Forneça as equações químicas completas balanceadas para cada etapa da síntese do H3 PO4 a partir da hidroxiapatita para produzir:
Ácido fosfórico de alta pureza.

Passo 1

Então, o que a questão pede é mostrar direitinho as reações químicas que transformam a hidroxiapatita, cuja fórmula é
Ca10(PO4)6(OH)2,
num ácido fosfórico bem purinho ( ), passando pelas etapas de ataque com ácido, remoção de impurezas e reacidificação. O conteúdo aqui é Química Inorgânica (neutralizações, precipitações) e vamos precisar basicamente de ácido sulfúrico ( ) e de cal hidratada ( ).

Passo 2

Primeiro, a gente “quebra” a hidroxiapatita com ácido sulfúrico — isso libera ácido fosfórico e forma gesso ( Ca10(PO4)6(OH)2 + 10,H2SO4 ;longrightarrow; 6,H3PO4 ;+; 10,CaSO4 ;+; 2,H2O ). É uma reação de neutralização/dupla troca. A equação balanceada é:

Passo 3

O ácido fosfórico “bruto” ainda carrega impurezas (íons de ferro, alumínio, etc.). Para removê-las, a gente adiciona cal ( 2,H3PO4 ;+; 3,Ca(OH)2 ;longrightarrow; Ca3(PO4)2downarrow ;+; 6,H2O ). Isso faz precipitar fosfato de cálcio e leva junto várias impurezas metálicas. A reação é:

Passo 4

Por fim, aquele fosfato de cálcio precipitado volta a reagir com mais ácido sulfúrico para gerar o Ca3(PO4)2 ;+; 3,H2SO4 ;longrightarrow; 2,H3PO4 ;+; 3,CaSO4 puríssimo e mais gesso:

Resposta

As equações balanceadas para obter Ca10(PO4)6(OH)2 + 10,H2SO4 ;longrightarrow; 6,H3PO4 + 10,CaSO4 + 2,H2O de alta pureza a partir da hidroxiapatita são:
  1. Ataque inicial com ácido:
2,H3PO4 + 3,Ca(OH)2 ;longrightarrow; Ca3(PO4)2downarrow + 6,H2O
  1. Precipitação de impurezas com cal:
Ca3(PO4)2 + 3,H2SO4 ;longrightarrow; 2,H3PO4 + 3,CaSO4
  1. Reacidificação do fosfato de cálcio:

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