Фосфорнова'тая кислота',
гипофосфорная, H4
P2
O6
, четырехосновная кислота средней силы. Безводная H4
P2
O6
— бесцветные кристаллы, плавятся при температуре 70 °С с разложением, кристаллогидраты H4
P2
O6
×H2
O и H4
P2
O6
×2H2
O с температурами плавления соответственно от 62 до 62,5 °С и от 79,5 до 81,5 °С. Константы диссоциации Ф. к. при 25 °С K
1
= 6×10-3
, K
2
= 1,5×10-3
, K
3
= 5,4×10-8
, K
4
= 9,3×10-11
. При нагревании Ф. к. превращается в фосфорную H3
PO4
и фосфористую H3
PO3
кислоты. При температуре свыше 180 °С разлагается с выделением фосфина PH3
. Ангидрид Ф. к. Неизвестен. Соли Ф. к. называются гипофосфатами. Ф. к. образуется при медленном окислении H3
PO3
на воздухе или при окислении твердого фосфора ограниченным количеством воздуха (фосфор частично погружают в воду). Процесс идет быстрее при действии хлорной извести на красный фосфор. Лит.:
см. при статьях Фосфор
и Фосфаты
.Фосфорноватистая кислота
Фосфорнова'тистая кислота',
H3
PO2
, сильная одноосновная кислота. Формула, отражающая строение Ф. к., может быть записана в виде H[H2
PO2
], показывающем, что в молекуле только 1 атом водорода может замещаться металлом. Безводная Ф. к. — бесцветные кристаллы, плотность 1,49 г/см3
, t
пл
26,5 °С, константа диссоциации при 25 °С К
= 8,9×10-2
. Ф. к. хорошо растворима в воде, концентрация товарной Ф. к. 30—50% При нагревании разлагается, образуя фосфин, красный фосфор, ортофосфорную кислоту и водород, нагревание водных растворов в основном приводит к образованию фосфористой и ортофосфорной кислот и водорода. Получают Ф. к. взаимодействием концентрированных растворов её солей — гипофосфитов [например Ca (H2
PO2
)2
] с серной кислотой. В лабораторных условиях Ф. к. может быть получена окислением фосфина водной суспензией иода. Растворы чистой H3
PO2
готовят из NaH2
PO2
с помощью ионообменных смол. Гипофосфиты применяют как восстановители при нанесении тонких металлических покрытий. Лит.:
см. при ст. Фосфор
.Фосфорные кислоты
Фо'сфорные кисло'ты,
кислородные кислоты фосфора, представляющие собой продукты гидратации фосфорного ангидрида (см Фосфора окислы
). Различают ортофосфорную кислоту (обычно называемую фосфорной кислотой) и конденсированные Ф. к. Наиболее изучена и важна ортофосфорная кислота H3
PO4
, образующаяся при растворении P4
O10
(или P2
O5
) в воде. Ортофосфорная кислота — бесцветные гидроскопические кристаллы, плотность 1,87 г/см3
,
t
пл
42,35 °С, известен кристаллогидрат H3
PO4
×1
/2
H2
O с t
пл
29,32 °С. Плотность обычно широко применяемой 85%-ной H3
PO4
при 25 °С 1,685 г/см3
вязкость при 20 °С 47×10-3
мн
×сек/м2
,
удельная теплоемкость в интервале температур 20—120 °С 2064,1 дж/кг
×К (0,493 кал/г
°С). С водой H3
PO4
смешивается в любых отношениях Константы диссоциации при 25 °С K
1
= 7×10-3
, K
2
= 8×10-8
, K
3
= 4×10-13
. Ортофосфорная кислота трехосновная, средней силы. Образует три ряда солей — фосфатов
.
При нагревании растворов кислоты происходит её дегидратация с образованием конденсированных фосфорных кислот. В промышленности ортофосфорную кислоту получают экстракционным (сернокислотным) или термическим способами. Экстракционный способ заключается в разложении фосфатов природных
серной и фосфорной кислотами:Ca5
F (PO4
)3
+ 5H2
SO4
+ nH3
PO4
= (n+3) H3
PO4
+ 5CaSO4
+ HFи последующим разделением на фильтрах образовавшейся кислоты и нерастворимого CaSO4
. Термический способ основан на сжигании фосфора до фосфорного ангидрида P4
+ 5O2
P4
O10
и гидратации последнего P4
O10
+ 6H2
O = 4H3
PO4
. Промышленная ортофосфорная кислота — важнейший полупродукт для производства фосфорных и комплексных удобрений и технических фосфатов, широко используется также для фосфатирования
металлов, в качестве катализатора в органическом синтезе. Пищевая фосфорная кислота применяется для приготовления безалкогольных напитков, лекарств, зубных цементов и т.д.