
уравнение реакций соединения масса взаимодействие масса фосфата кальция
реакции

Коэффициент востребованности
6 986

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 марта 2021 года; проверки требуют 3 правки.

Ортофосфат кальция
Общие
Систематическое наименование	Фосфат ​(ортофосфат)​ кальция, фосфорнокислый кальций
Хим. формула	Ca3(PO4)2
Физические свойства
Состояние	твердое
Молярная масса	310,18 г/моль
Плотность	2,81 г/см3 (α) 3,067 г/см3 (β)
Термические свойства
Температура
• плавления	>1200 °C (α) 1670 °C (β)
Мол. теплоёмк.	231,6 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-4112,9 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7758-87-4
PubChem	24456
Рег. номер EINECS	231-840-8
SMILES	[O-]P(=O)([O-])[O-].[O-]P(=O)([O-])[O-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/3Ca.2H3O4P/c;;;2*1-5(2,3)4/h;;;2*(H3,1,2,3,4)/q3*+2;;/p-6 QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H
ChEBI	9679
ChemSpider	22864
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Ортофосфа́т ка́льция (трикальцийфосфат) — неорганическое вещество, соль кальция и ортофосфорной кислоты с химической формулой Ca₃(PO₄)₂. Существует в виде двух модификаций (α и β), отличающихся физическими свойствами. Содержится в костной ткани, входит в состав минералов. Широко применяется в сельском хозяйстве как удобрение, а также для подкормки скота, в промышленности для производства абразивов, керамики и стекла.

Свойства[править | править код]

Ортофосфат кальция представляет собой бесцветное кристаллическое вещество. Существует в двух модификациях — α (моноклинная сингония) и β (гексагональная сингония). α-модификация имеет температуру плавления > 1200 °С, плотность 2,81 г/см³; β-модификация — температуру плавления 1670 °C и плотность 3,067 г/см³. Обе модификации имеют плохую растворимость в воде — 0,0025 % (масс.) при 20 °C. При действии кислот ортофосфат кальция переходит в более растворимые гидрофосфаты^[1].

Нахождение в природе[править | править код]

Ортофосфат кальция широко распространён в природе. Входит в состав минералов фосфорита, апатита, гидроксиапатита^[1].

Биологическая роль[править | править код]

Является основным строительным материалом для костей и зубов позвоночных^[1].

Применение[править | править код]

Применяется как источник кальция для подкормки скота и птиц. В составе фосфоритной муки используется как удобрение для кислых почв. Применяют в производстве керамики и стекла, абразивов. Является исходным сырьём для получения фосфорной кислоты и фосфора. Применяется в пищевой промышленности в качестве разрыхлителя. Также входит в состав некоторых лекарств.

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С. Кальция фосфаты // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 299. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.

From Wikipedia, the free encyclopedia

For the function of calcium phosphate in organisms, see Calcium metabolism.

Calcium phosphate

Calcium Phosphate nanowires seen in SEM
Identifiers
CAS Number	7758-87-4
EC Number	233-283-6
E number	E341 (antioxidants, …)
PubChem CID	24456
UNII	K4C08XP666
InChI Key: QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H
Properties
Chemical formula	Ca3(PO4)2
Molar mass	310.18 g/mol
Appearance	White Solid
Odor	Odorless
Density	3.14 g/cu cm[1]
Melting point	1,670 °C (3,040 °F; 1,940 K)[1]
Solubility in water	Practically insoluble with water
Solubility in Ethanol	Insoluble with ethanol (also acetic acid)
Hazards
GHS labelling:
Pictograms
Signal word	Warning
Hazard statements	H315, H319, H335
Precautionary statements	P101, P102, P103, P261, P264, P270, P271, P280, P302+P352, P304+P340, P305+P351+P338
NFPA 704 (fire diamond)	2 0 1
Flash point	Non-flammable
Safety data sheet (SDS)	fishersci.com
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox references

The term calcium phosphate refers to a family of materials and minerals containing calcium ions (Ca²⁺) together with inorganic phosphate anions. Some so-called calcium phosphates contain oxide and hydroxide as well. Calcium phosphates are white solids of nutritious value^[2] and are found in many living organisms, e.g., bone mineral and tooth enamel.^[3] In milk, it exists in a colloidal form in micelles bound to casein protein with magnesium, zinc, and citrate–collectively referred to as colloidal calcium phosphate (CCP).^[4] Various calcium phosphate minerals are used in the production of phosphoric acid and fertilizers. Overuse of certain forms of calcium phosphate can lead to nutrient-containing surface runoff and subsequent adverse effects upon receiving waters such as algal blooms and eutrophication (over-enrichment with nutrients and minerals).^{[citation needed]}

Orthophosphates, di- and monohydrogen phosphates[edit]

These materials contain Ca²⁺ combined with PO³⁻
₄, HPO²⁻
₄, or H
₂PO⁻
₄:

• Monocalcium phosphate, E341 (CAS# 7758-23-8 for anhydrous; CAS#10031-30-8 for monohydrate: Ca(H₂PO₄)₂ and Ca(H₂PO₄)₂(H₂O)
• Dicalcium phosphate (dibasic calcium phosphate), E341(ii) (CAS# 7757-93-9): CaHPO₄ (mineral: monetite), dihydrate CaHPO₄(H₂O)₂ (mineral: brushite) and monohydrate CaHPO₄(H₂O)
• Tricalcium phosphate (tribasic calcium phosphate or tricalcic phosphate, sometimes referred to as calcium phosphate or calcium orthophosphate, whitlockite), E341(iii) (CAS#7758-87-4): Ca₃(PO₄)₂
• Octacalcium phosphate (CAS# 13767-12-9): Ca₈H₂(PO₄)₆·5H₂O
• Amorphous calcium phosphate, a glassy precipitate of variable composition that may be present in biological systems.

Di- and polyphosphates[edit]

These materials contain Ca²⁺ combined with the polyphosphates, such as P
₂O⁴⁻
₇ and triphosphate P
₃O⁵⁻
₁₀:

• Dicalcium diphosphate (CAS#7790-76-3]: Ca₂P₂O₇
• Calcium triphosphate (CAS# 26158-70-3): Ca₅(P₃O₁₀)₂

Hydroxy- and oxo-phosphates[edit]

These materials contain other anions in addition to phosphate:

• Hydroxyapatite Ca₅(PO₄)₃(OH)
• Apatite Ca₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl,Br)₂
• Tetracalcium phosphate (CAS#1306-01-0): Ca₄(PO₄)₂O

References[edit]