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リン酸

リン酸の化学構造式

リン酸Phosphoric acidは,化学式 H3PO4 で表される無機化合物です。

目次
  1. 1名称
  2. 2化学式と構造
  3. 3物質情報
  4. 4構成要素
  5. 5熱力学的性質
  6. 6溶解度
  7. 7危険有害性
  8. 8製法
  9. 9化学反応
  10. 10参考文献
  11. 11関連物質
  12. 12関連カテゴリ

名称

物質名称一覧

命名法
Nomenclature
名称
Name
代表的名称
Typical name
リン酸
Phosphoric acid
組成命名法
Compositional nomenclature
リン酸水素
Hydrogen phosphate
付加命名法
Additive nomenclature
トリヒドロキシドオキシドリン
Trihydroxidooxidophosphorus
水素命名法
Hydrogen nomenclature
テトラオキシドリン酸三水素
Trihydrogen(tetraoxidophosphorus)
IUPAC許容慣用名
IUPAC acceptable common names
リン酸
Phosphoric acid
別名
Other names
オルトリン酸
Orthophosphoric acid

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称
Formula name
化学式
Formula
代表的化学式
Typical formula
H3PO4
分子式
Molecular formula
H3PO4
組成式
Compositional formula
H3PO4
構造式
Structural formula
リン酸の化学構造式
電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure
リン酸の電子式 (ルイス構造式)
電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure
リン酸の電子式 (ルイス構造式, 色付き)
その他の構造式
Other structural formulas
リン酸の化学構造式 (二重結合表記)
※実際の二重結合は単結合

物質情報

物質情報一覧

項目
Item
Value
名称
Name
リン酸
Phosphoric acid
化学式
Formula
H3PO4
外観
Appearance
無色の固体
Colorless solid
臭気
Odor
無臭
Odorless
モル質量
Molar mass
97.994 g/mol
密度
Density
1.868 g/cm3[1]
固体, 25°C
融点
Melting point
42.35 °C[1]
42.4 °C[2]
沸点
Boiling point
213 °C[1]
分解
407 °C[2]

構成要素

構成原子

原子
Atom
名称
Name
酸化数
Oxidation state
個数
Number
H水素+13
Pリン+51
O酸素−24

原子の比率

原子
Atom
原子量
Atomic weight
個数
Number
原子比率
Atomic ratio
重量比率
Weight ratio
H1.008337.50%3.09%
P30.974112.50%31.61%
O15.999450.00%65.31%
HPO原子比率
HPO重量比率

熱力学的性質

相転移特性

項目
Item
Value
融解熱
Enthalpy of fusion
13.4 kJ · mol−1[1][2]
at 42.35°C
蒸発熱
Enthalpy of vaporization
蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C
その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition

標準熱力学特性

状態
State
標準生成
エンタルピー
ΔfH°
kJ · mol−1
標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
kJ · mol−1
標準モル
エントロピー
S°
J · K−1 · mol−1
標準モル
定圧熱容量
Cp°
J · K−1 · mol−1
結晶性固体−1279.0[3]−1119.1[3]110.50[3]106.06[3]
液体−1266.9[3]
水溶液 (解離状態)−1277.4[3]−1018.7[3]−220.3[3]
水溶液 (非解離状態)−1288.34[3]−1142.54[3]158.2[3]
結晶性固体
0.5水和物
−1431.3[3]−1242.1[3]129.16[3]126.02[3]
結晶性固体
1水和物
−1568.83[3]

溶解度

溶解性

反応
Reactive
混和
Miscible
易溶
Very soluble
可溶
Soluble
微溶
Slightly soluble
難溶
Very slightly soluble
不溶
Insoluble

水への溶解度 (g/100 g solution)[4]

-81°C-16.3°C0.5°C14.95°C24.03°C24.11°C24.38°C24.4°C24.81°C25.41°C25.85°C26.23°C27.02°C29.42°C29.77°C37.65°C39.35°C42.3°C
62.976.778.781.785.794.7894.894.8494.9595.2695.5495.995.9896.1596.1197.898.48100

溶解度曲線 (g/100 g solution)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)020406080100溶解度 (g/100 g solution)

危険有害性

GHSラベル[5]

物理的危険性[5]

健康有害性[5]

環境有害性[5]

製法

酸性酸化物の反応

十酸化四リンが反応すると,リン酸が生成します。

十酸化四リンの反応
ΔrG−355.9 kJ/mol
K2.24 × 1062
pK−62.35

弱酸の塩強酸の反応

弱酸の塩強酸が反応すると,リン酸が生成する場合があります。

オキソ酸脱水性酸性酸化物の反応

オキソ酸脱水性酸性酸化物が反応すると,リン酸が生成する場合があります。

ケイ酸十酸化四リンの反応
ΔrG−349.9 kJ/mol
K1.99 × 1061
pK−61.30

分解反応

熱分解性物質が分解すると,リン酸が生成する場合があります。

リン酸アンモニウムの分解
ΔrG64.7 kJ/mol
K0.46 × 10−11
pK11.33

加水分解

弱酸と弱塩基の塩が反応すると,リン酸が生成する場合があります。

リン酸銅(II)の加水分解
ΔrG442.0 kJ/mol
K0.37 × 10−77
pK77.44

非金属の反応

リンが反応すると,リン酸ホスフィンが生成します。

リンの反応
ΔrG−444.8 kJ/mol
K8.43 × 1077
pK−77.93

化学反応

電離反応

リン酸が電離すると,水素イオン陰イオンが生成します。

リン酸の電離
ΔrG12.26 kJ/mol
K0.71 × 10−2
pK2.15
H3PO4リン酸
H+水素イオン + H2PO4リン酸二水素イオン
リン酸の電離
ΔrG53.39 kJ/mol
K0.44 × 10−9
pK9.35
H3PO4リン酸
2H+水素イオン + HPO42−リン酸水素イオン

塩基との反応

リン酸塩基が反応すると,が生成します。

リン酸水酸化カリウムの反応
ΔrG−116.0 kJ/mol
K2.10 × 1020
pK−20.32

塩基性酸化物との反応

塩基性酸化物リン酸が反応すると,が生成します。

酸化ナトリウムリン酸の反応
ΔrG−924.4 kJ/mol
K8.87 × 10161
pK−161.95
酸化カリウムリン酸の反応
ΔrG−1197.4 kJ/mol
K5.96 × 10209
pK−209.78

揮発性の酸の塩との反応

揮発性の酸の塩リン酸が反応すると,不揮発性の酸の塩揮発性の酸が生成します。

硫化ナトリウムリン酸の反応
ΔrG−390.7 kJ/mol
K2.80 × 1068
pK−68.45

との反応

リン酸が反応すると,酸性塩が生成します。

オキソ酸塩との反応

オキソ酸塩リン酸が反応すると,三酸化硫黄が生成します。

陰イオンとの反応

リン酸陰イオンが反応すると,陰イオンが生成します。

リン酸リン酸イオンの反応
ΔrG−87.5 kJ/mol
K2.13 × 1015
pK−15.33
H3PO4リン酸 + 2PO43−リン酸イオン
3HPO42−リン酸水素イオン
リン酸リン酸水素イオンの反応
ΔrG−28.87 kJ/mol
K1.14 × 105
pK−5.06
H3PO4リン酸 + HPO42−リン酸水素イオン
2H2PO4リン酸二水素イオン
リン酸リン酸イオンの反応
ΔrG−87.1 kJ/mol
K1.82 × 1015
pK−15.26
2H3PO4リン酸 + PO43−リン酸イオン
3H2PO4リン酸二水素イオン

活性金属との反応

活性金属リン酸が反応すると,水素が生成します。

ナトリウムリン酸の反応
ΔrG−1339.4 kJ/mol
K4.49 × 10234
pK−234.65
マグネシウムリン酸の反応
ΔrG−1300.5 kJ/mol
K6.88 × 10227
pK−227.84
アルミニウムリン酸の反応
ΔrG−997.6 kJ/mol
K5.92 × 10174
pK−174.77
カリウムリン酸の反応
ΔrG−1452.3 kJ/mol
K2.70 × 10254
pK−254.43
カルシウムリン酸の反応
ΔrG−1646.5 kJ/mol
K2.85 × 10288
pK−288.45

自己酸化還元性化学種との反応

自己酸化還元性化学種リン酸が反応すると,種々の生成物が生成します。

炭素リン酸の反応
ΔrG609.0 kJ/mol
K0.20 × 10−106
pK106.69
リンリン酸の反応
ΔrG267.1 kJ/mol
K0.16 × 10−46
pK46.79
ヒ素リン酸の反応
ΔrG730.7 kJ/mol
K0.97 × 10−128
pK128.01

還元性化学種との反応

還元性化学種リン酸が反応すると,種々の生成物が生成します。

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種リン酸が反応すると,種々の生成物が生成します。

リン酸の反応
ΔrG186.9 kJ/mol
K0.18 × 10−32
pK32.74
ヨウ化カリウムリン酸の反応
ΔrG606.0 kJ/mol
K0.68 × 10−106
pK106.17
リン酸の反応
ΔrG1958.0 kJ/mol
K0.94 × 10−343
pK343.03

沈殿反応

水溶液中に特定の化学種が存在すると,リン酸と反応して沈殿が生成します。

分解反応

リン酸が分解すると,十酸化四リンが生成します。

リン酸の分解
ΔrG355.9 kJ/mol
K0.45 × 10−62
pK62.35
リン酸の分解
ΔrG1132.5 kJ/mol
K0.39 × 10−198
pK198.41
リン酸の分解
ΔrG2238.2 kJ/mol
K0.77 × 10−392
pK392.12

水溶液の電気分解

リン酸水溶液を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

の電気分解
ΔrG474.258 kJ/mol
K0.82 × 10−83
pK83.09
2H2O
2H2水素 + O2酸素
リン酸水溶液の電気分解 (水≠反応物)
ΔrG2238.2 kJ/mol
K0.77 × 10−392
pK392.12
2H3PO4リン酸
💧⚡
2Pリン + 4O2酸素 + 3H2水素
リン酸水溶液の電気分解 (水≠反応物)
ΔrG1132.5 kJ/mol
K0.39 × 10−198
pK198.41

参考文献

参考文献一覧

  1. 1
    James G. Speight (2017)
    Lange's Handbook of Chemistry, 17th edition
    McGraw Hill Education

  2. 2
    John R. Rumble Jr, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2019)
    CRC Handbook of Chemistry and Physics 100th Edition
    CRC Press

  3. 3
  4. 4
    Atherton Seidell (1919)
    Solubilities of Inorganic and Organic Compounds: A Compilation of Quantitative Solubility Data From the Periodical Literature
    D. Van Nostrand Company

  5. 5