磷有以下幾種較重要的含氧酸:
名稱 | 正磷酸 | 焦磷酸 | 三磷酸 | 偏磷酸 | 亞磷酸 | 次磷酸 |
化學式 | H3PO4 | H4P2O7 | H5P3O10 | (HPO3)n | H3PO3 | H3PO2 |
磷的氧化數(shù) | +Ⅴ | +Ⅴ | +Ⅴ | +Ⅴ | +Ⅲ | +Ⅰ |
在磷的氧化數(shù)為+Ⅴ的四種酸中僅正磷酸與焦磷酸已制得結(jié)晶狀態(tài)的純物質(zhì)。正磷酸經(jīng)強熱發(fā)生脫水作用,依次生成H4P2O7——H5P3O10——(HPO3)n,其反應(yīng)過程如下:
上面各式表明焦磷酸、三磷酸和四偏磷酸等都是由若干個磷酸分子通過氧原子連接起來的多酸。但前者是環(huán)狀結(jié)構(gòu),后者是鏈狀結(jié)構(gòu)。
正磷酸的各種相應(yīng)鹽都是簡單磷酸鹽,而多磷酸的相應(yīng)鹽是復雜磷酸鹽。簡單磷酸鹽或復雜磷酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元都是磷氧四面體。
復雜磷酸鹽中的直鏈多磷酸鹽的酸根陰離子,是兩個或兩個以上磷氧四面體通過共用角頂氧原子成直鏈狀而連接起來的(見圖13-9,b)。
這類磷酸鹽的通式是Mn+2PnO3n+1,在式中M是+Ⅰ價金屬離子,n是多磷酸鹽中的磷原子數(shù)。
環(huán)狀聚偏磷酸鹽的通式是(MPO3)n,這類鹽的酸根陰離子是由3個或3個以上的磷氧四面體通過共用氧原子面連結(jié)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)(見圖13-9,a)。當n值很大時,直鏈多磷酸鹽和聚偏磷酸鹽具有近似的組成。