Oxoácido de fósforo es un nombre genérico para cualquier ácido cuya molécula esté formada por átomos de fósforo , oxígeno e hidrógeno . [1] Existe un número potencialmente infinito de tales compuestos. Algunos de ellos son inestables y no se han aislado, pero los aniones derivados y los grupos orgánicos están presentes en sales y ésteres estables . Los más importantes, en biología, geología, industria e investigación química, son los ácidos fosfóricos , cuyos ésteres y sales son los fosfatos .
En general, cualquier átomo de hidrógeno unido a un átomo de oxígeno es ácido, lo que significa que el grupo –OH puede perder un protón H+
dejando una carga negativa - O-
y convirtiendo así el ácido en un oxoanión de fósforo . Cada protón adicional perdido tiene una constante de disociación ácida asociada K a 1 , K a 2 K a 3 , ..., a menudo expresada por su cologaritmo (pK a 1 , pK a 2 , pK a 3 , ...). Los átomos de hidrógeno unidos directamente al fósforo generalmente no son ácidos.
Clasificación
Los oxoácidos de fósforo se pueden clasificar por el estado o estados de oxidación de los átomos de fósforo, que pueden variar de +1 a +5. Los átomos de oxígeno se encuentran habitualmente en el estado de oxidación -2, pero pueden estar en el estado -1 si la molécula incluye grupos peróxido .
Estado de oxidación +1
- Ácido hipofosforoso o fosfínico , H
3correos
2(o H
2PO (OH) ), un ácido monoprótico (lo que significa que solo uno de los átomos de hidrógeno es ácido). Sus sales y ésteres se denominan hipofosfitos o fosfinitos.
Estado de oxidación +3
- Ácido fosforoso o fosfónico , H
3correos
3(o HPO (OH)
2), un ácido diprótico (con solo dos hidrógenos ácidos). Sus sales y ésteres se denominan fosfitos o fosfonatos.
Estado de oxidación +4
- Ácido hipofosfórico , H
4PAG
2O
6(o (HO)
2P - P (OH)
2). Los cuatro hidrógenos son ácidos. Sus sales y ésteres son hipofosfatos .
Estado de oxidación +5
Los miembros más importantes de este grupo son los ácidos fosfóricos , donde cada átomo de fósforo se une a cuatro átomos de oxígeno, uno de ellos a través de un doble enlace , dispuesto como las esquinas de un tetraedro . Dos o más de estos PO
4los tetraedros pueden estar conectados por oxígenos de enlaces simples compartidos, formando cadenas lineales o ramificadas, ciclos o estructuras más complejas. Los átomos de oxígeno de un solo enlace que no se comparten se completan con átomos de hidrógeno ácidos. Su fórmula genérica es H n - x +2 P n O 3 n - x +1 , donde n es el número de átomos de fósforo yx es el número de ciclos fundamentales en la estructura de la molécula.
Estos ácidos, y sus ésteres y sales (" fosfatos ") incluyen algunos de los compuestos de fósforo más conocidos e importantes.
El miembro más simple de esta clase es
- Ácido fosfórico propiamente dicho, también llamadoácido ortofosfórico o monofosfórico , H
3correos
4(u OP (OH)
3), un ácido triprótico. Forma sal y ésteres de ortofosfato, comúnmente llamados fosfatos .
Los compuestos más pequeños de esta clase con dos o más átomos de fósforo se denominan "ácidos oligofosfóricos", y los más grandes, con esqueletos lineales –P – O–, son "ácidos polifosfóricos"; sin una separación definida entre los dos. Algunos de los miembros más importantes son:
- Ácido pirofosfórico , H
4PAG
2O
7(o (HO)
2P –O– P (OH)
2), con cuatro hidrógenos ácidos. Forma pirofosfatos . - Ácido trifosfórico o tripolifosfórico , H
5PAG
3O
10(o (HO)
2P –O– P (OH) –O– P (OH)
2), con cinco hidrógenos ácidos. Forma trifosfatos o tripolifosfatos. - Ácido tetrafosfórico , H
6PAG
4O
13(o (HO)
2P (–O– P (OH) ) 2 –O– P (OH)
2), con seis hidrógenos ácidos. Forma tetrafosfatos .
La columna vertebral puede estar ramificada, como en
- ácido trifosfono fosfórico , H
6PAG
4O
13o P (O) (- OP (O) (OH)
2) 3 , un isómero ramificado de ácido tetrapolifosfórico.
El PO
4 Los tetraedros pueden estar conectados para formar cadenas –P – O– cerradas, como en
- Ácido trimetafosfórico o ciclo- trifosfórico , H
3PAG
3O
9(o (HPO
3)
3, (–P (O) (OH) –O–) 3 ), una molécula cíclica con tres hidrógenos ácidos. Forma las sales y ésteres de trimetafosfato .
El ácido metafosfórico es un término general para los ácidos fosfóricos con un solo ciclo, (–P (O) (OH) –O–) n , cuya fórmula elemental es HPO
3.
Ácido pirofosfórico
H
4PAG
2O
7Ácido tripolifosfórico
H
5PAG
3O
10Ácido tetrapolifosfórico
H 6 P 4 O 13Ácido trimetafosfórico
H
3PAG
3O
9
Otro compuesto que puede incluirse en esta clase es
- Ácido peroxomonofosfórico , H 3 PO 5 (u OP (OH) 2 (OOH)), que puede verse como ácido monofosfórico con ungrupo peróxido que reemplaza al átomo de oxígeno en uno de losgrupos hidroxilo.
Estados de oxidación mixtos
Algunos oxoácidos de fósforo tienen dos o más átomos de P en diferentes estados de oxidación. Un ejemplo es
- Ácido isohipofosfórico , H
4PAG
2O
6(o H (OH) (O) P − O − P (O) (OH) 2 ), un ácido tetraprótico e isómero del ácido hipofosfórico, que contiene P en estado de oxidación +3 y +5
Ver también
- Fosforamidato
Otras lecturas
- Schröder HC, Kurz L, Muller WE, Lorenz B (marzo de 2000). "Polifosfato en hueso" (PDF) . Bioquímica (Moscú) . 65 (3): 296-303. Archivado desde el original (PDF) el 25 de agosto de 2011.
enlaces externos
- Determinación de polifosfatos mediante cromatografía iónica con detección de conductividad suprimida, nota de aplicación 71 de Dionex
- US 3044851
- Fósforo + Ácidos en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
Referencias
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.