ในขอบเขตของเคมีการจำแนกประเภทของสารประกอบมักจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและคุณสมบัติทางเคมี คำถามหนึ่งข้อหนึ่งที่เกิดขึ้นคือ Dihydrogen Phosphate เป็นเกลือหรือไม่ เพื่อแก้ไขปัญหานี้จำเป็นต้องเจาะลึกลงไปในคำจำกัดความของคำศัพท์ทางเคมีที่สำคัญและวิเคราะห์โครงสร้างและลักษณะของ dihydrogenฟอสเฟต.
แนวคิดพื้นฐาน: เกลือและเกลือที่เป็นกรด
คำจำกัดความของเกลือ
ในวิชาเคมีเกลือถูกกำหนดไว้แบบดั้งเดิมเป็นสารประกอบทางเคมีซึ่งประกอบด้วยไอออนที่จัดขึ้นโดยพันธะไอออนิก มันเกิดขึ้นเมื่อกรดและฐานได้รับปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง สูตรทั่วไปสำหรับปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางระหว่างกรด HA และฐาน BOH คือ: HA + BOH → BA + H₂Oโดยที่ BA แสดงถึงเกลือ เกลือมักจะประกอบด้วยไพเพอร์ (ไอออนที่มีประจุบวก) และแอนไอออน (ไอออนที่มีประจุลบ) ประจุบวกมักจะได้มาจากฐานเช่นไอออนโลหะหรือแอมโมเนียมไอออน (NH₄⁺) ในขณะที่แอนไอออนมาจากกรด
เกลือที่เป็นกรด
เกลือที่เป็นกรดเป็นเกลือชนิดเฉพาะ พวกเขาจะเกิดขึ้นเมื่อกรดโพลีโพรติกถูกทำให้เป็นกลางเพียงบางส่วนโดยฐาน กรดโพลีโพรตเป็นกรดที่สามารถบริจาคโปรตอนได้มากกว่าหนึ่ง (H⁺) ต่อโมเลกุล ในระหว่างการวางตัวเป็นกลางบางส่วนโปรตอนที่เป็นกรดทั้งหมดในกรดโพลีโพรตจะถูกแทนที่ด้วยโลหะหรือแอมโมเนียมไอออน เป็นผลให้เกลือที่เป็นกรดมีทั้งไอออนบวกจากฐานและไอออนที่มีประจุลบซึ่งยังคงมีโปรตอนที่เป็นกรดที่สามารถบริจาคได้ ตัวอย่างเช่นเมื่อกรดซัลฟูริก (H₂SO₄) กรด diprotic ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์จำนวน จำกัด (NaOH), โซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต (NAHSO₄) เกิดขึ้น ในกรณีนี้มีเพียงหนึ่งในสองโปรตอนในกรดซัลฟิวริกเท่านั้นที่ถูกแทนที่ด้วยโซเดียมไอออนปล่อยให้ไฮโดรเจนซัลเฟตไอออน (HSO₄⁻) มีโปรตอนที่เหลืออยู่ซึ่งสามารถบริจาคได้กรดเกลือคุณสมบัติ
องค์ประกอบและโครงสร้างของ dihydrogen phosphate
สูตรเคมีและองค์ประกอบไอออนิก
Dihydrogen phosphate เป็นไอออนที่มีสูตรเคมีh₂po₄⁻ มันมาจากกรดฟอสฟอริก (H₃po₄) ซึ่งเป็นกรด triprotic ซึ่งหมายความว่าสามารถบริจาคโปรตอนสามตัว เมื่อกรดฟอสฟอริกผ่านการแยกตัวออกจากกันบางส่วนหรือการทำให้เป็นกลางบางส่วนสามารถเกิดไอออนฟอสเฟตที่แตกต่างกันได้ ในกรณีของ dihydrogen phosphate (H₂PO₄⁻) โปรตอนหนึ่งตัวหายไปจากกรดฟอสฟอริกทำให้โปรตอนสองตัวยังคงติดอยู่กับกลุ่มฟอสเฟต
ในการสร้างเกลือฟอสเฟต dihydrogen, h₂po₄⁻ ion ต้องรวมกับไอออนบวก ประจุบวกทั่วไปที่สร้างเกลือ dihydrogen ฟอสเฟตรวมถึงไอออนของโลหะเช่นโซเดียม (Na⁺), โพแทสเซียม (K⁺), แคลเซียม (Ca²⁺) และแอมโมเนียมไอออน (NH₄⁺) ตัวอย่างเช่นโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตมีสูตรทางเคมีnah₂po₄ซึ่งประกอบด้วยna⁺ไพเพอร์และแอนไอออนh₂po₄⁻ ในทำนองเดียวกันแอมโมเนียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตคือ (NH₄) H₂po₄ซึ่งมีNH₄⁺ไพเพอร์และแอนไอออนH₂po₄⁻
ลักษณะโครงสร้าง
โครงสร้างของไอออน dihydrogen phosphate นั้นขึ้นอยู่กับกลุ่มฟอสเฟต (PO₄³⁻) ซึ่งมีเรขาคณิต tetrahedral พร้อมอะตอมฟอสฟอรัสที่ศูนย์กลางที่ผูกพันกับอะตอมออกซิเจนสี่อะตอม ในH₂po₄⁻ ion อะตอมออกซิเจนสองอะตอมถูกผูกมัดกับอะตอมไฮโดรเจนซึ่งก่อตัวเป็นกลุ่ม OH กลุ่ม OH เหล่านี้มีหน้าที่รับผิดชอบคุณสมบัติที่เป็นกรดของไอออน dihydrogen phosphate ion เนื่องจากอะตอมไฮโดรเจนในกลุ่มเหล่านี้สามารถปล่อยเป็นโปรตอนในน้ำในน้ำสารละลาย.
Dihydrogen phosphate เป็นเกลือหรือไม่?
ความแตกต่างที่สำคัญ: ไอออนกับเกลือ
มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องชี้แจงจุดทั่วไปของความสับสน: dihydrogen phosphate (h₂po₄⁻) ตัวเองเป็นไอออนไม่ใช่เกลือ เกลือเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยทั้งไพเพอร์และแอนไอออน อย่างไรก็ตามเมื่อไอออน dihydrogen ฟอสเฟตรวมกับไพเพอร์สารประกอบที่เกิดขึ้นจะเป็นเกลือแน่นอน เกลือเหล่านี้จัดเป็นเกลือที่เป็นกรดเนื่องจากไอออนH₂po₄⁻ยังคงมีโปรตอนที่เป็นกรดที่สามารถบริจาคได้
ตัวอย่างเช่นพิจารณาโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (Nah₂po₄) สารประกอบนี้ประกอบด้วยNa⁺ไพเพอร์และแอนไอออนH₂po₄⁻ซึ่งจัดขึ้นโดยพันธบัตรไอออนิก มันเกิดขึ้นเมื่อกรดฟอสฟอริก (h₃po₄) ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ในอัตราส่วนโมลาร์ 1: 1 ทำให้เกิดการวางตัวเป็นกลางบางส่วน: H₃po₄ + NaOH →Nah₂po₄ + H₂o ในปฏิกิริยานี้มีเพียงหนึ่งในสามโปรตอนในกรดฟอสฟอริกที่ถูกทำให้เป็นกลางโดยโซเดียมไฮดรอกไซด์ทำให้โปรตอนสองตัวในH₂po₄⁻ ion เนื่องจากสารประกอบมีทั้งไอออนบวก (na⁺) และประจุลบ (h₂po₄⁻) และเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางระหว่างกรดและฐานโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตเป็นเกลืออย่างชัดเจน
คุณสมบัติทางเคมีของเกลือ dihydrogen phosphate
เกลือ Dihydrogen ฟอสเฟตแสดงคุณสมบัติลักษณะของเกลือที่เป็นกรด ในสารละลายน้ำh₂po₄⁻ ion สามารถทำหน้าที่เป็นทั้งกรดและฐานขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลาย นี่เป็นเพราะมันสามารถบริจาคโปรตอน (ทำหน้าที่เป็นกรด) เพื่อสร้างไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน (HPO₄²⁻) หรือยอมรับโปรตอน (ทำหน้าที่เป็นฐาน) เพื่อปฏิรูปกรดฟอสฟอริก (H₃PO₄) ธรรมชาติ amphoteric นี้เป็นคุณสมบัติทั่วไปของเกลือที่เป็นกรดจำนวนมากที่ได้มาจากกรดโพลีโพรต
ตัวอย่างเช่นในสารละลายของโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตสมดุลต่อไปนี้มีอยู่:
h₂po₄⁻h⁺ + hpo₄²⁻ (ทำหน้าที่เป็นกรด)
h₂po₄⁻ + h⁺h₃po₄ (ทำหน้าที่เป็นฐาน)
ค่า pH ของสารละลายเกลือ dihydrogen ฟอสเฟตขึ้นอยู่กับความแข็งแรงสัมพัทธ์ของกรดและการแยกตัวออกจากฐานของh₂po₄⁻ ion สำหรับกรดฟอสฟอริกค่าคงที่การแยกตัวครั้งแรก (KA₁) สำหรับการก่อตัวของH₂PO₄⁻นั้นค่อนข้างใหญ่ในขณะที่ค่าคงที่การแยกตัวครั้งที่สอง (KA₂) สำหรับการก่อตัวของHPO₄²⁻มีขนาดเล็กลง เป็นผลให้ในการแก้ปัญหาh₂po₄⁻ ion มีแนวโน้มที่จะบริจาคโปรตอนมากกว่าที่จะยอมรับหนึ่งทำให้การแก้ปัญหาของเกลือ dihydrogen phosphate จำนวนมากเป็นกรดเล็กน้อย
เกลือ dihydrogen phosphate ทั่วไปและการใช้งานของพวกเขา
โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (Nah₂po₄)
โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตเป็นของแข็งผลึกสีขาวที่ละลายได้ในน้ำ มันมักจะใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเป็นอิมัลซิไฟเออร์ตัวแทนบัฟเฟอร์และตัวแทน leavening ในอุตสาหกรรมยามันถูกใช้ในการกำหนดยาระบายและเป็นตัวแทนบัฟเฟอร์ในสารละลายทางหลอดเลือดดำ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในการบำบัดน้ำและเป็นน้ำยาในห้องปฏิบัติการเคมี
โพแทสเซียม dihydrogen phosphate (kh₂po₄)
โพแทสเซียม dihydrogen phosphate เป็นอีกหนึ่งเกลือ dihydrogen phosphate ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มันเป็นแหล่งที่มาของโพแทสเซียมและฟอสฟอรัสทำให้เป็นประโยชน์ในฐานะปุ๋ยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบไฮโดรโปนิกและสำหรับการปลูกพืชในเรือนกระจก นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารในฐานะผู้ทำลายล้างและบัฟเฟอร์และในการผลิตผงซักฟอกและสารทำความสะอาด
แอมโมเนียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต ((NH₄) H₂po₄)
แอมโมเนียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตเป็นปุ๋ยที่สำคัญซึ่งให้ทั้งไนโตรเจนและฟอสฟอรัสกับพืช มันมักจะใช้ร่วมกับปุ๋ยอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการทางโภชนาการของพืช นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเครื่องดับเพลิงเป็นสารหน่วงไฟและในอุตสาหกรรมสิ่งทอในฐานะตัวแทนการตกแต่ง
ข้อสรุป
โดยสรุปคำว่า "dihydrogen phosphate" สามารถอ้างถึงh₂po₄⁻ ion ซึ่งไม่ใช่เกลือ แต่เป็นไอออน อย่างไรก็ตามเมื่อไอออนนี้รวมกับไพเพอร์เช่นNa⁺, K⁺, Ca²⁺หรือNH₄⁺สารประกอบที่ได้คือเกลือแน่นอน เกลือเหล่านี้จัดเป็นเกลือที่เป็นกรดเนื่องจากไอออนH₂po₄⁻ยังคงรักษาโปรตอนที่เป็นกรดที่สามารถบริจาคได้ในสารละลาย เกลือ Dihydrogen ฟอสเฟตแสดงคุณสมบัติทั่วไปของเกลือรวมถึงพันธะไอออนิกการละลายในน้ำและความสามารถในการดำเนินการไฟฟ้าเมื่อละลายหรือละลาย พวกเขามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่อาหารและยาไปจนถึงการเกษตรและการผลิตโดยเน้นความสำคัญของพวกเขาทั้งในบริบททางเคมีและการปฏิบัติ
การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างไอออน dihydrogen phosphate และเกลือ dihydrogen phosphate เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจำแนกทางเคมีที่แม่นยำและการสื่อสาร ในขณะที่ไอออนนั้นไม่ใช่เกลือ แต่บทบาทในการสร้างเกลือด้วยไพเพอร์เป็นพื้นฐานของพฤติกรรมทางเคมีและการใช้งาน โดยการตรวจสอบคำจำกัดความของเกลือและเกลือที่เป็นกรดการวิเคราะห์องค์ประกอบและโครงสร้างของ dihydrogen phosphate และการพิจารณาคุณสมบัติและการใช้งานของเกลือ dihydrogen phosphate ทั่วไปเป็นที่ชัดเจนว่าสารประกอบเหล่านี้อยู่ในหมวดของเกลือในเคมี