Рассмотрим реакцию между гидроксидом калия (KOH) и ортофосфорной кислотой (H₃PO₄). Это реакция нейтрализации, поскольку гидроксид калия является щелочью, а ортофосфорная кислота — кислотой. Продуктами такой реакции будут соль и вода.
Ортофосфорная кислота (H₃PO₄) является триосновной кислотой, что означает, что она может отдавать до трёх протонов (H⁺) в реакции с основанием. В зависимости от соотношения реагентов (KOH и H₃PO₄) может образоваться одна из трёх возможных солей:
- Дигидрофосфат калия (KH₂PO₄) — если на один моль H₃PO₄ приходится один моль KOH.
- Гидрофосфат калия (K₂HPO₄) — если на один моль H₃PO₄ приходится два моля KOH.
- Фосфат калия (K₃PO₄) — если на один моль H₃PO₄ приходится три моля KOH.
Рассмотрим все возможные варианты:
1. Образование дигидрофосфата калия (KH₂PO₄):
Для этого случая реагирует 1 моль KOH с 1 моль H₃PO₄:
[
KOH + H₃PO₄ \rightarrow KH₂PO₄ + H₂O
]
2. Образование гидрофосфата калия (K₂HPO₄):
Здесь на 1 моль H₃PO₄ приходится 2 моля KOH:
[
2KOH + H₃PO₄ \rightarrow K₂HPO₄ + 2H₂O
]
3. Образование фосфата калия (K₃PO₄):
Для этого случая на 1 моль H₃PO₄ приходится 3 моля KOH:
[
3KOH + H₃PO₄ \rightarrow K₃PO₄ + 3H₂O
]
Итог:
Зависит от количества реагентов:
- При избытке KOH образуется фосфат калия (K₃PO₄).
- При строгом стехиометрическом соотношении можно получить дигидрофосфат (KH₂PO₄) или гидрофосфат (K₂HPO₄).
Эти реакции иллюстрируют взаимодействие щёлочи с многоосновной кислотой, что приводит к последовательному замещению ионов водорода в кислоте на катионы металла.