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Phosphate

Introduction

Phosphate
Structure chimique d'un groupement phosphate lié à un radical (R)
Général
No CAS 14265-44-2
PubChem 1061
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute O4PPO43−
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du...) molaire 94,9714 ± 0,0012 g·mol-1

Unités du SI & CNTP, sauf indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit ou oral.) contraire.
Le phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.), oligoélément indispensable à la vie (La vie est le nom donné :) est inégalement réparti sur terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...) et dans les océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage...), les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et...) et les oiseaux jouent un rôle important dans sa concentration et dans son retour à la terre (bioturbation). Le cycle biogéochimique et écologique du phosphore a été modifié par l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) qui l'a récemment massivement introduit sous forme d'engrais (Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à...) (eutrophisant) dans les agrosystèmes, et indirectement dans les écosystèmes (Atlas mondial des océans)
Phosphate (Un phosphate, en chimie inorganique, est un sel d'acide phosphorique résultant de l'attaque d'une base par de l'acide phosphorique.) dans une coupelle

Un phosphate, en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des...) inorganique, est un sel d'acide phosphorique (L'acide phosphorique est un oxacide à base de phosphore de formule H3PO4. C'est un triacide. Il intervient souvent en minéralogie et a une importance capitale en biochimie.) résultant de l'attaque d'une base par de l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) phosphorique.

En chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.), c'est un composé organophosphoré dérivé de l'acide phosphorique ; on parle parfois de phosphate organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.).

Dosage du phosphate

La mesure de la concentration de phosphate est basée sur l’apparition de phosphomolybdate d’ammonium qui est détecté par photométrie dans l’ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X.). les ions chlorures peuvent gêner et doivent être éliminés en faisant bouillir avec deux gouttes d'acide nitrique, l'addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la réunion de quantités ou l'adjonction de grandeurs extensives de...) au réactif molybdique de tartrate améliore la spécificité.

On fera réagir le réactif molybdique: ce réactif est une solution de molybdate d' ammonium (NH4)2MoO4, dans de l'acide nitrique 6M, qui donne à chaud, avec un phosphate, un précipité (En chimie et en métallurgie, un précipité est la formation d'une phase dispersée hétérogène dans une phase majoritaire. La formation d'un précipité est la...) jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) de phosphomolybdate d'ammonium (NH4)3PO4(MoO3)2.

Expérience: Verser 1 mL de solution de phosphate dans un tube à essais. Ajouter 10 gouttes d' acide nitrique 15M. Dans un autre tube verser 1 mL de réactif molybdique. Faire tiédir le réactif et ajouter quelques gouttes de la solution acidifiée contenant le phosphate. Constater la précipitation (En météorologie, le terme précipitation désigne des cristaux de glace ou des gouttelettes d'eau qui, ayant été soumis à des processus de condensation et d'agrégation à...) du phosphomolybdate d' ammonium.


Les ions argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.) pour le phosphate donne un précipité jaunatre Ag3PO4

L'hydrogénophosphate de sodium donne avec l'ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se traduisant par...) Ag +un précipité jaune de phosphate d'argent soluble dans l'acide nitrique et dans l'ammoniac (L’ammoniac est un composé chimique, de formule NH3 (groupe générique des nitrures d'hydrogène). C'est une molécule pyramidale à base trigonale : l'atome d'azote (N) est au...).

3Ag^{+}+2HPO_{4}^{--}\;\;\to\;\; Ag_{3}PO_{4\downarrow }+H_{2}PO_{4}^{-}

Formation et répartition

Le minerai de phosphate (roche concentrée en sels de phosphate) est une roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est formé par un assemblage de...) sédimentaire dite exogène : elle se forme par concentration lorsque des ions phosphate précipitent dans une roche en diagenèse. Les formes biogènes, telles les guanos d'oiseaux et de chauve-souris, sont exploitées depuis des siècles.

Les gisements les plus importants se trouvent au Maroc, en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), sur Navassa, en Tunisie, au Togo, en Israël, en Jordanie, en Chine et sur certaines îles d'Océanie : Nauru (Nauru (prononcer [nauru]), en nauruan Naoero, en forme longue République de Nauru, est un État insulaire d'Océanie situé en Micronésie et composé d'une unique île...), Banaba et Makatea.

Caractéristiques moléculaires et chimiques

Modèle en 3D d’un ion phosphate : l‘atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...) de phosphore est en jaune, ceux d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la...) un tétraèdre (Le tétraèdre (du grec tétra : quatre), est un solide composé de quatre triangles, de la famille des pyramides, donc des cônes.)

L’ion phosphate (ou orthophosphate) est un anion polyatomique de formule chimique brute PO43- et de masse moléculaire de 94,97 daltons. Il se présente sous la forme d'un tétraèdre dont les sommets sont formés par les quatre atomes d'oxygène encadrant un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie...) de phosphore.

Cet ion, qui comporte trois charges négatives, est la base conjuguée de l'ion hydrogénophosphate HPO42- (ou phosphate inorganique, noté Pi) qui est lui-même la base conjuguée de l'ion dihydrogénophosphate H2PO4- qui est lui-même la base conjuguée de l'acide phosphorique H3PO4. C'est une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite...) hypervalente sachant que l'atome de phosphore possède dix électrons libres sur sa couche de valence (  Ne pas confondre couche de valence et valence).

Un sel de phosphate se forme lorsqu'un cation se lie à l'un des atomes d'oxygène de l'ion phosphate, formant un composé ionique. La plupart des phosphates sont insolubles dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) aux conditions standard de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) et de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) excepté pour les sels de métaux alcalins.

Solubilisé dans une solution aqueuse, le phosphate existe sous ses quatre formes selon le taux d’acidité. En allant du plus basique au plus acide :

  • la première forme à prédominer est l‘ion phosphate (proprement dit) PO43- (fortement basique),
  • la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps....) forme est l’ion hydrogénophosphate HPO42- (faiblement basique),
  • la troisième forme est l’ion dihydrogénophosphate H2PO4- (faiblement basique) et enfin
  • la quatrième est la forme trihydrogénophosphate (à l’état cristallin non ionisé) ou acide phosphorique H3PO4 (fortement acide en solution).

L’ion phosphate peut former des ions polymériques comme :

  • le diphosphate P2O74− (aussi appelé pyrophosphate),
  • le triphosphate P3O105−, etc.

Les phosphates formant des complexes avec le calcium (contrôle micro-environnemental pendant la (bio-)minéralisation), ils entrent souvent dans la composition des lessives. Riche en phosphore, les rejets lessiviels augmentent donc le risque d'eutrophisation (L'eutrophisation d'un milieu aquatique, tel que cours d'eau ou mares, désigne originellement et simplement son caractère eutrophe (du grec eu : « bien, vrai » et trophein :...). Depuis les années 1980, les fabricants utilisent donc de plus en plus des substituts, telles les zéolites.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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