ФО́СФОРА КИСЛО́ТЫ

ФО́СФОРА КИСЛО́ТЫ, ки­сло­род­ные ки­сло­ты фос­фо­ра в сте­пе­нях окис­ле­ния от +1 до +5. Строе­ние всех этих со­еди­не­ний от­ве­ча­ет сле­дую­щим струк­тур­ным прин­ци­пам: все ато­мы P в ок­со­кис­ло­тах и ок­соа­нио­нах че­ты­рёх­ко­ор­ди­ни­ро­ва­ны и со­дер­жат хо­тя бы один фраг­мент P─O; все ато­мы P в ок­со­кис­ло­тах име­ют хо­тя бы один фраг­мент P─OH, все та­кие груп­пы от­ще­п­ля­ют ка­ти­он H⁺ при про­то­ли­зе; не­ко­то­рые со­еди­не­ния со­дер­жат так­же од­ну или бо­лее групп P─H, та­кие груп­пы не от­ще­п­ля­ют H⁺ при про­то­ли­зе; ка­те­на­ция (об­ра­зо­ва­ние це­по­чек) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пу­тём об­ра­зо­ва­ния свя­зей P─O─P или P─P; в пе­рок­со­сое­ди­не­ни­ях при­сут­ст­ву­ют груп­пы POOH или фраг­мен­ты POOP.

Важ­ней­шие Ф. к. – фос­фор­но­ва­ти­стая (ги­по­фос­фо­ри­стая, фос­фи­но­вая) H(PH₂O₂) или H₃PO₂; фос­фо­ри­стая (фос­фо­но­вая) H₂(PHO₃); ор­то­фос­фор­ная (фос­фор­ная) H₃PO₄; ди­фос­фор­ная (пи­ро­фос­фор­ная) H₄P₂O₇; три­фос­фор­ная H₅P₃O₁₀; по­ли­фос­фор­ная H_n+2P_nO_3n+1; цик­ло-три­ме­та­фос­фор­ная (HPO₃)₃; цик­ло-тет­ра­ме­та­фос­фор­ная (HPO₃)₄; по­ли­ме­та­фос­фор­ная (HPO₃)_n; фос­фор­но­ва­тая (ги­по­фос­фор­ная) H₄P₂O₆; изо­ги­по­фос­фор­ная H₄P₂O₆; пе­рок­со­мо­но­фос­фор­ная H₃PO₅; пе­рок­со­ди­фос­фор­ная H₄P₂O₈.

При взаи­мо­дей­ст­вии ок­си­да фос­фо­ра(V) с во­дой на хо­ло­ду по­лу­ча­ет­ся по­ли­ме­та­фос­фор­ная ки­сло­та (HPO₃)_n, пред­став­ляю­щая со­бой про­зрач­ную стек­ло­вид­ную мас­су. При раз­бав­ле­нии её во­дой об­ра­зу­ет­ся ор­то­фос­фор­ная ки­сло­та. Ани­он­ной кон­ден­са­ци­ей H₃PO₄ с от­ще­п­ле­ни­ем во­ды по­лу­ча­ют кон­ден­си­ро­ван­ные ки­сло­ты, в мо­ле­ку­лах ко­то­рых тет­ра­эд­рич. груп­пы PO₄, со­еди­нён­ные ме­ж­ду со­бой че­рез об­щий атом О, об­ра­зу­ют це­пи (по­ли­фос­фор­ные ки­сло­ты), коль­ца (ме­та­фос­фор­ные ки­сло­ты), раз­ветв­лён­ные струк­ту­ры (ульт­ра­фос­фор­ные ки­с­ло­ты). Су­ще­ст­ву­ют так­же кон­ден­си­ро­ван­ные Ф. к. с ато­ма­ми P в разл. сте­пе­нях окис­ле­ния. Это изо­ме­ры три­фос­фор­ных ки­слот H₅P₃O₉ и H₅P₃O₈. Из­вест­ны над­фос­фор­ные ки­сло­ты с тер­ми­наль­ной или сре­дин­ной пе­рок­со­груп­пой.

Фос­фор­но­ва­ти­стая ки­сло­та – бес­цвет­ные кри­стал­лы с t_пл 26,5 °C, од­но­ос­нов­ная (K 8,9·10^–2); при на­гре­ва­нии вы­ше 50 °C раз­ла­га­ет­ся на PH₃, крас­ный P, H₃PO₄ и H₂; хо­ро­шо рас­тво­ри­ма в во­де, эта­но­ле, эфи­ре; силь­ный вос­ста­но­ви­тель. По­лу­ча­ют взаи­мо­дей­ст­ви­ем ги­по­фос­фи­тов с ки­сло­та­ми, окис­ле­ни­ем фос­фи­на ио­дом. При­ме­ня­ют как ан­ти­ок­си­дант для ал­кид­ных смол, све­то­ста­би­ли­за­тор для по­ли­ами­дов и ПВХ, ста­би­ли­за­тор пе­но­об­ра­зо­ва­ния при по­лу­че­нии пе­но­по­лиу­ре­та­нов.

Фос­фор­но­ва­тая ки­сло­та – бес­цвет­ные кри­стал­лы с t_пл 70 °C; че­ты­рёх­ос­нов­ная (K₁ 6·10^–3, K₂ 5·10^–3, K₃ 5,4·10^–8, K₄ 9,3·10^–11); об­ра­зу­ет мо­но- и ди­гид­ра­ты, на воз­ду­хе рас­плы­ва­ет­ся; рас­тво­ри­ма в во­де, в кон­цен­трир. вод­ных рас­тво­рах вы­ше 30 °C раз­ла­га­ет­ся на H₃PO₃ и H₃PO₄; окис­ля­ет­ся KMnO₄ и K₂Cr₂O₇ до H₃PO₄. По­лу­ча­ют окис­ле­ни­ем H₃PO₃ или P. Со­ли – ги­по­фос­фа­ты (напр., Na₂H₂P₂O₆·6H₂O, Na₄P₂O₆·10H₂O) – при на­гре­ва­нии в во­де раз­ла­га­ют­ся до ги­по­фос­фи­тов и фос­фа­тов.

Фос­фо­ри­стая ки­сло­та – бес­цвет­ные гиг­ро­ско­пич­ные кри­стал­лы с t_пл 73,6 °C; двух­ос­нов­ная (K₁ 5,1·10^–2, K₂ 1,8·10^–7); хо­ро­шо рас­тво­ри­ма в во­де; при на­гре­ва­нии в вод­ном рас­тво­ре окис­ля­ет­ся до H₃PO₄ с вы­де­ле­ни­ем H₂; вос­ста­но­ви­тель. По­лу­ча­ют гид­ро­ли­зом PCl₃, рас­тво­ре­ни­ем P₄O₆ в во­де или взаи­мо­дей­ст­ви­ем со­лей с H₂SO₄. Со­ли – фос­фи­ты – при на­гре­ва­нии раз­ла­га­ют­ся на ор­то­фос­фос­фа­ты и про­из­вод­ные P в низ­ших сте­пе­нях окис­ле­ния; в вод­ных рас­тво­рах лег­ко окис­ля­ют­ся. По­лу­ча­ют ней­тра­ли­заци­ей ки­сло­ты гид­ро­кси­да­ми ме­тал­лов. При­ме­ня­ют как вос­ста­но­ви­те­ли в не­орга­нич. син­те­зе, ста­би­ли­за­то­ры ПВХ (фос­фит Pb).

Ди­фос­фор­ная ки­сло­та су­ще­ст­ву­ет в двух по­ли­морф­ных мо­ди­фи­ка­ци­ях с t_пл 54,3 и 71,5 °C; че­ты­рёх­ос­нов­ная (K₁ 10^–1, K₂ 10^–2, K₃ 2,7·10^–7, K₄ 2,4·10^–10); хо­ро­шо рас­тво­ри­ма в во­де; об­ра­зу­ет мо­но-, пен­та- и гек­са­гид­ра­ты. По­лу­ча­ют упа­ри­ва­ни­ем H₃PO₄. Со­ли – ди­фос­фа­ты (пи­ро­фос­фа­ты).