Метафосфорные кислоты

Дифосфорная (пирофосфорная) кислота

Химические свойства

Cпособы получения

Фосфорные кислоты

Фосфорноватистая кислота (Н₃РО₂) является довольно сильной одноосновной кислотой, несмотря на наличие в ее молекуле трех водородов.

Соли фосфорноватистой кислоты (гипофосфиты), как правило, хорошо растворимы в воде.

Фосфористая кислота (H₃PO₃) представляет собой бесцветные кристаллы, расплавляющиеся на воздухе и легкорастворимые в воде. Она является сильным (но в большинстве случаев медленно действующим) восстановителем. Несмотря на наличие в молекуле трех водородов, H₃PO₃ функционирует только как двухосновная кислота средней силы. Соли ее (фосфиты), как правило, бесцветны и труднорастворимы в воде. Из производных чаще встречающихся металлов хорошо растворимы лишь соли Na, К, Са.

Фосфористая кислота обладает сильно выраженными восстановительными свойствами.

1. Растворение оксида фосфора III

P₂O₃ + 3H₂O = 2H₃PO₃

2. Гидролиз галогенидов фосфора III:

PCl₃ + 3H₂O = H₃PO₃ + 3HCl

3. Окисление белого фосфора хлором:

2P + 3Cl₂ + 6H₂O = 2H₃PO₃ + 6HCl

1. Фосфористая кислота проявляет все типичные свойства кислот:

H₃PO₃ + NaOH = NaH₂PO₃ + H₂O

H₃PO₃ + 2NaOH = Na₂HPO₃ + 2H₂O

2. Кислота и ее соли – очень сильные восстановители:

H₃PO₃ + 2AgNO₃ + H₂O = H₃PO₄ + 2Ag↓ + 2HNO₃

H₃PO₃ + Cl₂ + H₂O = H₃PO₄ + 2HCl

H₃PO₃ + H₂O = H₃PO₄ + H₂↑

3. реакция диспропорционирования:

_{+3 +5 -3}

4H₃PO₃ = 3H₃PO₄ + PH₃

Из полифосфорных кислот в кристаллическом состоянии выделена только простейшая двуфосфорная (или пирофосфорная) кислота Н₄Р₂О₇, образующая бесцветные кристаллы.

Двухосновная кислота хорошо растворяется в воде и является несколько более сильной кислотой, чем Н₃РО₄. Ее соли называются дифосфатами или пирофосфатами.

Метафосфорные кислоты имеют общую формулу Н_nP_nO_3n, где n может принимать значения от 3 до 8, однако часто их состав выражают простейшей формулой (НРО₃)n. Эти кислоты представляют собою стеклообразные вещества. В раствор они переходят в виде полимеров, имеющих кольцевую структуру.

С течением времени кольца расщепляются и образуют цепные полифосфорные кислоты. Метафосфорные кислоты ядовиты. Известны соли метафосфорных кислот – метафосфаты. Некоторые из них выделены в виде кристаллов, например Na₃P₃O₉, Na₄P₄O₁₂, Ca₃(P₃O₉)₂.Метафосфаты применяются для умягчения воды и снижения ее коррозионной активности, для удаления накипи с паровых котлов, а также входят в состав некоторых моющих средств.

Ортофосфорная кислота – H₃PO₄

Это трехосновная кислота средней силы. Диссоциация протекает в основном по первой ступени:

H₃PO₄ ↔ H⁺ + H₂PO₄^-

По второй и третьей ступеням диссоциация протекает в ничтожно малой степени:

H₂PO₄^- ↔ H⁺ + HPO₄^2-

HPO₄^2-↔ H⁺ + PO₄^3-