El ácido hipofosfórico es un ácido mineral de fórmula H 4 P 2 O 6 , con fósforo en un estado de oxidación formal de +4. En estado sólido está presente como dihidrato, H 4 P 2 O 6 · 2H 2 O. En el ácido hipofosfórico, los átomos de fósforo son idénticos y están unidos directamente con un enlace P-P. El ácido isofosfórico es un isómero estructural del ácido hipofosfórico en el que un fósforo tiene un hidrógeno unido directamente a él y ese átomo de fósforo está unido al otro por un puente de oxígeno para dar un ácido fosforoso /anhídrido mixto de ácido fosfórico . Los dos átomos de fósforo se encuentran en los estados de oxidación +3 y +5, respectivamente.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Ácido hipodifosfórico | |
Otros nombres Ácido difosfórico | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
H 4 P 2 O 6 | |
Masa molar | 161,98 g / mol |
Apariencia | Sólido blanco (dihidrato) |
Punto de fusion | 54 ° C (129 ° F; 327 K) |
Base conjugada | Hipofosfato |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Preparación y reacciones
El ácido hipofosfórico se puede preparar mediante la reacción de fósforo rojo con clorito de sodio a temperatura ambiente. [1]
- 2 P + 2 NaClO 2 + 2 H 2 O → Na 2 H 2 P 2 O 6 + 2 HCl
Una mezcla de ácido hipofosfórico, ácido fosforoso (H 3 PO 3 ) y ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) se produce cuando el fósforo blanco se oxida en el aire cuando se sumerge parcialmente en agua. [1]
La sal tetrasódica Na 4 P 2 O 6 · 10H 2 O cristaliza a pH 10 y la sal disódica, Na 2 H 2 PO 6 · 6H 2 O a pH 5,2. [2] La sal disódica se puede pasar a través de una columna de intercambio iónico para formar el ácido dihidrato, H 4 P 2 O 6 · 2H 2 O. [1]
El ácido anhidro puede formarse por deshidratación al vacío sobre P 4 O 10 o por reacción de H 2 S en hipofosfato de plomo, Pb 2 P 2 O 6 . [2]
El ácido hipofosfórico es tetraprótico con constantes de disociación p K a1 = 2.2, p K a2 = 2.8, p K a3 = 7.3 yp K a4 = 10.0. [2]
Al reposar los sufre ácidos anhidros reordenamiento y de desproporción para formar una mezcla de ácido isohypophosphoric, HPO (OH) -O-PO 2 (OH); ácido pirofosfórico H 2 P 2 O 7 y ácido pirofosforoso. [2]
El ácido hipofosfórico es inestable en ácido clorhídrico caliente , en HCl 4 M se hidroliza para dar H 3 PO 3 + H 3 PO 4 . [2]
Estructura
El ácido hipofosforo contiene iones oxonio y se formula mejor [H 3 O + ] 2 [H 2 P 2 O 6 ] 2− . El ácido es isoestructural con la sal de diamonio que contiene el anión [HOPO 2 PO 2 OH] 2− con una longitud de enlace P − P de 219 µm. [1]
El anión HOPO 2 PO 2 OH 2− en Na 2 H 2 P 2 O 6 · 6H 2 O tiene una estructura simétrica escalonada similar al etano con un enlace P − P de longitud 219 pm. Cada átomo de fósforo tiene dos enlaces P-O con una longitud de 151 pm y una longitud de enlace P-OH de 159 pm. [3]
Sales de hipofosfato
Se conocen muchas sales de hipofosfato, por ejemplo, K 4 P 2 O 6 · 8H 2 O, Ca 2 P 2 O 6 · 2H 2 O, K 3 HP 2 O 6 · 3H 2 O, K 2 H 2 P 2 O 6 · 2H 2 O, KH 3 P 2 O 6 .
Al estar de pie en el aire, los hipofosfatos tienden a oxidarse a pirofosfatos que contienen el P
2O4−
7ion donde P tiene un estado de oxidación formal de +5. Los hipofosfatos son estables a los hidróxidos alcalinos. En hidróxido de sodio fundido, se convierten rápidamente en ortofosfato que contiene PO3−
4. [1]
Polipofosfatos
Se conocen polihipofosfatos que contienen aniones lineales, por ejemplo, Na 5 P 3 O 8 que contiene O (PO
2) 3 O 5− con una cadena P − P − P y Na 6 P 4 O 10 · 2H 2 O que contiene O (PO
2) 4 O 6− , con una cadena P − P − P − P. El anión cíclico (PO
2)6−
6, (hipohexametafosfato [4] ) donde cada átomo de fósforo tiene un estado de oxidación de +3 se forma cuando una suspensión de fósforo rojo en KOH se oxida con bromo. [1]
Ver también
- Ácido ditionico , el equivalente de azufre.
Referencias
- ^ a b c d e f Fósforo: química, bioquímica y tecnología, sexta edición, 2013, DEC Corbridge, CRC Pres, Taylor Francis Group, ISBN 978-1-4398-4088-7
- ^ a b c d e Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1984). Química de los elementos . Oxford: Pergamon Press . págs. 515–516. ISBN 978-0-08-022057-4.
- ^ Collin, RL; Willis, M. (1971). "La estructura cristalina de dihidrógeno hipofosfato disódico hexahidratado (Na 2 H 2 P 2 O 6 · 6H 2 O) y dihidrógeno pirofosfato disódico hexahidratado (Na 2 H 2 P 2 O 7 · 6H 2 O)" . Acta Crystallographica Sección B . 27 (2): 291-302. doi : 10.1107 / S0567740871002127 . ISSN 0567-7408 .
- ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego / Berlín: Academic Press / De Gruyter, p. 715, ISBN 0-12-352651-5