连二に磷酸

连二に磷酸
IUPAC名めい Hypophosphoric acid 连二に磷酸
英文えいぶん名めい	Hypophosphoric acid
识别
CAS号ごう	7803-60-3  N
ChemSpider	22943
性せい质
化学かがく式しき	H4P2O6
摩ま尔质量りょう	161.98 g·mol⁻¹
外そと观	二水合物为白色固体
熔点	73℃以上いじょう（无水） 79.5～81.5℃（一いち水みず合ごう物ぶつ） 62～62.5℃（二水にすい合ごう物ぶつ）
溶解ようかい性せい（水みず）	易えき溶
若わか非ひ注ちゅう明あかり，所有しょゆう数すう据すえ均ひとし出自しゅつじ标准状じょう态（25 ℃，100 kPa）下した。

连二に磷酸（英えい语：Hypophosphoric acid），化学かがく式しきH₄P₂O₆，是ぜ一いち种无机酸さん，其中磷的氧化数すう为+4，故こ具有ぐゆう还原性せい。其固体こたい多た以二水にすい合ごう物ぶつ（H₄P₂O₆·2H₂O）形式けいしき存在そんざい。在ざい连二に磷酸分子ぶんし中ちゅう，两个磷原子げんし是ぜ等とう价的，它们通どおり过P-P键直接ちょくせつ相しょう连。它在室温しつおん下か会かい转化为其互变异构体たい连二に磷（Ⅲ,Ⅴ）酸さん（isohypophosphoric acid），这个分子ぶんし的てき结构是ぜ一个磷原子与氢原子直接相连，氧化数すう为+3，而两个磷原子げんし之の间形成けいせいP-O-P键，因いん此另一个磷原子的氧化数为+5。连二に磷（Ⅳ）酸さん和わ连二に磷（Ⅲ,Ⅴ）酸さん在ざい室温しつおん下か都会とかい歧化。

连二に磷酸是ぜ四元よつもと酸さん，可か以解离出四よん个氫正離はなれ子こ。

制せい备与反はん应

连二に磷酸（二に钠盐）可か以由红磷和わ亚氯酸さん钠在ざい室温しつおん下か反はん应得到いた。反はん应方程式ほうていしき为：

2P + NaClO₂ +8H₂O → Na₂H₂P₂O₆ + 2HCl

三钠盐可以由等摩尔带结晶水的磷酸一いち氢钠和わ亚磷酸さん二に氢钠在ざい180℃下か小心しょうしん干ひ燥而得え到いた：

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

白しろ磷部分ぶぶん浸ひた于水中ちゅう时，若わか被ひ空そら气氧化，会かい生成せいせい连二に磷酸、亚磷酸さん（H₃PO₃）和わ磷酸（H₃PO₄）的てき混合こんごう物ぶつ。

连二に磷酸的てき四よん钠盐（Na₄P₂O₆·10H₂O）和わ二に钠盐（Na₂H₂PO₆·6H₂O）分ぶん别在pH=10和わ5.2时从溶液ようえき中ちゅう析出せきしゅつ结晶。二钠盐可以通过离子交换柱ばしら而形成けいせい连二磷酸的二水合物（H₄P₂O₆·2H₂O）。

不ふ带结晶あきら水みず的てき连二に磷酸可か以用P₄O₁₀真空しんくう干ひ燥水合ごう物ぶつ制せい得え，或ある用ようH₂S与あずか难溶盐Pb₂P₂O₆反はん应来去さ除じょ铅离子こ，然しか后きさき蒸ふけ发溶液えき得え到いた。无水连二磷酸会在室温下重じゅう排はい为连二に磷（Ⅲ,Ⅴ）酸さん（HPO(OH)-O-PO₂(OH)），歧化为焦こげ磷酸（H₂P₂O₇）和わ焦こげ亚磷酸さん（H₂P₂O₅）。

连二磷酸是一个四元酸，室温しつおん（25℃）下か每ごと步ふ的てき电离常数じょうすう如下：

H₄P₂O_6（aq） + H₂O_（l） ⇌ H₃O⁺_（aq） + H₃P₂O₆^-_（aq） K_a1=6.31×10^-3，pK_a1 = 2.2；

H₃P₂O₆^-_（aq） + H₂O_（l） ⇌ H₃O⁺_（aq） + H₂P₂O₆^2-_（aq） K_a1=1.58×10^-3，pK_a2 = 2.8；

H₂P₂O₆^2-_（aq） + H₂O_（l） ⇌ H₃O⁺_（aq） + HP₂O₆^3-_（aq） K_a1=5.01×10^-8，pK_a3 = 7.3；

HP₂O₆^3-_（aq） + H₂O_（l） ⇌ H₃O⁺_（aq） + P₂O₆^4-_（aq） K_a1=1.00×10^-10，pK_a4 = 10.0。

连二磷酸在酸中不稳定，pH<0时将会かい歧化生成せいせいH₃PO₃和わH₃PO₄，在ざい4mol/L的てきHCl中ちゅう此反应的半はん衰おとろえ期き不ふ到いた一いち小しょう时。然しか而它对碱非常ひじょう稳定，即そく使つかい在ざい80%～90%的てき烧碱溶液ようえき中ちゅう并加热至200℃也很难分解ぶんかい。

结构

交叉こうさ式しき构象

X射い线衍射い分析ぶんせき显示，在ざい连二磷酸的二水合物中含有氧鎓离子，即そく可か以看作さく水みず合あい氢离子こ形成けいせい的てき盐，化学かがく式しき可か以写为[H₃O⁺]₂[H₂P₂O₆]^2-。

关于其中含有がんゆう的てき[HOPO₂PO₂OH]^2-离子，键长数すう据すえ如下（不同ふどう文献ぶんけん数すう据すえ不ふ相あい同どう）：

• P-P键键长为217pm，P-O键键长为157pm，P-OH键键长为150pm；

• P-P键键长为219pm，P-O键键长为151pm，P-OH键键长为159pm。

此离子こ结构对称，其构象类似乙おつ烷分子ぶんし，以交叉こうさ式しき最さい为稳定じょう。

连二に磷酸盐

目前もくぜん已やめ知ち许多连二に磷酸盐，比ひ如K₄P₂O₆·8H₂O、Ca₂P₂O₆·2H₂O、K₃HP₂O₆·3H₂O、K₂H₂P₂O₆·2H₂O、KH₃P₂O₆。

在ざい空そら气中，它们容易ようい被ひ氧化为焦磷酸盐（P₂O₇^4-），其中磷元素げんそ显+5价的氧化数すう。如上じょじょう所しょ述じゅつ，连二磷酸盐对碱很稳定，但ただし在ざい熔融ようゆう氢氧化か钠中，它会迅速じんそく转变为磷酸さん盐（PO₄^3-）。

连多磷酸盐

目前もくぜん已やめ经发现线性的せいてき多た聚连二磷酸根离子，例れい如Na₅P₃O₈中なか的てき[O(PO₂)₃O]^5-离子有ゆう一いち个P-P-P链；Na₆P₄O₁₀·2H₂O中なか的てきO(PO₂)₄O^6–有ゆう一いち个P-P-P-P链。也发现了环状的てき阴离子こ如(PO₂^-)₆[连六磷酸根离子（hypohexametaphosphate）]，其中磷元素的すてき氧化数すう为+2。制せい备方法ほう是ぜ用よう溴氧化红磷的てき氢氧化か钾悬浊液。

应用

• 连二に磷酸四よん（三甲さんこう基もと硅）酯（P₂O₂(OTMS)₄）可用かよう作さく阻燃剂。

• 在ざい选铜－金きん矿石时，连二磷酸盐可与黄き药单独或ある一同いちどう使用しよう作さく捕と收おさむ剂。

• 在ざい(E)-二苯基乙烯的てき不ふ对称环氧化か反はん应中，以连二に磷酸四よん丁ちょう酯（TBHP）作さく为催化か剂可提ひさげ高だか产率。

参まいり见

• 磷的含氧酸さん