硫酸和磷酸之間有什么聯系(the Connection between Sulfuric Acid and Phosphoric Acid)？

硫酸和磷酸之間最重要的聯系通常是其中一種需要制造另一種：當硫酸與磷酸三鈣（一種廣泛存在于土壤中的化合物）相互作用時，產生了磷酸。在許多最關鍵的方面，酸非常相似，盡管是硫酸其酸性更強，腐蝕性和潛在危害性更大。研究人員...

硫酸和磷酸之間最重要的聯系通常是其中一種需要制造另一種：當硫酸與磷酸三鈣（一種廣泛存在于土壤中的化合物）相互作用時，產生了磷酸。在許多最關鍵的方面，酸非常相似，盡管是硫酸其酸性更強，腐蝕性和潛在危害性更大。研究人員和學生經常在模擬實驗室和試驗中使用弱磷版本，因為它在大多數情況下表現幾乎相同，但沒有那么強。特別是在稀釋時，硫酸和磷酸酸都可以用作相同化學反應的催化劑。它們具有相似的性質，因此它們在聯合國和北美的警告和危險識別號是相同的。一位女士拿著一本書《化學和物理相似性》，當從微觀上看，它們之間的主要區別是氫原子和核心酸性元素。例如，硫酸的化學式是H2SO4；它完全由氫、硫和氧組成。相比之下，磷酸的分子式為H3PO4。它含有額外的氫，并且含有磷而不是硫。磷和硫是密切相關的，當硫與適當的組分在適當的條件下相互作用時，它實際上可以轉化為磷。這種聯系幾乎影響了元素的每一種排列方式。科學家有兩種不同的方法可以立即區分酸，其中一些比其他的更簡單。顏色、稠度和氣味通常是最初的暗示，但在所有這些方面，硫酸和磷酸酸是相同的事實上，這兩種物質的性質非常相似，常常被歸為同一類化學品。它們都是無色液體，不適當地加入水中會爆炸。它們也具有腐蝕性，當接觸到大多數材料，特別是金屬時，是強氧化劑。在滴定中使用酸作為催化劑，可以也就是說，硫酸和磷酸有著相似的大小、形狀和電荷，它們的催化作用幾乎相同，事實上，許多化學課將模擬通常需要硫酸的工業過程，而將磷酸混合起來，這樣更安全。生物體通常使用磷酸，使其在消化時比硫酸安全得多。酸的一種性質，稱為離解，決定了酸分解的次數。硫酸是雙質子的，意味著它分離兩次，磷酸是三質子，意味著它可以分離三次。這使得兩者都可以用作緩沖液，這意味著它們可以穩定溶液的酸性質。使用硫酸和磷酸是因為它們會多次分離。在制造和工業中使用所消耗的硫酸大部分用于化肥工業。這不是因為硫酸對植物有益，而是因為它用于生產磷酸。在濕法過程中，富磷巖石被開采并與硫酸混合。這會釋放出濃度較低的氣體和磷酸酸最終被添加到土壤中來制造富含磷的肥料。腐蝕性考慮到在生物學中，硫酸通常可以起到與磷酸相同的作用。這種聯系來自使用硫酸的古代生物；現代生物使用磷酸是因為它的腐蝕性較小我們做了一些實驗來測試這種聯系，并理解為什么硫酸在某些特定的任務上更有效，比如分解食物。在某些情況下，硫酸對生物體有毒性，磷酸的效果更好。在其他實驗中，結果令人驚訝，因為硫酸不會造成傷害，而且它比磷酸作用更快。