连二磷酸（英语：Hypophosphoric acid），化学式H4P2O6，是一种无机酸，其中磷的氧化数为+4，故具有还原性。其固体多以二水合物（H4P2O6·2H2O）形式存在。在连二磷酸分子中，两个磷原子是等价的，它们通过P-P键直接相连。它在室温下会转化为其互变异构体连二磷（Ⅲ,Ⅴ）酸（isohypophosphoric acid），这个分子的结构是一个磷原子与氢原子直接相连，氧化数为+3，而两个磷原子之间形成P-O-P键，因此另一个磷原子的氧化数为+5。连二磷（Ⅳ）酸和连二磷（Ⅲ,Ⅴ）酸在室温下都会歧化。
连二磷酸是四元酸，可以解离出四个氫正離子。
制备与反应 编辑
连二磷酸（二钠盐）可以由红磷和亚氯酸钠在室温下反应得到[1]。反应方程式为：
2P + NaClO2 +8H2O → Na2H2P2O6 + 2HCl
三钠盐可以由等摩尔带结晶水的磷酸一氢钠和亚磷酸二氢钠在180℃下小心干燥而得到[2]：
Na2HPO4·12H2O + NaH2PO3·2.5H2O → Na3HP2O6 + 15.5H2O
白磷部分浸于水中时，若被空气氧化，会生成连二磷酸、亚磷酸（H3PO3）和磷酸（H3PO4）的混合物[1]。
连二磷酸的四钠盐（Na4P2O6·10H2O）和二钠盐（Na2H2PO6·6H2O）分别在pH=10和5.2时从溶液中析出结晶[2]。二钠盐可以通过离子交换柱而形成连二磷酸的二水合物（H4P2O6·2H2O）[1]。
不带结晶水的连二磷酸可以用P4O10真空干燥水合物制得，或用H2S与难溶盐Pb2P2O6反应来去除铅离子，然后蒸发溶液得到[2]。无水连二磷酸会在室温下重排为连二磷（Ⅲ,Ⅴ）酸（HPO(OH)-O-PO2(OH)），歧化为焦磷酸（H2P2O7）和焦亚磷酸（H2P2O5）[2]。
连二磷酸是一个四元酸，室温（25℃）下每步的电离常数如下：
H4P2O6（aq） + H2O（l） ⇌ H3O+（aq） + H3P2O6-（aq） Ka1=6.31×10-3，pKa1 = 2.2；
H3P2O6-（aq） + H2O（l） ⇌ H3O+（aq） + H2P2O62-（aq） Ka1=1.58×10-3，pKa2 = 2.8；
H2P2O62-（aq） + H2O（l） ⇌ H3O+（aq） + HP2O63-（aq） Ka1=5.01×10-8，pKa3 = 7.3；
HP2O63-（aq） + H2O（l） ⇌ H3O+（aq） + P2O64-（aq） Ka1=1.00×10-10，pKa4 = 10.0[2]。
连二磷酸在酸中不稳定，pH<0时将会歧化生成H3PO3和H3PO4，在4mol/L的HCl中此反应的半衰期不到一小时。然而它对碱非常稳定，即使在80%～90%的烧碱溶液中并加热至200℃也很难分解[2]。
结构 编辑
交叉式构象X射线衍射分析显示，在连二磷酸的二水合物中含有氧鎓离子，即可以看作水合氢离子形成的盐，化学式可以写为[H3O+]2[H2P2O6]2-。
关于其中含有的[HOPO2PO2OH]2-离子，键长数据如下（不同文献数据不相同）：
- P-P键键长为217pm，P-O键键长为157pm，P-OH键键长为150pm[2]；
- P-P键键长为219pm，P-O键键长为151pm，P-OH键键长为159pm[3]。
此离子结构对称，其构象类似乙烷分子，以交叉式最为稳定[2]。
连二磷酸盐 编辑
目前已知许多连二磷酸盐，比如K4P2O6·8H2O、Ca2P2O6·2H2O、K3HP2O6·3H2O、K2H2P2O6·2H2O、KH3P2O6。
在空气中，它们容易被氧化为焦磷酸盐（P2O74-），其中磷元素显+5价的氧化数。如上所述，连二磷酸盐对碱很稳定，但在熔融氢氧化钠中，它会迅速转变为磷酸盐（PO43-）[1]。
连多磷酸盐 编辑
目前已经发现线性的多聚连二磷酸根离子，例如Na5P3O8中的[O(PO2)3O]5-离子有一个P-P-P链；Na6P4O10·2H2O中的O(PO2)4O6–有一个P-P-P-P链。也发现了环状的阴离子如(PO2-)6[连六磷酸根离子（hypohexametaphosphate）[4]]，其中磷元素的氧化数为+2。制备方法是用溴氧化红磷的氢氧化钾悬浊液[1]。
应用 编辑
- 连二磷酸四（三甲基硅）酯（P2O2(OTMS)4）可用作阻燃剂[5]。
- 在选铜－金矿石时，连二磷酸盐可与黄药单独或一同使用作捕收剂[6]。
参见 编辑
参考文献 编辑
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连二磷酸, 英语, hypophosphoric, acid, 化学式h4p2o6, 是一种无机酸, 其中磷的氧化数为, 故具有还原性, 其固体多以二水合物, h4p2o6, 2h2o, 形式存在, 在分子中, 两个磷原子是等价的, 它们通过p, p键直接相连, 它在室温下会转化为其互变异构体连二磷, isohypophosphoric, acid, 这个分子的结构是一个磷原子与氢原子直接相连, 氧化数为, 而两个磷原子之间形成p, p键, 因此另一个磷原子的氧化数为, 连二磷, 酸和连二磷, 酸在室温下都会歧化,. 连二磷酸 英语 Hypophosphoric acid 化学式H4P2O6 是一种无机酸 其中磷的氧化数为 4 故具有还原性 其固体多以二水合物 H4P2O6 2H2O 形式存在 在连二磷酸分子中 两个磷原子是等价的 它们通过P P键直接相连 它在室温下会转化为其互变异构体连二磷 酸 isohypophosphoric acid 这个分子的结构是一个磷原子与氢原子直接相连 氧化数为 3 而两个磷原子之间形成P O P键 因此另一个磷原子的氧化数为 5 连二磷 酸和连二磷 酸在室温下都会歧化 连二磷酸IUPAC名Hypophosphoric acid连二磷酸英文名 Hypophosphoric acid识别CAS号 7803 60 3 NChemSpider 22943性质化学式 H4P2O6摩尔质量 161 98 g mol 外观 二水合物为白色固体熔点 73 以上 无水 79 5 81 5 一水合物 62 62 5 二水合物 溶解性 水 易溶若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 连二磷酸是四元酸 可以解离出四个氫正離子 目录 1 制备与反应 2 结构 3 连二磷酸盐 4 连多磷酸盐 5 应用 6 参见 7 参考文献制备与反应 编辑连二磷酸 二钠盐 可以由红磷和亚氯酸钠在室温下反应得到 1 反应方程式为 2P NaClO2 8H2O Na2H2P2O6 2HCl三钠盐可以由等摩尔带结晶水的磷酸一氢钠和亚磷酸二氢钠在180 下小心干燥而得到 2 Na2HPO4 12H2O NaH2PO3 2 5H2O Na3HP2O6 15 5H2O白磷部分浸于水中时 若被空气氧化 会生成连二磷酸 亚磷酸 H3PO3 和磷酸 H3PO4 的混合物 1 连二磷酸的四钠盐 Na4P2O6 10H2O 和二钠盐 Na2H2PO6 6H2O 分别在pH 10和5 2时从溶液中析出结晶 2 二钠盐可以通过离子交换柱而形成连二磷酸的二水合物 H4P2O6 2H2O 1 不带结晶水的连二磷酸可以用P4O10真空干燥水合物制得 或用H2S与难溶盐Pb2P2O6反应来去除铅离子 然后蒸发溶液得到 2 无水连二磷酸会在室温下重排为连二磷 酸 HPO OH O PO2 OH 歧化为焦磷酸 H2P2O7 和焦亚磷酸 H2P2O5 2 连二磷酸是一个四元酸 室温 25 下每步的电离常数如下 H4P2O6 aq H2O l H3O aq H3P2O6 aq Ka1 6 31 10 3 pKa1 2 2 H3P2O6 aq H2O l H3O aq H2P2O62 aq Ka1 1 58 10 3 pKa2 2 8 H2P2O62 aq H2O l H3O aq HP2O63 aq Ka1 5 01 10 8 pKa3 7 3 HP2O63 aq H2O l H3O aq P2O64 aq Ka1 1 00 10 10 pKa4 10 0 2 连二磷酸在酸中不稳定 pH lt 0时将会歧化生成H3PO3和H3PO4 在4mol L的HCl中此反应的半衰期不到一小时 然而它对碱非常稳定 即使在80 90 的烧碱溶液中并加热至200 也很难分解 2 结构 编辑 nbsp 交叉式构象X射线衍射分析显示 在连二磷酸的二水合物中含有氧鎓离子 即可以看作水合氢离子形成的盐 化学式可以写为 H3O 2 H2P2O6 2 关于其中含有的 HOPO2PO2OH 2 离子 键长数据如下 不同文献数据不相同 P P键键长为217pm P O键键长为157pm P OH键键长为150pm 2 P P键键长为219pm P O键键长为151pm P OH键键长为159pm 3 此离子结构对称 其构象类似乙烷分子 以交叉式最为稳定 2 连二磷酸盐 编辑目前已知许多连二磷酸盐 比如K4P2O6 8H2O Ca2P2O6 2H2O K3HP2O6 3H2O K2H2P2O6 2H2O KH3P2O6 在空气中 它们容易被氧化为焦磷酸盐 P2O74 其中磷元素显 5价的氧化数 如上所述 连二磷酸盐对碱很稳定 但在熔融氢氧化钠中 它会迅速转变为磷酸盐 PO43 1 连多磷酸盐 编辑目前已经发现线性的多聚连二磷酸根离子 例如Na5P3O8中的 O PO2 3O 5 离子有一个P P P链 Na6P4O10 2H2O中的O PO2 4O6 有一个P P P P链 也发现了环状的阴离子如 PO2 6 连六磷酸根离子 hypohexametaphosphate 4 其中磷元素的氧化数为 2 制备方法是用溴氧化红磷的氢氧化钾悬浊液 1 应用 编辑连二磷酸四 三甲基硅 酯 P2O2 OTMS 4 可用作阻燃剂 5 在选铜 金矿石时 连二磷酸盐可与黄药单独或一同使用作捕收剂 6 在 E 二苯基乙烯的不对称环氧化反应中 以连二磷酸四丁酯 TBHP 作为催化剂可提高产率 7 参见 编辑磷的含氧酸参考文献 编辑 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 Phosphorus Chemistry Biochemistry and Technology Sixth Edition 2013 D E C Corbridge CRC Pres Taylor Francis Group isbn 978 1 4398 4088 7 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 Greenwood Norman N Earnshaw A Chemistry of the Elements Oxford Pergamon 1984 515 516 ISBN 0 08 022057 6 Collin R L Willis M The crystal structure of disodium dihydrogen hypophosphate hexahydrate Na2H2P2O6 6H2O and disodium dihydrogen pyrophosphate hexahydrate Na2H2P2O7 6H2O Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry 1971 27 2 291 302 ISSN 0567 7408 doi 10 1107 S0567740871002127 Holleman Arnold Frederik Wiberg Egon Wiberg Nils 编 Inorganic Chemistry 由Eagleson Mary Brewer William翻译 San Diego Berlin Academic Press De Gruyter 715 2001 ISBN 0 12 352651 5 张弢 国外有关塑料助剂研究的期刊文摘 阻燃剂 塑料助剂 2009 6 60 60 2014 05 01 原始内容存档于2014 05 02 金矿石选矿技术 互联网档案馆的存檔 存档日期2014 05 02 钟丽琴 唐瑞仁 杨青 手性 pybox 金属络合物及其在不对称催化反应中的应用 化学进展 2007 19 6 902 910 互联网档案馆的存檔 存档日期2014 05 02 取自 https zh wikipedia org w index php title 连二磷酸 amp oldid 77136869, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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