Fosfat

Fosfat, je neorganskoj hemiji so fosforne kiseline. U organskoj hemiji, fosfat, ili organofosfat, je estar fosforne kiseline. Organski fosfati su važni u biohemiji i biogeohemiji ili ekologiji. Neorganiski fosfati se iskopavaju da bi se dobio fosfor za upotrebu u agrikulturi i industriji.^[7][8][9] Na povišenim temperaturama u čvrstom stanju, fosfati mogu da se kondenzuju i formiraju pirofosfate.

Fosfat
Aromatic ball and stick model of phosphate	Space-filling model of phosphate
Naziv po klasifikaciji	Fosfat[1]
Identifikacija
CAS registarski broj	14265-44-2 Y
PubChem[2][3]	1061
ChemSpider[4]	1032 Y
UNII	NK08V8K8HR Y
MeSH	Phosphates
ChEBI	18367
ChEMBL[5]	CHEMBL289287 Y
Bajlštajn	3903772
Gmelin Referenca	1997
Jmol-3D slike	Slika 1 Slika 2 Slika 3
Svojstva
Molekulska formula	PO43−
Molarna masa	94,9714 g mol−1
Y (šta je ovo?)   (verifikuj) Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala
Infobox references

Generalna hemijska struktura organofosfata.

Strukturna formula fosfatne funkcionalne grupe kao što se nalazi u slabo kiselim vodenim rastvorima. U baznim vodenim rastvorima, grupa donira dva atoma vodonika i jonizovana je kao fosfatna grupa sa negativnim naelektrisanjem od 2.^[6]

Hemijske osobine

Fosfatni jon je poliatomski jon sa empirijskom formulom PO₄³⁻ i molarnom masom od 94.973 g/mol. On se sastoji od jednog centralnog atoma fosfora atom okruženog sa četiri atoma kiseonika u tetraedarskoj konfiguraciji. Fosfatni jon nosi tri negativa formalna naelektrisanja i on je konjugovana baza hidrogen fosfatnog jona, HPO₄^2-, koji je konjugovana baza H₂PO₄^-, dihidrogen fosfatnog jona, koji je konjugovana baza H₃PO₄, fosforne kiseline. On je hipervalentni molekul (atom fosfora ima 10 elektrona u svojoj valentnoj ljuski). Fosfat je takođe organofosforno jedinjenje sa formulom OP(OR)₃.

Fosfatne soli se formiraju kad se pozitivno-naelektrisani jon veže za negativno-naelektrisane atome kiseonika, formirajući jonsko jedinjenje. Mnogi fosfati nisu rastvorni u vodi na standardnoj temperaturi i pritisku. Natrijum, kalijum, rubidijum, cezijum i amonijum fosfati su rastvorni u vodi. Većina drugih fosfata su veoma malo rastvorni ili nerastvorni u vodi. Kao pravilo, hidrogen i dihidrogen fosfati su nešto rastvorniji od korespondirajućih fosfata. Pirofosfati su uglavnom rastvorni u vodi.

U razređenim vodenim rastvorima, fosfat postoji u četiri oblika. U jako-baznoj sredini, fosfatni jon (PO₄³⁻) predominira, dok u slabo-baznim uslovima, hidrogen fosfatni jon (HPO₄²⁻) je prevalentan. U slabo-kiselim uslovima, dihidrogen fosfatni jon (H₂PO₄⁻) je najzastupljeniji. U jako-kiseloj sredini, fosforna kiselina (H₃PO₄) je glavna forma.

• 
  H₃PO₄
• 
  H₂PO₄⁻
• 
  HPO₄²⁻
• 
  PO₄³⁻

Precizniji, polazeći od sledeće tri ravnotežne reakcije:

H₃PO₄ H^{+ + H₂PO₄−}

H₂PO₄⁻ H^{+ + HPO₄2−}

HPO₄^{2− H+ + PO₄3−}

korespondirajuće konstante disocijacije na 25 °C (u mol/L) su:

${\displaystyle K_{a1}={\frac {[{\mbox{H}}^{+}][{\mbox{H}}_{2}{\mbox{PO}}_{4}^{-}]}{[{\mbox{H}}_{3}{\mbox{PO}}_{4}]}}\simeq 7.5\times 10^{-3}}$ (pK_a1 2.12)

${\displaystyle K_{a2}={\frac {[{\mbox{H}}^{+}][{\mbox{HPO}}_{4}^{2-}]}{[{\mbox{H}}_{2}{\mbox{PO}}_{4}^{-}]}}\simeq 6.2\times 10^{-8}}$ (pK_a2 7.21)

${\displaystyle K_{a3}={\frac {[{\mbox{H}}^{+}][{\mbox{PO}}_{4}^{3-}]}{[{\mbox{HPO}}_{4}^{2-}]}}\simeq 2.14\times 10^{-13}}$ (pK_a3 12.67)