Для того чтобы получить водород (H2) из ортофосфорной кислоты (H3PO4), необходимо провести химическую реакцию, в которой водород выделится в газообразной форме. Один из способов — использовать реакцию ортофосфорной кислоты с активными металлами, которые способны вытеснять водород из кислот.
Рассмотрим реакцию с цинком (Zn), который является активным металлом:
[ 3Zn + 2H3PO4 \rightarrow 3H2 + Zn3(PO4)2 ]
В этом уравнении цинк реагирует с ортофосфорной кислотой, в результате чего выделяется водород (H2) и образуется фосфат цинка (Zn3(PO4)2).
Разберем реакции по шагам:
Ионизация ортофосфорной кислоты:
[ H3PO4 \rightarrow 3H^+ + PO4^{3-} ]
Взаимодействие цинка с выделяющимися ионами водорода:
[ Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H2 ]
Образование фосфата цинка:
[ 3Zn^{2+} + 2PO4^{3-} \rightarrow Zn3(PO4)2 ]
Соединяя эти уравнения, получаем суммарное уравнение реакции:
[ 3Zn + 2H3PO4 \rightarrow 3H2 + Zn3(PO4)2 ]
Таким образом, при взаимодействии ортофосфорной кислоты с цинком выделяется водород в газообразной форме. Этот метод является одним из наиболее практичных и широко используемых способов получения водорода из кислотных растворов с помощью активных металлов.