"인산"의 두 판 사이의 차이
(새 문서: 썸네일|300픽셀|오른쪽|인산의 구조식 '''인산'''(燐酸, phosphoric acid)은 무기 산소산의 일종으로, 화학식은 H...) |
잔글 |
||
| 12번째 줄: | 12번째 줄: | ||
오산화인 가수분해 반응(식 (2))의 생성물인 H₃PO₄는 인산의 가장 단순한 형태로 오쏘인산(orthophosphoric acid, 또는 오르토인산)이라고 부른다. 오쏘인산 두 분자의 축합반응으로 파이로인산(pyrophosphoric acid, '''H₄P₂O₇'''; 피로인산, 이인산, 혹은 초성인산으로도 불린다)이 얻어진다 | 오산화인 가수분해 반응(식 (2))의 생성물인 H₃PO₄는 인산의 가장 단순한 형태로 오쏘인산(orthophosphoric acid, 또는 오르토인산)이라고 부른다. 오쏘인산 두 분자의 축합반응으로 파이로인산(pyrophosphoric acid, '''H₄P₂O₇'''; 피로인산, 이인산, 혹은 초성인산으로도 불린다)이 얻어진다 | ||
| − | [[파일:오산화인의 가수분해.png|썸네일|600픽셀|가운데|오산화인의 가수분해로 오쏘인산이 만들어지고, 오쏘인산 사이에 축합반응이 일어나면 파이로인산이나 트리메타인산이 만들어진다. 화학구조에서 알 수 있듯이 파이로인산이나 트리메타인산은 오산화인의 '불완전한' 가수분해 산물에 해당한다. 오산화인의 구조와 유사한 아다만테인을 놓고 유추해 보면 인산의 3차원 구조를 쉽게 이해할 수 있다 (출처:대한화학회). | + | [[파일:오산화인의 가수분해.png|썸네일|600픽셀|가운데|오산화인의 가수분해로 오쏘인산이 만들어지고, 오쏘인산 사이에 축합반응이 일어나면 파이로인산이나 트리메타인산이 만들어진다. 화학구조에서 알 수 있듯이 파이로인산이나 트리메타인산은 오산화인의 '불완전한' 가수분해 산물에 해당한다. 오산화인의 구조와 유사한 아다만테인을 놓고 유추해 보면 인산의 3차원 구조를 쉽게 이해할 수 있다 (출처:대한화학회).]] |
오쏘인산 세 분자가 세 개의 물 분자를 잃으면서 축합되면 위 그림처럼 고리 모양을 갖는 트리메타인산(trimetaphosphoric acid, '''H3P3O9''' )이 얻어진다. 올리고머 형태의 인산은 '''Hₙ₊₂Pₙ O₃ₙ₊₁'''의 일반식으로 쓸 수 있는데, 선형 분자 양쪽 끝의 축합 반응을 통해 물 분자 하나를 제거해서 고리를 만들면 '''HₙPₙ O₃ₙ'''의 조성이 된다. 이 글의 아랫부분부터는 가장 간단한 형태이면서 가장 널리 쓰이는 오쏘인산을 인산으로 부르기로 한다. | 오쏘인산 세 분자가 세 개의 물 분자를 잃으면서 축합되면 위 그림처럼 고리 모양을 갖는 트리메타인산(trimetaphosphoric acid, '''H3P3O9''' )이 얻어진다. 올리고머 형태의 인산은 '''Hₙ₊₂Pₙ O₃ₙ₊₁'''의 일반식으로 쓸 수 있는데, 선형 분자 양쪽 끝의 축합 반응을 통해 물 분자 하나를 제거해서 고리를 만들면 '''HₙPₙ O₃ₙ'''의 조성이 된다. 이 글의 아랫부분부터는 가장 간단한 형태이면서 가장 널리 쓰이는 오쏘인산을 인산으로 부르기로 한다. | ||
| 29번째 줄: | 29번째 줄: | ||
== 참고자료 == | == 참고자료 == | ||
| − | * 〈[ | + | * 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5827606&cid=62802&categoryId=62802 인산]〉, 《화학백과》 |
| − | * 〈[ | + | * 〈[https://namu.wiki/w/%EC%9D%B8%EC%82%B0 인산]〉, 《나무위키》 |
| + | * 〈[https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B8%EC%82%B0 인산]〉, 《위키백과》 | ||
== 같이 보기 == | == 같이 보기 == | ||
2021년 7월 20일 (화) 17:55 판
인산(燐酸, phosphoric acid)은 무기 산소산의 일종으로, 화학식은 H₃PO₄이다. 인산은 산 자체와 PO4³⁻이온을 동시에 가리키기도 하며, 대체로 화학에서의 인산은 산으로서 인산을 포함하는 산성 반응물을 가리킨다. 한편 생명체에서 인산은 대체로 PO₄³⁻이온을 나타내는데, 이때 인산은 생체내에서 다수의 물질과 결합하여 인산이 포함된 화합물을 구성하고 있으며, DNA사슬에 포함된 인산이 대표적이다. PO₄³⁻는 보통 인산 이온(phosphate ion)이라고 한다. 인산 이온이 양이온과 이온 결합한 상태는 인산염이라고 한다.
개요
인산은 오산화인(phosphorus pentoxide)의 가수분해로 만들어지는 산으로서, 넓은 범주에서는 인 산소산(phosphorus oxyacid)의 일종이다. 인산의 원료가 되는 오산화인은 P₂O₅의 실험식으로 표기하지만, 실제 분자식은 P₄O₁₀이며, 백린(white phosphorus; P₄)과 산소의 반응을 통해 얻는다 (식 (1)). 이 산화 과정을 통해 인은 가장 높은 +5의 산화수를 갖게 된다.
P₄ +5O₂ → P₄O₁₀ (1)
P₄O₁₀ + 6H₂O → 4H₃PO₄
오산화인 가수분해 반응(식 (2))의 생성물인 H₃PO₄는 인산의 가장 단순한 형태로 오쏘인산(orthophosphoric acid, 또는 오르토인산)이라고 부른다. 오쏘인산 두 분자의 축합반응으로 파이로인산(pyrophosphoric acid, H₄P₂O₇; 피로인산, 이인산, 혹은 초성인산으로도 불린다)이 얻어진다
오쏘인산 세 분자가 세 개의 물 분자를 잃으면서 축합되면 위 그림처럼 고리 모양을 갖는 트리메타인산(trimetaphosphoric acid, H3P3O9 )이 얻어진다. 올리고머 형태의 인산은 Hₙ₊₂Pₙ O₃ₙ₊₁의 일반식으로 쓸 수 있는데, 선형 분자 양쪽 끝의 축합 반응을 통해 물 분자 하나를 제거해서 고리를 만들면 HₙPₙ O₃ₙ의 조성이 된다. 이 글의 아랫부분부터는 가장 간단한 형태이면서 가장 널리 쓰이는 오쏘인산을 인산으로 부르기로 한다.
정제된 인산은 상온에서 결정성이 있는 고체(녹는점: 42.3 °C)로 밀도는 2.030 g cm⁻³ (25°C 기준)이다. 인산은 446 g / 100 mL 정도로 물에 녹으며 (14.95°C 기준),1) 수용액에서 삼양성자산(triprotic acid)으로 작용하여 양성자를 세 개까지 내놓고, H₂PO₄⁻, HPO₄²⁻, PO₄³⁻의 세 가지 음이온을 만들 수 있다. 시판되는 85% 수용액은 점도 2.4-9.4 cP 정도의 끈적한 액체이다.
인산염(phosphate) 및 인산에스테르로 널리 생물계에 분포하며, 생체에서 인은 대개 인산의 형태로 존재한다.
인산은 양성자가 세 개나 붙어있는(H₃PO₄) 다양성자산인데, 다양성자산이면서 pKa값이 절묘하기 때문에 완충용액으로 널리 쓰인다. 특히 생체내에 많이 포함되어 있다는 특징 때문에 마땅한 버퍼를 찾기 힘든 생물질의 완충용액으로 사용할 수 있다. 그렇다고 해서 실제로 인산만 쓰는 건 아니고, 더 좋은 버퍼들도 많이 쓴다. 분석화학 교과서에 웬만해서는 인산 버퍼의 pH 구하는 문제는 나온다.
칼슘 화합물과 반응하여 '인산칼슘'이라는 화합물을 만든다. 칼슘과의 반응성이 상당히 강하다 보니 인산이 폐수에 섞여들어갔을 때 산화칼슘을 사용하여 인산을 제거하는 방식으로 사용하거나, 또한 녹 제거나 변기 세척용으로도 요긴하게 쓰인다. 순수한 인산칼슘을 다른 무기물과 섞어서 비료로 만들어 주기도 한다.
반대로 인산칼슘은 동물의 몸에 잘 흡수되지 않는데다 칼슘과의 반응도가 높아 동물이 칼슘을 이용하는 것도 방해하는데, 우유와 함께 인산이 들어간 음식을 먹으면 인산칼슘이 되어서 몸에 흡수되지 않고 배출되며, 콜라 등 청량음료에도 많이 들어있어 충치의 원인으로 지목받는다. 환경운동가 최열이 이 사실을 특히 강조하며 인산이 든 음식을 피할 것을 권유했다.
ATP, DNA, RNA, 세포막, 뼈의 구성성분이며, 그렇기 때문에 지구상의 모든 유기생명체의 필수요소다.
참고자료
같이 보기
