无机化学 第四章 氮族元素.ppt

P 4 O 10 和水作用 水少时 ： P 4 O 10 + 2H 2 O ＝（ HPO 3 ) 4 环偏磷酸 水多时 ： 4HPO 3 + 2H 2 O ＝ 2H 4 P 2 O 7 焦磷酸 当有硝酸催化， H 2 O 量大于 P 4 O 10 的 6 倍时，很 快的生成 H 3 PO 4 P 4 O 10 + 6H 2 O = 4H 3 PO 4 ( 加热 ,HNO 3 催化 ) P 4 O 10 是强脱水剂，从吸水效率（每立方米含水 克数）可看出吸水能力 PO 4H O 6N 12HNO O P PO 4H 6SO SO 6H O P PO 4H O 6H O P 4 3 5 2 3 10 4 4 3 3 4 2 10 4 4 3 2 10 4 ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? 它可以使 H 2 SO 4 、 HNO 3 脱水： （ 1 ）次磷酸（ H 3 PO 2 ）及其盐 3 、 磷的含氧酸及其盐 结构： 性质： 一元中强酸 =1.0 × 10 -2 a K 次磷酸分子中只含有一个羟基， 是一元中强酸 . H 3 PO 2 有毒 , 纯净 H 3 PO 2 为无色晶体 , 易吸水 潮解 . O P H H H O Hypophosphorous acid 0.499V ) PO /H PO (H 2 3 3 3 A ? E .565V 1 ) PO /H (HPO - 2 2 - 2 3 B ? ? E AgNO 3 HgCl 2 CuCl 2 NiCl 2 Ag Hg Cu Ni A ) 强还原剂 化学性质： 卤素单质、重金属盐： AgNO 3 、 HgCl 2 或 CuCl 2 、 NiCl 2 的溶 液都能被 H 3 PO 2 及其盐还原 , 所以次磷酸盐用于化学镀。 B) 歧化反应 次磷酸在碱性 介质中不稳定，易歧化。 (2) 亚磷酸 (H 3 PO 3 ) 及其盐 结构： 性质： 二元中强酸 7 2 2 1 10 5 . 2 10 0 . 5 ? ? ? ? ? ? K K H 3 PO 3 : 无色固体 , m.p. 346K ； 溶解度 : 82g H 3 PO 3 /100g H 2 O O P H H H O O Phosphorous acid ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2H 2Ag PO H O H 2Ag PO H -1.12V ) /HPO (PO -0.276V ) PO /H PO (H 4 3 2 3 3 - 2 3 - 3 4 B 3 3 4 3 A E E 3 4 3 3 3 PH PO 3H PO 4H : Δ ? ?? ? 受热歧化 A) 强还原性 化学性质： B) 歧化反应 （ 3 ） 磷酸 H 3 PO 4 Phosphoric acid 结构： 10 .4 4 10 3 . 6 10 7.6 3 1 3 8 2 3 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? K K K O P H H H O O O P ： SP 3 不等性杂化，双键有 d- pπ 配键 纯的磷酸是固体 , m.p. 42 ℃ , b.p. 213 ℃ , 高沸点 的酸，市售的 85% 的 H 3 PO 4 ，相当于 15mol/dm -3 ，粘稠溶液，与形成氢键有关。 性质： A) 酸性 三元中强酸 B) 非氧化性的酸 氧化性弱的原因 ： 1)P 的氧化数是 5 ，比同周期的 HClO 4 (VII), H 2 SO 4 (VI) 都低， 氧化性减小。 2) 中心原子和氧之间的键能大。 Si, P, S, Cl 次序依次减小，故 H 3 PO 4 （和 H 2 SiO 3 ）氧化性不强。 C) 络合性 磷酸根具有很强的配位能力，能与许多金属离子形成 可溶性配合物 , 所以分析中常用 PO 4 3- 做为 Fe 3+ 的掩蔽剂 。 D) 缩合性 H 3 PO 4 加强热发生脱水缩合反应，形成 焦磷酸、聚磷酸、 ( 聚 ) 偏磷酸 . 制备： 工业 ： 2H 10NO 6HIO 3I 10HNO 2NO SO H S 2HNO 5NO(g) PO 3H O 2H 3P 5HNO O 2H 4NO(g) (g) 3CO 3C 4HNO NO HNO 2 3 2 3 4 2 3 4 3 2 3 2 2 3 3 ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 相应高价酸 非金属单质 实验室 ： 1.2g/cm -3 硝酸氧化白磷 Ca 3 (PO 4 ) 2 ＋ 3H 2 SO 4 ＝ 3 CaSO 4 + 2 H 3 PO 4