Fosforapskābe

Fosforapskābe jeb fosfīnskābe vai hipofosforskābe ir spēcīgs reducētājs, kam piemīt tautomērija. Šī savienojuma formula ir H3PO2. Tas ir bezkrāsains, higroskopisks savienojums ar zemu kušanas temperatūru, kas labi šķīst ūdenī, spirtos un dioksānā. Skābes sāļus sauc par hipofosfītiem.

Skābe ir monoprotiska jeb vienvērtīga, nevis triprotiska, kā to varētu secināt pēc tā, ka savienojumā ir trīs ūdeņraža atomi, jo divi no tiem ir tieši savienoti ar fosfora atomu, nevis ar skābekli.

HOP(O)H2 pastāv līdzsvarā ar divvērtīgu tautomēru HP(OH)2, taču vienvērtīgā forma ir lielā pārsvarā. Dažreiz divvērtīgo tautomēru sauc par hipofosforskābi, bet vienvērtīgo, pārsvarā esošo — par fosfīnskābi.

 Iegūšana 
Fosforapskābi pirmo reizi 1816. gadā ieguva franču ķīmiķis Pjērs Luiss Dulons (Pierre Louis Dulong, 1785–1838).

Skābi rūpnieciski iegūst divpakāpju procesā: pirmkārt, elementārais baltais fosfors reaģē ar sārmu vai sārmzemju metālu hidroksīdiem, veidojot hipofosfītu ūdens šķīdumu:

P4 + 4 OH− + 4 H2O → 4  + 2 H2

Jebkurus šajā posmā iegūtos hipofosfītus var selektīvi izgulsnēt, apstrādājot ar kalcija sāļiem. Pēc tam attīrīto materiālu apstrādā ar stipru, neoksidējošu skābi (bieži atšķaidītu sērskābi), lai iegūtu brīvu fosforapskābi:

 + H+ → H3PO2

Fosforapskābi parasti lieto kā 50% ūdens šķīdumu. Bezūdens skābi nevar iegūt, vienkārši iztvaicējot ūdeni, jo skābe viegli oksidējas par ortofosforskābi un fosforpaskābi, kā arī disproporcionējas fosforpaskābē un fosfīnā. Tīru bezūdens hipofosforskābi var iegūt, nepārtraukti ekstrahējot tās ūdens šķīdumus ar dietilēteri.

 Īpašības 
200px|left
Molekulām ir P(=O)H uz P−OH tautomērija, kas līdzīga fosforpaskābes tautomērijai; P(=O) formas ir daudz vairāk.

50% šķīduma karsēšana zemā temperatūrā (līdz 90°C) liek fosforapskābei reaģēt ar ūdeni, veidojot fosforpaskābi un ūdeņraža gāzi:

H3PO2 + H2O → H3PO3 + H2

Ja karsēšanas temperatūra ir augstāka par 110°C, fosforapskābe disproporcionējas par fosforpaskābi un fosfīnu:

3 H3PO2 → 2 H3PO3 + PH3

 Reakcijas 
 Neorganiskās reakcijas 
Hipofosforskābe var reducēt hroma(III) oksīdu par hroma(II) oksīdu:

H3PO2 + 2 Cr2O3 → 4 CrO + H3PO4

 Neorganiskie atvasinājumi 
Lielākā daļa metāla-hipofosfīta kompleksu ir nestabili, jo hipofosfītiem ir tendence reducēt metāla katjonus atpakaļ parastā metālā. Ir aprakstīti daži piemēri, tostarp nozīmīgais niķeļa sāls Ni(H2O)6](H2PO2)2.

 Organiskās reakcijas 
Organiskajā ķīmijā fosforapskābi var izmantot arēndiazonija sāļu reducēšanai, pārvēršot  uz Ar–H. Diazotējot tos koncentrētā fosforapskābes šķīdumā, no arēniem var noņemt amīna aizvietotāju.

Tā kā fosforapskābe spēj darboties kā viegls reducētājs un skābekļa piesaistītājs, to dažreiz izmanto kā piedevu Fišera esterifikācijas reakcijās, kur tā novērš krāsainu piemaisījumu veidošanos.

 Izmantošana 
Fosforapskābi un tās sāļus izmanto, lai metālu sāļus reducētu atpakaļ par metāliem. Tas ir efektīvs līdzeklis dažādu pārejas metālu joniem (Ti, Co, Cu, Ag, Mn, Pt), bet visbiežāk tiek izmantots tieši niķeļa reducēšanai. Tas veido niķeļa ķīmiskā pārklājuma (Ni-P) pamatu, kas ir lielākais hipofosfītu rūpnieciskais pielietojums. Šim nolūkam to galvenokārt izmanto kā sāli (nātrija hipofosfītu).

Kategorija:Neorganiskās skābes
Kategorija:Fosfors