# Hypofosforzuur

Hypofosforzuur valt onder de minerale zuren en heeft de formule ${\ce {H4P2O6}}$ waarbij forsfor een formeel oxidatiegetal heeft van +4. In vaste toestand komt het voor als het dihydraat: ${\ce {H4P2O4.2H2O}}$. De structuur is essentieel anders dan in de pyro- en polyfosfaten als ADP of ATP. Dat zijn per saldo zuuranhydrides waarbij de binding tussen de groepen via een zuurstof-atoom gerealiseerd wordt. In hypofosforzuur zijn de fosforatomen direct met elkaar verbonden door een fosfor-fosfor-binding. De twee fosfor-atomen zin chemisch identiek. In een structuurisomeer van deze verbinding Isohypofosforzuur is een van de fosforatomen aan waterstof gebonden en verloopt de koppeling van de fosfor-atomen via een zuurstofatoom. Daarmee is dat een gemengde valentieverbinding van fosfor, dat de oxidatiegetalen +3 en +5 heeft, en kan de stof beschouwd worden als een gemengd zuuranhydride van fosforzuur en fosfonzuur.

## Synthese

De het dinatriumzout kan bij kamertemperatuur bereidt worden in een reactie van rode fosfor met natriumchloriet. Door tovoegen van ${\ce {NaOH}}$ aan het mengsel ontstaat het tetranatriumzout:
    ${\ce {2P\ +\ 2NaClO2\ +\ 8H2O\ ->\ Na2H2P2O6.6H2O\ +\ 2HCl}}$
    ${\ce {2P\ +\ 2NaClO2\ +\ 2NaOH\ +\ 10H2O\ ->\ Na4P2O6.10H2O\ +\ 2HCl}}$
Als witte fosfor, gedeeltelijk in water liggend, aan de lucht oxideert wordt een mengsel gevormd van hypofosforzuur, fosforzuur en fosforigzuur.
Het tetra-natriumzout ${\ce {Na4P2O6.10H2O}}$ kristalliseert bij pH = 10, het dinatriumzout kristalliseert als dihydraat bij pH = 5,2. Het dinatriumzout kan met behulp van een ionenwisselaar omgezet worden in het zuurdihydraat:
       ${\ce {NaH2P2O6\ ->[{\ce {ionenwisselaar}}]\ H4P2O6}}$
Het watervrije zuur kan vervolgens verkregen worden door het dihydraat te drogen boven fosforpentoxide of uit de reactie van loodhypofosfaat met waterstofsulfide:
       ${\ce {Pb2P2O6\ +\ 2H2S\ ->\ H4P2O6\ +\ 2PbS}}$

## Eigenschappen

Hypofosforzuur kan 4 waterstof-ionen afstaan, waarbij ook vier pK$_z$ constanten horen: 2,2; 2,8; 7,3 en 10,0.
Watervrij hypofosforzuur disproportioneert bij staan: er ontstaat een mengsel van isohypfosforzuur ${\ce {(\ HPO(OH)OPO(OH)2\ )}}$, pyrofosforzuur ${\ce {( \ (HO)2P(O)-O-P(O)(OH)2 \ )}}$ en pyrofosforigzuur ${\ce {( \ (HO)2P-O-P(OH)2 \ )}}$
In heet zoutzuur is hypofosforzuur instabiel en hydrolyseert het naar fosforigzuur ${\ce {(\ H3PO3\ )}}$ en fosforzuur ${\ce {(\ H3PO4\ )}}$.

## Structuur

Het anion heeft een op vorm die veel lijkt op een gestaggerd ethaan-molecuul. De zuurstof-atomen aan de twee fosfor-atomen geven elkaar zoveel mogelijk ruimte, en de atomen aan het achterste fosfor-atoom zijn, kijkend langs de as van de fosfor-fosfor-binding, tussen de atomen aan het voorste fosfor-atoom te zien.
Als vast dihydraat bevat het zuur oxonium-ionen en kan het best beschreven worden als ${\ce {[H3O3^{+}]2[H2P2O6]^{2-}}}$. Het dihydraat is hiermee isostructureel met het diammoniumzout ${\ce {[NH4^{+}]2[H2P2O6]^{2-}}}$ waarvoor de lengte van de binding tussen de fosfor-atomen is vastgesteld op 219 nm. De vorm van het anion vertoont erg veel gelijkenis met de staggered vorm van het ethaan-molecuul.
In het heptahydraat van het dinatriumzout ${\ce {(\ Na2H2P2O6.6H2O\ )}}$ wordt dezelfde afstand tussen de fosfor-atomen gevonden. Een ander aspect van de structuur van het anion in die stof is het feit dat elk fosfor-atoom twee zuurstof-atomen op een afstand van 151 pm heeft en een OH-groep op 159 nm.

## Hypofosfaatzouten

Met dit anion is een groot aantal zouten bekend, waaronder:
* ${\ce {Ca2P2O6.2H2O}}$
* ${\ce {K4P2O6.8H2O}}$
* ${\ce {K3HP2O6.3H2O}}$
* ${\ce {K2H2P2O6.2H2O}}$
* ${\ce {KH3P2O6}}$
Bij staan aan de lucht hebben hypofosfaten de neiging te oxideren tot pyrofosfaat, met het ${\ce {P2O7^{4-}}}$-ion, waarin fosfor een oxidatiegetal van +5 heeft. Hypofosfaten zijn stabiel ten opzichte van de alkalihydroxides, maar in gesmolten natriumhydroxide worden ze snel omgezet in gewone fosfaten.

## Polyhypofosfaten

Polyhypofosfaten zijn bekend waarin lineaire anionen voorkomen, zoals ${\ce {Na5P3O8}}$ waarin het ion ${\ce {O(PO2)3O^{5-}}}$ voorkomt met een ${\ce {P\ -\ P\ -\ P}}$-keten en ${\ce {Na6P4O10.2H2O}}$ met het anion ${\ce {O(PO2)4O^{6-}}}$ met een keten van 4 fosfor-atomen. Het cyclische anion ${\ce {(PO)6^{6-}}}$ ontstaat als een suspensie van rode fosfor in kaliumhydroxide wordt geoxideerd met broom.