khimie.ru

При продолжительном нагревании фосфорной кислоты после отщепления одной молекулы воды образуется метафосфорная кислота (НРО₃)_n [n = 3 или 4], которая имеет стекловидную, твердую массу и с потрескиванием растворяется в воде. Раствор метафосфорной кислоты с Аргентум нитратом, аналогично пирофосфорной кислоте, образует белый осадок, но метафосфорная кислота, в отличие от пирофосфорной кислоты, обладает свойством свертывать белок в водном растворе. Раствор метафосфорной кислоты при продолжительном стоянии, а еще быстрее при кипячении, особенно в присутствии концентрированных кислот, превращается в раствор обыкновенной фосфорной кислоты. Метафосфорная кислота при прокаливании очень летуча.

Соли метафосфорной кислоты − метафосфаты аналитического состава МРО₃ получаются при прокаливании однозамещенных фосфатов. Наиболее важно образование метафосфата натрия при прокаливании фосфорной соли: (NH₄)NаНРO₄ = NаРO₃ + NH₃ + H₂O.

Если затем нагреть метафосфат с оксидом металла или с солью кислоты, летучей при нагревании, то оксид металла растворится, образуя смешанный фосфат, например: NaPO₃ + CuO → NaCuPO₄.

Так как фосфаты тяжелых металлов часто бывают характерно окрашены, то эту реакцию применяют при анализах.

Как уже было отмечено, метафосфорная кислота и метафосфаты в растворе и в расплаве находятся не в мономерной форме НРО₃ и МРО₃, но в виде полимеров, имеющих кольцевую (циклическую) структуру (три- и тетрамотафосфорная кислота или три- и тетраметафосфаты). В водном растворе с течением времени метафосфорная кислота претерпевает превращения. Гидролиз идет главным образом до ортофосфорной кислоты. При осторожном гидролизе можно, однако, добиться простого расщепления колец с образованием полифосфорных кислот, например:

(НРО₃)₃ + H₂O = H₅Р₃О₁₀.

Три- и тетраметафосфаты образуются при отщеплении воды от дигидромонофосфата в результате нагревания. Образуется ли при этом три- или тетраметафосфат, зависит, по-видимому, от величины и заряда катиона и способа нагревания. Водные растворы три- и тетраметафосфатов имеют нейтральную реакцию, поскольку соответствующие им кислоты являются сильными кислотами.

Из расплава NаРО₃ может выделяться в трех кристаллических формах, а пирофосфат натрия Nа₄Р₂O₇ существует, вероятно, даже в 5 кристаллических модификациях. При обычной температуре, однако, можно получить лишь одну из них. Сплавляя Nа₄P₂O₇ и NaРO₃, можно получить соединение Nа₅Р₃О₁₀, для которого при обычной температуре найдено две кристаллические формы. Как показали Тало и Ратц, Nа₅Р₃О₁₀ можно получить при расщеплении кольцеобразного триметафосфата иатрия Nа₃[Р₃O₉] под действием NаОН. На этом, в частности, основано доказательство кольцевой структуры аниона [Р₃O₉]^3-. С присутствием метафосфорной кислоты и метафосфатов в растворе и расплаве в различных полимерных формах связан тот факт, что и в твердом состоянии эти вещества при одинаковом составе могут существовать в различных формах, которые часто очень сильно различаются по свойствам.