连二磷酸

✍ dations ◷ 2024-12-23 07:32:21 #磷的含氧酸,连二磷酸盐

79.5~81.5℃(一水合物)

62~62.5℃(二水合物)

连二磷酸(英语:Hypophosphoric acid),化学式H4P2O6,是一种无机酸,其中磷的氧化数为+4,故具有还原性。其固体多以二水合物(H4P2O6·2H2O)形式存在。在连二磷酸分子中,两个磷原子是等价的,它们通过P-P键直接相连。它在室温下会转化为其互变异构体连二磷(Ⅲ,Ⅴ)酸(isohypophosphoric acid),这个分子的结构是一个磷原子与氢原子直接相连,氧化数为+3,而两个磷原子之间形成P-O-P键,因此另一个磷原子的氧化数为+5。连二磷(Ⅳ)酸和连二磷(Ⅲ,Ⅴ)酸在室温下都会歧化。

连二磷酸是四元酸,可以解离出四个氢正离子。

连二磷酸(二钠盐)可以由红磷和亚氯酸钠在室温下反应得到。反应方程式为:

2P + NaClO2 +8H2O → Na2H2P2O6 + 2HCl

三钠盐可以由等摩尔带结晶水的磷酸一氢钠和亚磷酸二氢钠在180℃下小心干燥而得到:

Na2HPO4·12H2O + NaH2PO3·2.5H2O → Na3HP2O6 + 15.5H2O

白磷部分浸于水中时,若被空气氧化,会生成连二磷酸、亚磷酸(H3PO3)和磷酸(H3PO4)的混合物。

连二磷酸的四钠盐(Na4P2O6·10H2O)和二钠盐(Na2H2PO6·6H2O)分别在pH=10和5.2时从溶液中析出结晶。二钠盐可以通过离子交换柱而形成连二磷酸的二水合物(H4P2O6·2H2O)。

不带结晶水的连二磷酸可以用P4O10真空干燥水合物制得,或用H2S与难溶盐Pb2P2O6反应来去除铅离子,然后蒸发溶液得到。无水连二磷酸会在室温下重排为连二磷(Ⅲ,Ⅴ)酸(HPO(OH)-O-PO2(OH)),歧化为焦磷酸(H2P2O7)和焦亚磷酸(H2P2O5)。

连二磷酸是一个四元酸,室温(25℃)下每步的电离常数如下:

H4P2O6(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + H3P2O6-(aq) Ka1=6.31×10-3,pKa1 = 2.2;

H3P2O6-(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + H2P2O62-(aq) Ka1=1.58×10-3,pKa2 = 2.8;

H2P2O62-(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + HP2O63-(aq) Ka1=5.01×10-8,pKa3 = 7.3;

HP2O63-(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + P2O64-(aq) Ka1=1.00×10-10,pKa4 = 10.0。

连二磷酸在酸中不稳定,pH<0时将会歧化生成H3PO3和H3PO4,在4mol/L的HCl中此反应的半衰期不到一小时。然而它对碱非常稳定,即使在80%~90%的烧碱溶液中并加热至200℃也很难分解。

X射线衍射分析显示,在连二磷酸的二水合物中含有氧�离子,即可以看作水合氢离子形成的盐,化学式可以写为22-。

关于其中含有的2-离子,键长数据如下(不同文献数据不相同):

此离子结构对称,其构象类似乙烷分子,以交叉式最为稳定。

目前已知许多连二磷酸盐,比如K4P2O6·8H2O、Ca2P2O6·2H2O、K3HP2O6·3H2O、K2H2P2O6·2H2O、KH3P2O6

在空气中,它们容易被氧化为焦磷酸盐(P2O74-),其中磷元素显+5价的氧化数。如上所述,连二磷酸盐对碱很稳定,但在熔融氢氧化钠中,它会迅速转变为磷酸盐(PO43-)。

目前已经发现线性的多聚连二磷酸根离子,例如Na5P3O8中的5-离子有一个P-P-P链;Na6P4O10·2H2O中的O(PO2)4O6–有一个P-P-P-P链。也发现了环状的阴离子如(PO2-)6],其中磷元素的氧化数为+2。制备方法是用溴氧化红磷的氢氧化钾悬浊液。

相关

  • 上海市公共卫生临床中心上海市公共卫生临床中心(英语:Shanghai Public Health Clinical Center),又名复旦大学附属公共卫生临床中心、复旦大学附属中山医院南院,位于上海市金山区漕廊公路2901号,是上海申
  • 计算化学计算化学(computational chemistry)是理论化学的一个分支,主要目的是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质,例如总能量、偶极矩、四极矩、振动频率、反应活性等,并用以
  • 棱晶烷棱晶烷的化学式为C6H6,是苯的价键异构体之一。1868年德国化学家阿尔贝特·拉登堡首次发现棱晶烷。
  • Hsub3/subNOsub4/sub原硝酸(Orthonitric acid),也称作正硝酸,是一种氮的含氧酸,化学式为H3NO4。由于原硝酸会脱水生成硝酸,目前还没有制得这种酸,但是通过固态反应制得了原硝酸盐:原硝酸钠为白色晶体,
  • 开门七件事开门七件事是古代中国平民百姓每天为生活而奔波的七件事,已成为中国的谚语。从“开门”(即开始家庭一天正常运作之时或持家,维持生计),就都离不开七件维持日常生活的必需品,分别是
  • 硫酸钠硫酸钠(化学式:Na2SO4)是硫酸根与钠离子结合生成的盐。硫酸钠溶于水且其水溶液呈弱碱性。溶于甘油而不溶于乙醇。暴露于空气容易吸水生成十水合硫酸钠。在241℃时硫酸钠会转变
  • 中国酒泉卫星发射中心中国人民解放军军徽中国酒泉卫星发射中心,又称中国人民解放军第二十试验训练基地(中国人民解放军63600部队)、东风基地、东风航天城,位于内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗东风镇布
  • 蒙村1法国统计部门在计算土地面积时,不计算面积大于1平方公里的湖泊、池塘、冰川和河口。蒙(法语:Mons)是法国普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸大区 瓦尔省的一个市镇,位于该省东北部,属于
  • 动员征集局中国人民解放军军徽中央军委国防动员部动员征集局,位于北京市,是中央军委国防动员部下属局,负责动员征集工作。在深化国防和军队改革中,2016年1月组建中央军委国防动员部。中央
  • 巴斯特人巴斯特人(英语:Basters),是纳米比亚共和国中一个由荷兰男人与布须曼人和黑人妇女混血产生的族群,说南非语。他们通常被认为是纳米比亚阿非利卡人一个次群体,更偏远的有色人。自19