Оксиды фосфора. 
Общая и неорганическая химия для фармацевтов

Оксиды фосфора Р₄0₆ и Рф), — кислотные оксиды. Обычно молекулы пишут в упрощенной форме Р₂О_э и Р₂0_Г). Особенно устойчив оксид фосфоpa (V), а оксид фосфора (Ш) легко окисляется кислородом:

Р₂0₃, растворяясь в воде, образует фосфористую кислоту:

Оксид фосфориту) — белое кристаллическое вещество, очень гигроскопичное. Известны три кристаллические модификации оксида фосфора (У): одна из них состоит из молекул состава Р₄11₁₀, две другие являются полимерами состава (Р2О5), поэтому простейшая формула Р₂0₅ на самом деле не отвечает строению ни одной из модификаций.

При взаимодействии с водой оксид фосфора (У) может присоединять до трех молекул воды, например:

(с небольшим количеством холодной воды);

(с избытком теплой воды).

Р₂0₅ проявляет все свойства кислотных оксидов, например:

и является сильным водоотнимающим реагентом:

Фосфор по числу типов оксокислот превосходит любой другой элемент. В своих кислотах (табл. 15.5) фосфор имеет разные степени окисления, валентность его равна пяти, координационное число — четырем.

Молекулы первых трех кислот имеют тетраэдрическое строение. Диссоциировать и замещаться в этих кислотах могут только атомы водорода, связанные с кислородом. Поэтому фосфорноватистая кислота — одноосновна, фосфористая — двухосновна, а ортофосфорная — трехосновна. Фосфорноватая кислота — двухядерная, четырехосновная кислота, молекула которой построена объединением двух тетраэдров.

В ряду Н₃Р0₄ — Н3РО3 — Н₃Р0₂ сила кислот возрастает, так как индукционный эффект атома кислорода, связанного двойной связью, делится па меньшее число ОН-групп. По мере уменьшения степени окисления фосфора в кислотах растут склонность к распаду и восстановительные свойства.

Таблица 15.5

Фосфорноватистая кислота легко получается при обработке гипофосфита бария серной кислотой:

Фосфористая кислота образуется при растворении оксида фосфорами) в воде или при гидролизе РС1₃:

Фосфорноватая кислота получается при взаимодействии РС1₃ с ортофосфорной кислотой в присутствии стехиометрического количества воды:

Кислоты со связью Р—Н и Р—Р являются сильными восстановителями.

Высшие кислоты фосфора (фосфорные кислоты) состоят из одного или нескольких фосфор-кислородных тетраэдров Р0₄, соединенных между собой в цепи или кольца различного размера.

Наибольшее практическое применение имеет Н₃Р0₄ — бесцветное кристаллическое вещество (?_пл = 45°С), хорошо смешивающееся с водой.

Получение происходит в несколько этапов.

1. В промышленности ортофосфориую кислоту получают при обработке фосфорита концентрированной серной кислотой:

2. В лаборатории можно использовать несколько способов:

Химические свойства. Ортофосфорная кислота — трехосновная кислота средней силы (по первой ступени):

Проявляет все свойства кислот (реагирует с основными оксидами, основаниями, солями), причем во многих случаях возможно образование как кислых, так и средних солей, например:

Качественная реакция на фосфат-ион:

(осадок желтого цвета).

Фосфорные кислоты могут переходить одна в другую в результате реакций гидратации (присоединения воды) или дегидратации (отщепления воды). Ортофосфорная кислота может в определенных условиях (при нагревании) перейти в дифосфорную:

Дифосфорная кислота имеет ангидридную связь. Дальнейшее нагревание Н₄Р₂0₇ приводит к образованию грифосфорной кислоты Н₅Р₃О₁₀, а затем образуется линейная полиметафосфорная кислота (НР0₃)_я. Полифосфорные кислоты могут также циклизоваться с образованием циклических метафосфорных кислот (НРО_э)" с п = 3-^8.

При обычной температуре гидролиз полифосфорных кислот происходит медленно, но при кипячении водных растворов они превращаются в ортофосфорную кислоту.