Fosfat
En química, un fosfat és un anión, una sal, un grup funcional o un éster derivat del àcit fosfórico. Tenen en comú un àtom de fòsfor rodejat per quatre àtoms d'oxigen en forma tetraèdrica. També reben el nom de ortofosfatos, per derivar de la forma més hidratada dels oxiácidos de fosforo(V), el àcit ortofosfórico, H3PO4. La denominació fosfat també inclou a les sals procedents de la neutralisació parcial de l'àcit fosfórico; és dir els fosfat monoácido (HPO42-) i els fosfat diácido (H2PO4-).[1]
Les sals que formen estos tres aniones reben el nom de primàries o monometálicas, secundàries o bimetálicas i terciarias o trimetálicas, respectivament,[2] sempre sobre el metal monovalente. Els ortofosfatos són especialment importants entre els diversos fosfat per les seues funcions clau en la bioquímica, la biogeoquímica i la ecologia, i a la seua importància econòmica per a la agricultura i la indústria.[3] L'adició i eliminació de grups fosfat (fosforilación i desfosforilación) són passos clau en el metabolisme celar. Els aniones fosfat tenen la propietat de condensarse formant cadenes anomenades polifosfatos i que constituïxen una reserva energètica celar dels sers vius, ya que poden lliberar-se i proporcionar l'energia necessària per a portar a terme moltes reaccions bioquímiques que es produïxen en l'interior de les cèles.[1]
Propietats químiques
[editar | editar còdic]El ion fosfat té una massa molar de 94,97 g/mol i està format per un àtom central de fòsfor rodejat de quatre àtoms d'oxigen en una disposició tetraèdrica. En tractar-se l'àcit ortofosfórico d'un àcit triprótico, pot ser neutralisat per les bases de forma parcial o total, per lo que els fosfat poden ser de tres tipos; fosfat monoácidos o hidrogen fosfat, HPO42-, fosfat diácidos o dihidrógeno fosfat, H2PO4- i fosfat neutres o simplement ortofosfatos. En provindre d'un àcit moderadament dèbil en la seua primera ionisació (pKa1 = 2,21), els fosfat diácidos es comporten front a l'aigua com un àcit dèbil, per lo que la dissolució de les seues sals donen lloc a pH àcit (aprox. de 4). Pel contrari, els fosfat monoácidos i els ortofosfatos, en ser l'àcit fosfórico un àcit dèbil o molt dèbil en la segona i tercera ionisació (pKa2 = 7,21 i pKa3 = 12,66, respectivament), les dissolució d'estos últims presenten reacció bàsica per hidrólisis en l'aigua. Els fosfat de metals alcalinos, llevat el de liti i els d'amoni són solubles en aigua a temperatura i pressió estàndar. Entre els fosfat dels metals alcalinotérreos, solament són solubles els fosfat àcits que tenen dos hidrogen sense substituir, els demés sò insolubles o molt poc solubles. És restant dels fosfat metàlics, independentment del grau de substitució, són pràcticament insolubles, encara que sí ho són en àcit inorgànics forts no molt diluïts, en l'excepció dels de zirconi i titani.[2] Per regla general, els fosfat d'hidrogen i dihidrógeno són llaugerament més solubles que els fosfat corresponents. El fosfat pot formar molts ions polimèrics, com el pirofosfato, (P2O7)4−, i el trifosfato, (P3O10)5−. Els diversos ions metafosfato (que solen ser polímero llineals llarcs) tenen una fòrmula empírica de (PO3)−i es troben en molts composts.
Presència natural
[editar | editar còdic]
Els ortofosfatos, PO43-,es troben àmpliament distribuïts en la naturalea, sobretot en forma d'apatita i en depòsits de fosforita, una roca sedimentaria no detrítica que conté altes cantitats de minerals fosfatados diversos que poden incloure tant productes d'alteració de diversos minerals fosfóricos com a restants d'animals o d'excrements d'aus (guano). [4] En general, els aniones fosfat i diversos composts organofosforados forma partix dels organismes vius, tant a nivell estructural, com a ossos i dents, com a nivell celar, a on estan involucrats en numerosa reaccions bioquímiques, constituint una reserva energètica necessària per a portar a terme numeroses reaccions celars. És per això que els fosfat són constituents essencials en tots els sers vius.[1] En conseqüència, també són composts indispensables en la formulació dels abonaments minerals, puix la seua absència llimita el creiximent de les plantes. No obstant, el fosfat mineral que es troba en la naturalea, bàsicament fosfat tricálcico, en ser molt poc soluble en aigua és de difícil assimilació per les plantes. En conseqüència, en la formulació de fertilisants, els fosfat naturals obtinguts dels depòsits geològics, són convertits en atres formes de fosfat de major solubilidad, com el dihidrógeno fosfat de calcio, procés en el que s'utilisa àcits minerals forts, com a àcit sulfúric:
La mescla resultant rep el nom de superfosfato de calç. Com el sulfat de calcio que li acompanya no té efectes fertilisants, actuant com a matèria inerte, en els processos moderns de producció de fertilisants fosforados, l'àcit sulfúric se substituïx per àcit fosfórico:
obtenint-se el fertilisant denominat superfosfato triple. Els fosfat formen una part important de la càrrega en les aigües residuals. Poden ser eliminats, en part, per métodos fisicoquímicos precipitant-els en clorur fèrric, FeCl3 o són retinguts en els fangos actius que se separen i després poden ser reconvertits en compost per a abonaments orgànics.
Fosfat en la matèria viva
[editar | editar còdic]
HPO42−; elements: P (púrpura); O (roig); H (blanc).
En sistemes biològics, es troba fosfat com ion lliure en solució, cridat fosfat inorgànic, en distinció del fosfat enllaçat en varis éster de fosfat. El fosfat inorgànic generalment es denota Pi i a pH fisiològic (neutral) consistix principalment en una mescla d'ions HPO42− i H2PO4−. El fosfat inorgànic pot obtindre's per hidrólisis del pirofosfato (PPi):
No obstant, els fosfat es troben més comunament en formes d'adenosín fosfat (AMP, ADP i ATP) i poden ser lliberats per la hidrólisis de l'ATP o ADP. Existixen reaccions similars per als atres nucleòtits. El enllaç fosfoanhidrido del ADP i ATP o atres nucleòtits difosfats o trifosfatos, conté una gran cantitat d'energia que els conferix el seu paper vital en tots els organismes vius. Són cridats fosfat d'alta energia, com el sistema fosfágeno del teixit muscular. Adicionalment, al seu us de "moneda" energètica, l'adició o removiment de grups fosfat en proteïnes és una estratègia essencial en la regulació metabòlica de totes les cèles. El fosfat forma part dels nucleòtits, els monòmers en que es basa la composició del ADN i demés àcits nucleicos. També hi ha fosfat en la composició d'alguns lípits formadors de membranes, com els fosfoglicéridos, a on la seua elevada constant d'ionisació contribuïx a la càrrega elèctrica del «cap hidrófila».
Els fosfat orgànics
[editar | editar còdic]Els fosfat orgànics són éster de l'àcit fosfórico, i per això es caracterisen per ser molècules més complexes que atres fosfat. Se sintetisen convenientment per reacció d'O=PCl3 en els alcohols corresponents en presència d'una base. Molts d'estos éster són neurotóxicos i guarden una estreta relació en els gasos nerviosos i alguns insecticida. No obstant alguns s'han amprat per a ablanir plàstics com el PVC.
Els trifosfatos
[editar | editar còdic]Els trifosfatos 2-O3P-O-PO2--O-PO32- (sals del anhidruro format per tres grups de fosfat) s'utilisen en els detergents per a ablanir l'aigua, ya que emmaixqueren el calcio formant un complex i eviten aixina la seua precipitació. En el temps hidrolizan per a donar ortofosfatos que contribuïxen a la eutrofización de les aigües superficials. Per açò s'intenta substituir els trifosfatos per resinas orgàniques o zeolitas que igualment atrapen el calcio i no tenen este efecte perjudicial.
Producció mundial
[editar | editar còdic]| 1. |  |
95,0 |
| 2. | Plantilla:MAR | 35,5 |
| 3. | [[Image:Flag_of_Estados Unidos
.png|20px]] || align="right" | 23,0 | |
| 4. | border|link=|20px Rusia | 13,1 |
| 5. | Plantilla:JOR | 9,2 |
| 6. | Plantilla:SAU | 6,5 |
| 7. | class=notpageimage noviewer|border|link=|20px Egipto | 5,0 |
| 8. | class=notpageimage noviewer|Bandera de Brasil|border|link=|20px Brasil | 4,7 |
| 9. | Plantilla:VIE | 4,6 |
| 10. | Plantilla:TUN | 4,1 |
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 1,2 Morcillo (1980). «Cap. 22.4 Àcit del fòsfor; àcit fosfórico i fosfat», Temes bàsics de Química, Madrit: Alhambra. ISBN 84-205-0382-7.
- ↑ 2,0 2,1 Burriel Martí, F.; Lucena Comte, F.; Arribes Jimeno, S.; Hernádez Mendez, J. (1999). Química Analítica Qualitativa, Madrit: Paraninfo, p. 860. ISBN 84-283-1253-2.
- ↑ Florida Industrial and Phosphate Researh Institute. «archive. org/web/20170829055956/http://www. fipr. state. fl. us/about-us/phosphate-primer/ PHOSPHATE PRIMER». Consultat el 2024-08-08.
- ↑ Medenbach, Olaf; Sussieck-Formefeld, Cornelia (1983). Minerals, Blume, p. 174. ISBN 84-7031-506-4.
Enllaços externs
[editar | editar còdic]Erro al crear miniatura: Fosfat en el Viccionari.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Fosfato» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.