Fosfato de potássio (K3PO4): estrutura, propriedades, usos - Ciência - 2023

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o Fosfato de potássio é um composto inorgânico formado por três íons potássio K⁺ e um íon fosfato PO₄^3-. Sua fórmula química é K₃PO₄. É um sólido cristalino incolor ou branco. É muito solúvel em água, formando soluções alcalinas, ou seja, com muitos íons OH^–daí o pH básico.

O íon fosfato tem uma função importante nas células que tem a ver com armazenamento de energia. O fosfato de potássio é amplamente utilizado em reações de química orgânica onde pode atuar como base, ou seja, captando prótons H⁺. Ele também pode funcionar como um catalisador ou acelerador para algumas reações.

Tem sido usado para reduzir o ataque de certos insetos às plantas de trigo, pois os torna mais resistentes a eles. Porém, observou-se que favorece a evolução do metano (CH₄), um gás de efeito estufa, de microculturas de arroz.

Tem sido usado como laxante, para aumentar a duração da anestesia local, para estancar cáries e ajudar a revestir superfícies, entre outras aplicações.

Estrutura

O fosfato de potássio é composto por três cátions de potássio⁺ e um ânion fosfato PO₄^3-.

O íon fosfato PO₄^3- É composto de um átomo de fósforo (P) e quatro átomos de oxigênio (O), onde o fósforo tem um estado de oxidação de +5 e o oxigênio tem uma valência de -2.

Nomenclatura

Fosfato de potássio
Fosfato Tripotássico
Fosfato de potássio tribásico
Ortofosfato tripotássico

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino incolor ou branco.

Peso molecular

212,27 g / mol

Ponto de fusão

1340 ºC

Densidade

2.564 g / cm³

Solubilidade

Muito solúvel em água: 106 g / 100 g de água a 25 ° C Insolúvel em etanol.

pH

Uma solução com 1% K₃PO₄ tem um pH de 11,5-12,3.

Propriedades quimicas

À medida que o fosfato de potássio se dissolve na água, ele se separa em três cátions de potássio.⁺ e o ânion fosfato PO₄^3-. O ânion fosfato pega um próton da água e forma o ânion fosfato de hidrogênio HPO₄^2-. Este, por sua vez, pega outro próton da água e se torna o ânion di-hidrogenofosfato H₂PO₄^–.

PO₄^3- + H₂O ⇔ HPO₄^2- + OH-

HPO₄^2- + H₂O ⇔ H₂PO₄^– + OH^–

Conforme os íons OH são formados^– a solução aquosa torna-se alcalina.

Outras propriedades

Além da forma anidra (sem água), possui diversas formas hidratadas; isso significa que a molécula K₃PO₄ pode ser acompanhado por uma ou mais moléculas de água dentro da estrutura cristalina.

Por este motivo, pode formar, por exemplo, monohidrato K₃PO₄.H₂Ou, o trihidrato K₃PO₄.3H₂Ou, o heptahidratado e o não-hidratado.

Função do fosfato no corpo humano

O íon fosfato PO₄^3- É o ânion mais abundante dentro das células e desempenha um papel importante no armazenamento de energia.

O íon fosfato também participa das atividades de formação e nutrição dos ossos e dentes, pois regula a concentração de cálcio no soro sanguíneo e em inúmeras reações de transferência de energia na célula.

Obtendo

O fosfato de potássio pode ser obtido a partir da reação entre cloreto de potássio KCl e fosfato de amônio (NH₄)₃PO₄.

Cloreto de potássio + Fosfato de Amônio → Fosfato de Potássio + Cloreto de Amônio

3 KCl + (NH₄)₃PO₄ → K₃PO₄ + 3 NH₄Cl

Formulários

Como base nas reações da química orgânica

Fosfato de potássio K₃PO₄ Tem sido usado em várias reações de química orgânica. Por exemplo, serve na síntese de acetilenos a partir de compostos dibrominados.

Nessa síntese, ocorre a desidrobrominação (eliminação de hidrogênio e bromo), onde K₃PO₄ sólido anidro (sem água) atua como uma base mole e leva dois prótons da molécula, os dois átomos de bromo são removidos e o acetileno correspondente é obtido.

C₆H₅-CHBr-CH₂Br + 2 K₃PO₄ → C₆H₅-C≡CH + 2 KBr + 2 K₂HPO₄

Como um catalisador

O K₃PO₄ serve como um catalisador em várias reações da química orgânica. Por exemplo, tem sido usado como um sólido para obter biodiesel a partir de óleo de fritura usado.

O biodiesel é um combustível semelhante ao diesel, mas obtido a partir de gorduras ou óleos naturais usados ou não.

O fosfato de potássio foi mais eficaz como um catalisador ou acelerador desta reação do que o fosfato de sódio Na₃PO₄ e óxido de cálcio CaO.

Na agricultura

O K₃PO₄ Tem sido usado para tratar plantas de trigo e torná-las resistentes a certas pragas.

Alguns pesquisadores trataram mudas de trigo com fosfato de potássio e descobriram que induz resistência contra pulgões. Diuraphis noxia, um inseto que ataca essas plantas.

Depois de aplicar uma solução diluída de K₃PO₄ Observou-se nas mudas menor severidade dos sintomas causados por esses insetos e diminuição do número de pulgões que se alimentam deles.

Em aplicações médicas

O fosfato de potássio tem sido usado para modificar o efeito anestésico da lidocaína, um anestésico local. Um anestésico local é um medicamento que, quando aplicado a uma área do corpo, causa perda de sensibilidade à dor nessa área.

Verificou-se que o K₃PO₄ permite prolongar a anestesia local da lidocaína.

Como laxante

O fosfato de potássio aumenta a fluidez do conteúdo intestinal, pois ajuda a reter água no intestino, o que indiretamente induz a contração do músculo intestinal.

Na medicina veterinária

O K₃PO₄ É utilizado em animais com cetoacidose diabética (uma complicação da diabetes) para tratar a hipofosfatemia (pouco fosfato no sangue).

No entanto, quando administrado em excesso pode causar hipocalcemia (muito pouco cálcio no sangue), hiperfosfatemia (muito fosfato no sangue), contração involuntária dos músculos, mineralização dos tecidos moles e insuficiência renal.

Na obtenção de DNA

O fosfato de potássio tem sido usado como tampão para purificar o DNA em laboratórios de genética.

O DNA é uma proteína encontrada nas células e contém todas as informações genéticas necessárias para o desenvolvimento e funcionamento dos seres vivos.

Ao isolar o DNA, os cientistas se aprofundam no estudo de como as características hereditárias são transmitidas, razão pela qual o fosfato de potássio é muito útil.

Em várias aplicações

Fosfato de potássio K₃PO₄ ele serve:

como um suplemento dietético,
para reposição de eletrólitos,
como um buffer, ou seja, como um sistema químico que permite controlar os níveis de íons OH^– ou hidrogênio H⁺ em solução aquosa,
para desacelerar ou inibir a cárie dentária,
como um inibidor de corrosão e agente anti-incrustante,
como um agente de tratamento de superfície e agente de revestimento,
como anticongelante,
em produtos de limpeza.

Aspecto negativo para uso na agricultura

Certos pesquisadores descobriram que adicionar K₃PO₄ uma microcultura de arroz aumenta a emissão de metano (CH₄) para a atmosfera. O metano é um gás que contribui para o efeito estufa e aumenta a temperatura do nosso planeta.

Referências

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