인산칼륨(K3PO4)은 칼륨과 인 원소를 포함하는 화합물입니다. 용해도가 높고 식물 성장에 필수 영양소를 공급하는 능력으로 인해 식품 첨가물 및 비료로 일반적으로 사용됩니다.
| IUPAC의 이름 | 인산칼륨 |
| 분자식 | K3PO4 |
| CAS 번호 | 7778-53-2 |
| 동의어 | 인산삼칼륨, 오르토인산칼륨, 제3인산칼륨, 일인산삼칼륨, 제3인산칼륨 |
| 인치 | InChI=1S/3K.H3O4P/c;;1-5(2,3)4/h;;(H3,1,2,3,4)/q3*+1;/p-3 |
인산칼륨의 성질
인산 칼륨 포뮬러
인산칼륨의 화학식은 K3PO4입니다. 이는 화합물이 각 공식 단위에 3개의 K+ 이온과 1개의 PO43- 이온을 포함하고 있음을 나타냅니다. 인산칼륨 공식은 화합물과 관련된 반응의 화학양론을 결정하는 것뿐만 아니라 주어진 화합물 질량에 존재하는 각 원소의 양을 식별하는 데 유용합니다.
인산칼륨 몰 질량
K3PO4의 몰 질량은 212.27 g/mol입니다. 이는 화합물에 칼륨, 인 및 산소의 원자 질량을 추가하여 계산됩니다. 몰 질량은 주어진 화합물 질량에 존재하는 물질의 양을 결정하는 중요한 매개변수입니다. 이는 K3PO4와 관련된 반응의 화학량론을 계산하는 데에도 유용합니다.
인산 칼륨의 끓는점
K3PO4의 끓는점은 1660°C입니다. 이렇게 끓는점이 높은 이유는 화합물의 K+ 이온과 PO43- 이온 사이의 강한 이온 결합 때문입니다. 이는 또한 고온에서 화합물의 안정성을 나타내는 지표이기도 합니다. K3PO4의 끓는점은 세라믹 및 유리 생산과 같은 다양한 산업 응용 분야에 유용합니다.
인산칼륨의 녹는점
K3PO4의 녹는점은 1340°C입니다. 고체 화합물이 액체 상태로 변하는 온도입니다. K3PO4의 높은 융점은 화합물의 이온 특성으로 인해 이온 사이의 인력을 극복하기 위해 많은 양의 에너지가 필요합니다. K3PO4의 녹는점은 비료 및 식품 첨가물의 생산과 같은 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 결정하는 데 유용합니다.
인산칼륨 g/mL의 밀도
K3PO4의 밀도는 실온에서 2.564g/mL입니다. 화합물의 밀도가 높은 이유는 각 공식 단위에 3개의 K+ 이온과 1개의 PO43- 이온이 존재하기 때문입니다. K3PO4의 밀도는 비료 및 식품 첨가물 생산과 같은 다양한 산업 공정에서 용해도와 거동을 결정하는 데 유용합니다.
인산칼륨 분자량
K3PO4의 분자량은 212.27g/mol입니다. 이는 화합물을 구성하는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 분자량은 주어진 화합물 질량에 존재하는 물질의 양을 계산하고 K3PO4와 관련된 반응의 화학량론을 결정하는 데 유용합니다.
인산칼륨의 구조
K3PO4는 사방정계 결정 구조를 가지고 있습니다. 이는 PO4 사면체 세트로 구성되며 각 인산염 이온은 인접한 인산염 이온과 두 개의 산소 원자를 공유합니다. 칼륨 이온은 산소 원자로 둘러싸인 인산염 사면체 사이에 위치합니다. K3PO4의 구조는 용해도, 열 안정성과 같은 특성을 이해하는 데 유용합니다.
| 모습 | 백색 결정성 분말 |
| 비밀도 | 2,564g/mL |
| 색상 | 하얀색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 212.27g/몰 |
| 밀도 | 2,564g/mL |
| 융합점 | 1340°C |
| 비점 | 1660°C |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 100g/L(20°C) |
| 용해도 | 에탄올과 아세톤에 용해되고 에테르에는 용해되지 않습니다. |
| 증기압 | 무시할 만한 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | pKa1 = 2.16, pKa2 = 7.21, pKa3 = 12.32 |
| pH | 1% 용액의 pH는 11.5이다. |
인산칼륨 안전 및 위험
K3PO4는 일반적으로 올바르게 취급할 경우 사용하기에 안전한 것으로 간주됩니다. 그러나 다른 화학물질과 마찬가지로 잘못 취급하거나 대량으로 섭취하면 위험할 수 있습니다. 이 화합물은 피부, 눈, 호흡기 자극제로 분류되며, 고농도로 흡입하거나 섭취할 경우 심한 화상이나 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다. 또한 산 및 산화제와도 혼합되지 않으며 이러한 물질에 노출되면 화재나 폭발을 일으킬 수 있습니다. 그러므로 K3PO4를 주의해서 취급하고, 적절한 보호 장비를 착용하고, 부적합 물질로부터 멀리 떨어져 서늘하고 건조하며 통풍이 잘 되는 곳에 보관하는 것이 중요합니다.
| 위험 기호 | 시 (짜증난다) |
| 보안 설명 | 피부와 눈에 닿지 않도록 하세요. |
| UN 식별 번호 | UN 2833(무수물의 경우), UN 2423(삼수화물의 경우) |
| HS 코드 | 28352400 |
| 위험등급 | 6.1 (독성) |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | LD50(경구, 쥐): 2,340 mg/kg; LC50(흡입, 쥐): 50 mg/L |
인산칼륨(K3PO4)의 합성 방법
인산(H3PO4) 과 수산화칼륨(KOH) 의 반응 또는 KH2PO4의 열분해를 포함하여 K3PO4를 합성하는 여러 가지 방법이 존재합니다.
한 가지 방법은 약 60~80°C의 온도에서 등몰량의 KOH 와 H3PO4 를 물에서 반응시키는 것입니다. 이 절차에는 생성된 혼합물을 증발시키고 고체 잔류물을 약 300°C로 가열하여 K3PO4를 생성하는 과정이 포함됩니다.
또 다른 방법은 KH2PO4를 KOH 와 고온(400°C 이상)에서 반응시켜 K3PO4와 물을 생성하는 것입니다. 특수 오븐은 열분해라고 불리는 이 과정을 수행할 수 있습니다.
인산 과 탄산칼륨(K2CO3)의 반응 및 산화칼륨(K2O)과 오산화인(P2O5)의 반응은 K3PO4를 생산하는 추가적인 방법입니다.
인산칼륨의 용도
K3PO4는 다음을 포함하여 다양한 산업 분야에서 여러 가지 실용적인 용도로 사용됩니다.
- 비료: 인 함량이 높기 때문에 일반적으로 비료로 사용됩니다. 농부들은 종종 식물에 필수 영양소를 제공하기 위해 토양에 첨가합니다.
- 식품 산업: 산도 조절, 변색 방지, 질감 개선을 위한 식품 첨가물로 사용됩니다.
- 완충제: pH 교정 완충 용액 및 생물학적 연구를 포함하여 다양한 실험실 응용 분야에서 효과적인 완충제로 사용됩니다.
- 세제: 물을 연화시키고 광물 침전물의 축적을 방지하는 능력으로 인해 세제 및 청소 제품 생산에 사용됩니다.
- 약: 낮은 혈중 인산염 수치와 같은 특정 의학적 상태를 치료하기 위한 식이 보충제로 사용됩니다.
- 수처리: 파이프 및 장비의 스케일 형성 및 부식을 방지하기 위해 수처리에 사용됩니다.
- 난연제(Flame Retardant) : 수증기를 방출하고 화염의 확산을 방지하는 능력으로 인해 섬유, 플라스틱 등 다양한 소재에 난연제로 사용됩니다.
질문:
Q: 인산칼륨은 물에 용해되나요?
A: 예, K3PO4는 물에 용해됩니다.
Q: 인산 이온과 결합하려면 몇 개의 칼륨 이온이 필요합니까?
A: 인산염 이온과 결합하여 K3PO4를 형성하려면 세 개의 칼륨 이온이 필요합니다.
Q. 브롬화칼슘 수용액과 인산칼륨 수용액을 섞으면 어떤 침전물이 생기나요?
A: 브롬화칼슘 수용액과 K3PO4를 혼합하면 인산칼슘(Ca3(PO4)2) 침전물이 생성됩니다.
Q: k3po4는 물에 용해되나요?
A: 예, K3PO4는 물에 용해됩니다.
Q: k3po4는 수용성인가요?
A: 예, K3PO4는 물에 용해됩니다.
Q: Ni(C2H3O2)2(aq)와 K3PO4(aq) 수용액을 혼합하면 어떤 생성물이 생성됩니까?
A: Ni(C2H3O2)2와 K3PO4 수용액을 혼합하면 아세트산칼륨(KCH3COO)과 아세트산(CH3COOH) 수용액과 마찬가지로 인산니켈(II)(Ni3(PO4)2) 침전물이 형성됩니다.
Q: 이 반응에서 산화수를 증가시키는 원소는 무엇입니까? 3KOH + H3PO4 → K3PO4 + 3H2O
A: 인 원소는 산화수를 H3PO4의 +5에서 K3PO4의 +5로 증가시킵니다.
Q: K3PO4란 무엇인가요?
A: K3PO4는 비료, 식품 첨가물, 청소 제품 등 다양한 응용 분야에 사용되는 화합물인 인산칼륨의 화학식입니다.