khimie.ru

Как уже было отмечено, пентаоксид фосфора, соединяясь с водой, вначале образует метафосфорную кислоту (НРO₃)₃ или (НРO₃)₄. Эта кислота в водном растворе постепенно переходит (быстрее при кипячении) особенно в присутствии ионов Н⁺ в обычную фосфорную − ортофосфорную кислоту Н₃РO₄.

Фосфорную кислоту получают не только из пентаоксида фосфора и воды, но и окислением фосфора азотной кислотой. Для технических целей его приготовляют преимущественно разложением фосфата кальция серной кислотой средней концентрации.

Получаемая этим методом кислота бывает сильно загрязнена, но пригодна для многих целей, например, для производства удобрений. Чистую фосфорную кислоту готовят всегда из фосфора. Для окисления азотной кислотой можно использовать белый или красный фосфор. Концентрация азотной кислоты не должна превышать 32 %, так как иначе реакция идет слишком бурно. Когда реакция заканчивается, избыточную азотпую кислоту удаляют выпариванием; если в фосфоре была примесь мышьяка, раствор снова разбавляют и обрабатывают сероводородом для осаждения мышьяка, затем опять выпаривают и конец операции ведут в платиновой чашке, так как горячая концентрированная фосфорная кислота сильно разъедает фарфор. Если сироп, полученный при 150 °С, после охлаждения сам не застывает, то в него вносят затравку в виде кристаллика кислоты.

При упаривании водных растворов фосфорной кислоты происходит конденсация с образованием пирофосфорной кислоты, как только концентрация кислоты окажется выше той, которая соответствует составу [Н₃О][РО₂(ОН)₂]. Конденсация происходит также, если при обычной температуре раствор упаривать в вакууме. Поэтому при сильном упаривании хотя и можно получить продукты, по составу соответствующие фосфорной кислоте, однако это не будет чистое соединение, которое можно получить, если отделить фильтрованием выделившиеся кристаллы прежде, чем закристаллизуется остаток жидкости. Безводная фосфорная кислота чрезвычайно агрессивна. При 100 ºС с ней взаимодействуют даже золото и платана.

Фосфорная кислота кристаллизуется в прозрачных, как вода, твердых расплывающихся на воздухе ромбических призмах с удельным весом 1,88 и температурой плавления 42,3. Она не образует гидраты, но смешивается с водой во всех отношениях. В продажу обычно ее выпускают в виде сиропообразного, концентрированного водного раствора (83-98 %). Чистую кислоту применяют главным образом в фармацевтической промышленности. Ее прибавляют к растворам перекиси водорода, в Англии и США ею подкисляют лимонад. Техническая же фосфорная кислота, помимо производства удобрений, идет для многих других целей, например, при окрашивании тканей, при производстве эмалей, замазки для склеивания фарфора, в зубоврачебной технике и др.

Фосфорная кислота трехосновная, средней силы. Кажущаяся степень ее диссоциации (вычисленная на основании данных по электропроводности) составляет 6 % в 1 н. и 12 % в 0,1 н. растворе (при 18 °С).

Фосфорная кислота является ангидрооснованием по отношению к хлорной кислоте: она образует с ней соединение, которое по данным Симона следует считать перхлоратом тетрагидроксофосфония [Р(ОН)₄][СlO₄] (перхлоратом фосфорной кислоты). При плавлении соединение частично распадается на составные части. Поэтому в спектре комбинационного рассеяния расплава эквимолярной смеси Н₃РО₄ и НС1О₄ содержатся линии, характерные как для свободных кислот, так и для иона [С1О₄]^—.