Номер 253, страница 218 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.253. Что такое суперфосфат? Почему его нельзя смешивать с известью? Запишите уравнение реакции.

Что такое суперфосфат?

Суперфосфат — это одно из самых распространенных фосфорных минеральных удобрений. Основным действующим веществом суперфосфата является дигидрофосфат кальция $Ca(H_2PO_4)_2$, который хорошо растворим в воде и поэтому легко усваивается корневой системой растений.

Существует две основные разновидности этого удобрения:

• Простой суперфосфат — это смесь дигидрофосфата кальция $Ca(H_2PO_4)_2$ и балластного вещества, в основном сульфата кальция $CaSO_4$ (гипса). Его получают при обработке природных фосфатов (фосфоритов или апатитов) серной кислотой.
• Двойной суперфосфат — это более концентрированное удобрение, которое практически полностью состоит из дигидрофосфата кальция $Ca(H_2PO_4)_2$. Его получают при обработке фосфатного сырья фосфорной кислотой, что позволяет избежать образования гипса в качестве побочного продукта.

Ответ: Суперфосфат — это фосфорное удобрение, действующим веществом которого является водорастворимый дигидрофосфат кальция $Ca(H_2PO_4)_2$, обеспечивающий питание растений фосфором.

Почему его нельзя смешивать с известью?

Известь (в частности, гашеная известь — гидроксид кальция $Ca(OH)_2$) обладает щелочными свойствами. Суперфосфат, содержащий кислую соль дигидрофосфат кальция, при смешивании с известью вступает в реакцию нейтрализации. В результате этой реакции водорастворимый и доступный для растений дигидрофосфат кальция превращается в нерастворимые или труднорастворимые в воде соединения — гидрофосфат кальция ($CaHPO_4$) и/или фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

Этот процесс, известный как «ретроградация фосфора», приводит к тому, что фосфор переходит в форму, которую растения не могут усвоить из почвенного раствора. Таким образом, удобрение теряет свою эффективность. По этой причине известкование кислых почв и внесение суперфосфата необходимо проводить в разное время, с интервалом в несколько недель.

Ответ: Суперфосфат нельзя смешивать с известью, так как при их взаимодействии водорастворимая форма фосфора переходит в нерастворимые соединения, которые не усваиваются растениями, что приводит к потере ценности удобрения.

Запишите уравнение реакции.

Химическая реакция, происходящая при смешивании суперфосфата (действующее вещество $Ca(H_2PO_4)_2$) с известью (гидроксид кальция $Ca(OH)_2$), приводит к образованию труднорастворимого гидрофосфата кальция:

$Ca(H_2PO_4)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaHPO_4\downarrow + 2H_2O$

В данной реакции водорастворимый дигидрофосфат кальция (монокальцийфосфат) превращается в труднорастворимый гидрофосфат кальция (дикальцийфосфат), который выпадает в осадок. При избытке извести реакция может идти дальше с образованием полностью нерастворимого фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

Ответ: Уравнение реакции суперфосфата с известью: $Ca(H_2PO_4)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaHPO_4\downarrow + 2H_2O$.