高中化学问题(磷酸等)
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发布时间：2022-04-30 18:07
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时间：2022-06-28 20:54
，磷的含氧酸按P的化合价有次磷酸、亚磷酸和磷酸
先谈+5价的磷酸，按+5价，磷酸的化学式可以是P（OH）5，称为原磷酸分子结构是三角双锥，P原子采用pp3d2的杂化，P原子位于三角双锥的中心，5个-OH位于三角双锥的顶点，P和-OH之间用共价单键结合，由于空间的狭小，原磷酸的5个OH之间分布不开，它们相互作用，2个OH之间失去失去一个水分子，就形成H3PO4，而P原子就转变为sp3杂化，磷原子位于四面体的中心，四面体的一个顶角是O原子，O和P是双键，三个-OH位于四面体的其余三个顶点。
H3PO4是多羟基酸，结构稳定，一般条件不显氧化性，有弱酸性，在水溶液的解离是分步进行，第二步的电离比第一步电离要困难得多，因为第一步电离形成的H2PO4-离子是带负电荷，对H+有强的引力，使第二个羟基再典礼就困难了。第三步典礼就更难，所以磷酸溶液的酸性主要决定于第一步的电离，溶液中主要的离子是H+、H2PO4-，
PO4^3-的浓度很小.
多羟基化合物的一个性质就是,它们可以分子之间(或分子内的OH脱水)通过彼此的OH之间脱水而形成聚合分子,磷酸也不例外,它通过分子内的OH脱去一个水分子就形成HPO3,这就是偏磷酸.偏磷酸是一元酸,有剧毒,和H3PO4有明显的性质差别,它可以使蛋白质变性而凝结.在热水中它会水合而转化为H3PO4,教科书说P2O5和热水化合就形成H3PO4,和冷水化合就是HPO3,似乎有点牵强.在第五主族的元素里,只有HNO3的这种偏酸结构是稳定的,而H3NO4的分子未见合成的报道,可以推测含氧酸的结构和中心原子的半径有密切关系,如地五周期的非金属元素就可能形成原酸的结构,而第二周期的就是偏酸的结构,由N元素只有一种稳定的羟基化合物的结构所以HNO3也就叫*,不叫偏*了.
而分子之间的脱水是磷酸的性质之一,两个H3PO4分子,脱去一个水,就是焦磷酸,化学式是H4P2O7
,两个P通过-O-连接,分子还有4个-OH,
其分子结构可以这样表示(OH)2PO-O-PO(OH)2,如此,它还可以继续通过分子中的-OH
和邻近的分子的-OH脱水,使聚合酸分子的长度变大,有几个H3PO4分子通过分子间的OH脱水,形成的聚酸,就叫几聚磷酸,题目一般是线形的分子结构,在中间的P就只能保留一个OH,链端的P有2个OH,
(HO)2PO-O(POH-O)n-P（OH）2。分子就有n+2个H3PO4分子的聚合，是n+4元酸,n=0,就是焦磷酸,就是4元酸,三聚磷酸就是五元酸.等.
亚磷酸的分子式可以写成H3PO3,这样看起来是三元酸而它实际是二元酸,它的分子结构是HPO(OH)2,分子含有两个OH,所以是二元酸,分子里还有一个H-P键,所以它是强还原剂,H-P键被氧化成H-O-P键,
次磷酸中,P的化合价是+1价,P还是sp3杂化,分子含有两个H-P键,
分子结构可以这样表示H2POOH,它是一元酸,有中等的酸性,它有强还原性,可以被空气中的O2或溶解于水中的O2氧化,逐渐转化为磷酸.
