Метафосфатні кислоти

Ме́тафосфа́тні кисло́ти — неорганічні сполуки, циклічні фосфоровмісні кислоти олігомерного складу (HPO₃)_n, де n≥3. Утворюють ряд солей — метафосфатів. Найпоширенішими представниками є цикло-тетраметафосфатна і цикло-триметафосфатна кислоти.

Метафосфатні кислоти
Метафосфатна кислота (мономер)	Триметафосфатна кислота
Ідентифікатори
Номер CAS	37267-86-079
SMILES	OP(=O)=O[1]
InChI	InChI=1S/HO3P/c1-4(2)3/h(H,1,2,3)
Властивості
Молярна маса	79,980 г/моль (мономер)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Ця стаття про олігомерні кислоти складу (HPO₃)_n. Про інші сполуки цього ряду див. Фосфоровмісні неорганічні кислоти.

Отримання

Метафосфатні кислоти утворюються при розчиненні оксиду фосфору(V) у воді за низької температури (за високої утворюватиметься ортофосфатна кислота). Основним продуктом взаємодії є циклічна тетраметафосфатна кислота, однак може відбуватися частковий гідроліз оксиду із розривом одного зі зв'язків P—O, що веде до утворення цикло-триметафосфатної та ортофосфатної кислот:

${\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{10}+2H_{2}O{\xrightarrow {0^{o}C}}(HPO_{3})_{4}} }$

${\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{10}+3H_{2}O{\xrightarrow {0^{o}C}}(HPO_{3})_{3}+H_{3}PO_{4}} }$

Іншим способом отримання метафосфатних кислот є взаємодія P₄O₁₀ із сильними кислотами типу перхлоратної або нітратної (безводними):

${\displaystyle \mathrm {nP_{4}O_{10}+4nHClO_{4}{\xrightarrow {-25^{o}C,\ O_{3}}}\ 4(HPO_{3})_{n}+2nCl_{2}O_{7}} }$

${\displaystyle \mathrm {nP_{4}O_{10}+4nHNO_{3}{\xrightarrow {0^{o}C}}\ 4(HPO_{3})_{n}+2nN_{2}O_{5}} }$

Хімічні властивості

У гарячій воді метафосфатні кислоти гідратуються з утворенням ортофосфатної кислоти:

${\displaystyle \mathrm {(HPO_{3})_{n}+nH_{2}O\rightarrow nH_{3}PO_{4}} }$

Сполуки проявляються слабкі кислотні властивості. При обережній обробці їх лугами (за низької температури) утворюються олігомерні метафосфати:

${\displaystyle \mathrm {(HPO_{3})_{n}+nNaOH{\xrightarrow {0^{o}C}}\ (NaPO_{3})_{n}+nH_{2}O} }$

При слабкому нагріванні луги взаємодіють з утворенням суміші поліфосфатів (зокрема, пірофосфатів та трифосфатів):

${\displaystyle \mathrm {(HPO_{3})_{n}+NaOH_{(conc.)}{\xrightarrow {40^{o}C,\ -H_{2}O}}\ Na_{4}P_{2}O_{7}+Na_{5}P_{3}O_{10}} }$

Заходи безпеки

При контакті зі шкірою метафосфатні кислоти залишають опіки, також можуть подразнювати очі. У випадку потрапляння на шкіру, одяг або в очі необхідно терміново промити місце контакту великою кількістю води; при проковтуванні речовини необхідно промити рот, забороняється викликати нудоту.

При використанні кислот у роботі слід користуватися захисними окулярами, гумовими рукавичками та кислотостійким одягом.^[2]

Застосування

Метафосфатні кислоти застосовуються у фармацевтиці, біохімічному аналізі, клінічній хімії та ветеринарії.^[2]

Див. також

• Оксид фосфору(V)
• Ортофосфатна кислота