Structure, propriétés, utilisations du phosphate de potassium (K3PO4)

le Phosphate de potassium est un composé inorganique formé de trois ions potassium K⁺ et un ion phosphate PO₄^3-. Sa formule chimique est K₃PO₄. C'est un solide cristallin incolore ou blanc. Il est très soluble dans l'eau, formant des solutions alcalines, c'est-à-dire avec de nombreux ions OH^-, d'où pH basique.

L'ion phosphate a une fonction importante dans les cellules qui a à voir avec le stockage d'énergie. Le phosphate de potassium est largement utilisé dans les réactions de chimie organique où il peut agir comme une base, c'est-à-dire prendre des protons H.⁺. Il peut également fonctionner comme catalyseur ou accélérateur de certaines réactions.

Il a été utilisé pour réduire l'attaque de certains insectes sur les plants de blé car il les rend plus résistants à ceux-ci. Cependant, il a été observé qu'il favorise l'évolution du méthane (CH₄), un gaz à effet de serre, issu des microcultures de riz.

Il a été utilisé comme laxatif, pour augmenter la durée de l'anesthésie locale, pour arrêter les caries et pour aider à recouvrir les surfaces, entre autres applications.

Index des articles

• 1 Structure
• 2 Nomenclature
• 3 propriétés
  • 3.1 État physique
  • 3.2 Poids moléculaire
  • 3.3 Point de fusion
  • 3.4 Densité
  • 3.5 Solubilité
  • 3,6 pH
  • 3.7 Propriétés chimiques
  • 3.8 Autres propriétés
  • 3.9 Rôle du phosphate dans le corps humain
• 4 Obtention
• 5 utilisations
  • 5.1 Comme base des réactions de chimie organique
  • 5.2 En tant que catalyseur
  • 5.3 Dans l'agriculture
  • 5.4 Dans les applications médicales
  • 5.5 Comme laxatif
  • 5.6 En médecine vétérinaire
  • 5.7 Pour obtenir de l'ADN
  • 5.8 Dans diverses applications
  • 5.9 Aspect négatif pour une utilisation en agriculture
• 6 Références

Structure

Le phosphate de potassium est composé de trois cations potassium K⁺ et un anion phosphate PO₄^3-.

L'ion phosphate PO₄^3- Il est composé d'un atome de phosphore (P) et de quatre atomes d'oxygène (O), où le phosphore a un état d'oxydation de +5 et oxygène une valence de -2.

Nomenclature

• Phosphate de potassium
• Phosphate tripotassique
• Phosphate de potassium tribasique
• Orthophosphate tripotassique

Propriétés

État physique

Solide cristallin incolore ou blanc.

Poids moléculaire

212,27 g / mol

Point de fusion

1340 ºC

Densité

2 564 g / cm³

Solubilité

Très soluble dans l'eau: 106 g / 100 g d'eau à 25 ° C. Insoluble dans l'éthanol.

pH

Une solution à 1% K₃PO₄ a un pH de 11,5 à 12,3.

Propriétés chimiques

Lorsqu'il est dissous dans l'eau, le phosphate de potassium se sépare en trois cations potassium K.⁺ et l'anion phosphate PO₄^3-. L'anion phosphate prend un proton de l'eau et l'anion phosphate d'hydrogène HPO se forme₄^deux-. Ce dernier prend à son tour un autre proton de l'eau et devient l'anion dihydrogénophosphate H_deuxPO₄^-.

PO₄^3- + H_deuxO ⇔ HPO₄^deux- + Oh-

HPO₄^deux- + H_deuxO ⇔ H_deuxPO₄^- + Oh^-

Au fur et à mesure que les ions OH se forment^- la solution aqueuse devient alcaline.

Autres propriétés

En plus de la forme anhydre (sans eau), il a plusieurs formes hydratées; cela signifie que la molécule K₃PO₄ peut être accompagné d'une ou plusieurs molécules d'eau au sein de la structure cristalline.

Pour cette raison, il peut former, par exemple, le monohydrate K₃PO₄.H_deuxOu, le trihydrate K₃PO₄.3H_deuxOu, les heptahydratés et nonahydratés.

Rôle du phosphate dans le corps humain

L'ion phosphate PO₄^3- c'est l'anion le plus abondant à l'intérieur des cellules et joue un rôle important dans le stockage d'énergie.

L'ion phosphate participe également à la formation et à la nutrition des os et des dents, car il régule la concentration de calcium dans le sérum sanguin et dans de nombreuses réactions de transfert d'énergie dans la cellule..

Obtention

Le phosphate de potassium peut être obtenu à partir de la réaction entre le chlorure de potassium KCl et le phosphate d'ammonium (NH₄)₃PO₄.

Chlorure de potassium + phosphate d'ammonium → phosphate de potassium + chlorure d'ammonium

3 KCl + (NH₄)₃PO₄ → K₃PO₄ + 3 NH₄Cl

Applications

Comme base dans les réactions de chimie organique

Phosphate de potassium K₃PO₄ Il a été utilisé dans diverses réactions de chimie organique. Par exemple, il sert à la synthèse d'acétylènes à partir de composés dibromés..

Dans cette synthèse, une déshydrobromation (élimination de l'hydrogène et du brome) se produit, où K₃PO₄ le solide anhydre (sans eau) agit comme une base molle et prend deux protons de la molécule, les deux atomes de brome sont éliminés et l'acétylène correspondant est obtenu.

C₆H₅-CHBr-CH_deuxBr + 2 K₃PO₄ → C₆H₅-C≡CH + 2 KBr + 2 K_deuxHPO₄

En tant que catalyseur

Le K₃PO₄ sert de catalyseur dans diverses réactions de chimie organique. Par exemple, il a été utilisé comme solide pour obtenir du biodiesel à partir d'huile de friture usagée..

Le biodiesel est un carburant similaire au diesel mais obtenu à partir de graisses ou d'huiles naturelles utilisées ou non.

Le phosphate de potassium était plus efficace comme catalyseur ou accélérateur de cette réaction que le phosphate de sodium Na₃PO₄ et oxyde de calcium CaO.

En agriculture

Le K₃PO₄ a été utilisé pour traiter les plants de blé et les rendre résistants à certains ravageurs.

Certains chercheurs ont traité les semis de blé avec du phosphate de potassium et il s'est avéré qu'il induisait une résistance aux pucerons. Diuraphis noxie, un insecte qui attaque ces plantes.

Après avoir appliqué une solution diluée de K₃PO₄ une moindre gravité des symptômes causés par ces insectes et une diminution du nombre de pucerons se nourrissant d'eux a été observée sur les semis.

Dans les applications médicales

Le phosphate de potassium a été utilisé pour modifier l'effet anesthésique de la lidocaïne, un anesthésique local. Un anesthésique local est un médicament qui, lorsqu'il est appliqué sur une zone du corps, entraîne une perte de sensibilité à la douleur dans cette zone..

Il a été constaté que le K₃PO₄ permet de prolonger l'anesthésie locale de la lidocaïne.

Comme laxatif

Le phosphate de potassium augmente la fluidité du contenu intestinal car il aide à retenir l'eau dans l'intestin, ce qui induit indirectement la contraction du muscle intestinal.

En médecine vétérinaire

Le K₃PO₄ est utilisé chez les animaux atteints d'acidocétose diabétique (une complication du diabète) pour traiter l'hypophosphatémie (faible taux de phosphate dans le sang).

Cependant, lorsqu'il est administré en excès, il peut provoquer une hypocalcémie (faible taux de calcium dans le sang), une hyperphosphatémie (excès de phosphate dans le sang), une contraction involontaire des muscles, une minéralisation des tissus mous et une insuffisance rénale..

En obtenant de l'ADN

Le phosphate de potassium a été utilisé comme tampon pour purifier l'ADN dans les laboratoires de génétique.

L'ADN est une protéine présente dans les cellules et contient toutes les informations génétiques nécessaires au développement et au fonctionnement des êtres vivants..

En isolant l'ADN, les scientifiques se plongent dans l'étude de la transmission des caractères héréditaires, raison pour laquelle le phosphate de potassium est très utile.

Dans diverses applications

Phosphate de potassium K₃PO₄ ça sert:

• comme supplément alimentaire,
• pour le remplacement d'électrolyte,
• en tant que tampon, c'est-à-dire en tant que système chimique permettant de contrôler les niveaux d'ions OH^- ou hydrogène H⁺ en solution aqueuse,
• pour ralentir ou empêcher la carie dentaire,
• comme inhibiteur de corrosion et agent antisalissure,
• comme agent de traitement de surface et agent de revêtement,
• comme antigel,
• dans les produits de nettoyage.

Aspect négatif pour une utilisation en agriculture

Certains chercheurs ont constaté que l'ajout de K₃PO₄ une microculture de riz augmente l'émission de méthane (CH₄) à l'atmosphère. Le méthane est un gaz qui contribue à l'effet de serre et augmente la température de notre planète.

Les références

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