Метафосфорная кислота

Метафосфорная кислота — одноосновная кислота, простейшая формула которой HPO₃; действительный же состав её молекул выражается формулой (HPO₃)_n, где n = 3,4,5 и т. д. В чистом виде представляет собой стекловидную массу, легко растворимую в воде. В раствор она переходит в виде полимера, который имеет кольцевую структуру. Через некоторое время кольца расщепляются и образуются полифосфорные кислоты с цепным строением молекул. Она очень ядовита. Однако соли метафосфорной кислоты (метафосфаты) применяют для смягчения воды, снижения ее коррозионной активности, для удаления накипи с паровых котлов, кроме того, метафосфаты входят в состав некоторых моющих средств^[1].

Метафосфорная кислота
Общие
Систематическое наименование	Метафосфорная кислота
Хим. формула	(HPO3)n, n ≥ 3
Физические свойства
Молярная масса	79,9788 (мономер) г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	37267-86-0
PubChem	3084658
SMILES	OP(=O)=O
InChI	InChI=1S/HO3P/c1-4(2)3/h(H,1,2,3) UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	495
Безопасность
Токсичность	Едкая кислота
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Получение

• Взаимодействие оксида фосфора(V) c водой на холоде^[2]:

${\displaystyle {\mathsf {P_{2}O_{5}+H_{2}O\ \xrightarrow {} \ 2HPO_{3}}}}$

Разложение

Разложение метафосфорной кислоты при нагревании. Равновесие реакции практически полностью смещено в обратную сторону, что широко используется в органической химии (P₂O₅ применяется как дегидратирующий агент).^[3]

${\displaystyle {\mathsf {2HPO_{3}\xrightarrow {t} \ P_{2}O_{5}+H_{2}O}}}$

Качественная реакция

Качественной реакцией на метафосфорную кислоту может служить взаимодействие с нитратом серебра. Раствор кислоты помещают в пробирку, далее осторожно по стенке пробирки приливают водный раствор аммиака, а затем нитрат серебра. Аммиак необходим для нейтрализации образующейся азотной кислоты, потому что соль серебра может существовать только в слабощелочной или нейтральной среде.

${\displaystyle {\mathsf {(HPO_{3})_{3}+3AgNO_{3}=(AgPO_{3})_{3}\downarrow +3HNO_{3}}}}$

Осадок имеет белый цвет.

Физико-химические свойства

Метафосфорная кислота представляет собой белое стеклообразное вещество, хорошо растворимое в воде и, присоединяя её, постепенно переходит в ортофосфорную кислоту:

${\displaystyle {\mathsf {HPO_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {t}}\ H_{3}PO_{4}}}}$

См. также

• Фосфор
• Ортофосфорная кислота
• Оксид фосфора(V)