Пірофосфатна кислота

Пі́рофосфа́тна кислота́, дифосфа́тна кислота́ — неорганічна сполука, чотириосновна кислота складу H₄P₂O₇. За звичайних умов є білою кристалічною речовиною у двох формах: стійкій з температурою плавлення 71,5 °C та нестійкій із 54,3 °C. Дуже добре розчиняється у воді.

Пірофосфатна кислота
Інші назви	дифосфатна кислота
Ідентифікатори
Номер CAS	2466-09-3
Номер EINECS	219-574-0
DrugBank	DB04160
KEGG	C00013
ChEBI	29888
SMILES	OP(=O)(O)OP(=O)(O)O^[1]
InChI	InChI=1S/H4O7P2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)
Номер Бельштейна	3942075
Номер Гмеліна	82619
Властивості
Молекулярна формула	H4P2O7
Молярна маса	177,975 г/моль
Зовнішній вигляд	білі кристали
Тпл	71,5 °C (стійка форма) 54,3 °C (нестійка форма)
Розчинність (вода)	709 г/100 г H2O
Кислотність (pKa)	0,91 (pK1) 2,10 (pK2) 6,70 (pK3) 9,32 (pK4)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Ця стаття про кислоту складу H₄P₂O₇. Про інші сполуки цього ряду див. Фосфоровмісні неорганічні кислоти.

При взаємодії з основами утворює ряд солей пірофосфатів.

Отримання

Пірофосфатна кислота утворюється при нагріванні ортофосфатної кислоти, внаслідок міжмолекулярної дегідратації:

${\displaystyle \mathrm {2H_{3}PO_{4}{\xrightarrow {150^{o}C}}\ H_{4}P_{2}O_{7}+H_{2}O} }$

Іншим способом є насичення ортофосфатної кислоти оксидом фосфору(V). Дана реакція застосовується у виробництві H₃PO₄ для її концентрування:

${\displaystyle \mathrm {8H_{3}PO_{4}+P_{4}O_{10}{\xrightarrow {80-100^{o}C}}\ 6H_{4}P_{2}O_{7}} }$

Хімічні властивості

Пірофосфатна кислота є чотириосновною кислотою. При дисоціації за першим ступенем, вона навіть є сильнішою за ортофосфатну кислоту:

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{7}\rightleftarrows H_{3}P_{2}O_{7}^{-}+H^{+}} }$ (pK₁ = 0,91)

${\displaystyle \mathrm {H_{3}P_{2}O_{7}^{-}\rightleftarrows H_{2}P_{2}O_{7}^{2-}+H^{+}} }$ (pK₂ = 2,10)

${\displaystyle \mathrm {H_{2}P_{2}O_{7}^{2-}\rightleftarrows HP_{2}O_{7}^{3-}+H^{+}} }$ (pK₃ = 6,70)

${\displaystyle \mathrm {HP_{2}O_{7}^{3-}\rightleftarrows P_{2}O_{7}^{4-}+H^{+}} }$ (pK₃ = 9,32)

При взаємодії з насиченими розчинами лугів реакція нейтралізації проходить повністю, а з розведеними — переважно за двома ступенями:

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{7}+4NaOH_{(conc.)}\rightarrow Na_{4}P_{2}O_{7}+4H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{7}+2NaOH\rightarrow Na_{2}H_{2}P_{2}O_{7}+2H_{2}O} }$

При кип'ятінні у розведених розчинах відбувається зворотнє концентрування — пірофосфатна кислота розкладається з утворенням ортофосфатної:

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{7}+H_{2}O{\xrightarrow {t}}\ 2H_{3}PO_{4}} }$

Взаємодіє із деякими солями, якщо реакція веде до утворення малорозчинних пірофосфатів:

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{7}+4AgNO_{3}\rightarrow Ag_{4}P_{2}O_{7}\downarrow \ +4HNO_{3}} }$

Пероксодифосфатна кислота

Із концентрованим розчину пероксидом водню H₄P₂O₇ окиснюється до H₄P₂O₈, яка є нестійкою сполукою і при розведенні зворотньо розкладається на фосфатну та кислоти:

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{7}+H_{2}O_{2}\rightarrow H_{4}P_{2}O_{8}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {H_{4}P_{2}O_{8}+H_{2}O\rightleftarrows H_{3}PO_{4}+H_{3}PO_{5}} }$

Див. також

• Пірофосфати
• Аденозиндифосфат

Примітки

1. Diphosphoric acid
   d:Track:Q278487
2. При температурі 23 °C.

Джерела

• Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 516-523. — . (англ.)
• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — . (рос.)
• Химический энциклопедический словарь / И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. (рос.)