Sprawa budowy kwasu fosforawego

Sprawa budowy kwasu fosforawego nastręcza pewne trudności. Powstawanie jego przez hydrolizę trójchlorku fosforu, w którym fosfor występuje jako pierwiastek niewątpliwie trójwartościowy, przemawia za symetrycznym wzorem budowy z P trójwartościowym (I). Za wzorem tym przemawia również fakt, że wszystkie trzy atomy wodoru dają się zastąpić przez rodniki organiczne, przy czym powstają estry kwasu fosforawego o budowie symetrycznej: P(OR)3, Z drugiej natomiast strony, niemożność wymiany jednego z atomów wodorowych na metale każe przypuszczać, że wodór ten połączony jest z fosforem bezpośrednio, a nie poprzez atom tlenu {wzór II). Otrzymano również pochodne organiczne o takiej budowie R{PO)(OR)2. Zachodzi tu przypadek tauto- merii, podobnie jak w kwasie siarkawym {§ 149), z tą wszakże różnicą, że w kwasie fosforawym stan równowagi przesunięty jest na korzyść postaci II. Badanie struktury krystalicznego kwasu fosforawego promieniami X wykazało, że jedno wiązanie O—P jest nieco krótsze od pozostałych dwóch (1,47 A, wobec 1,54 A). Przemawia to również za słusznością wzoru II.

Dla jonu fosforynowego przyjmuje się wzór budowy III, w którym fosfor wiąże trzy atomy tlenu i jeden atom wodoru. W myśl tych wzorów obie postacie kwasu fosforawego różnią się od siebie położeniem jednego tylko protonu, który dołącza się bądź to do „wolnego” dubletu elektronowego fosforu (wzór II), bądź też do jednego z dubletów tlenowych (wzór I). W tym ostatnim przypadku atom fosforu może w charakterze donora przyłączyć koordynacyjnie inne atomy o niekompletnym oktecie, np. atom tlenu stąd łatwość, z jaką kwas fosforawy utlenia się na fosforowy. Duże zasługi w wyjaśnieniu budowy kwasu fosforawego położył m. in. uczony polski Tadeusz Miło- b ę d z k i.

Kwasy piro- i metafosforawy nie mogą być otrzymane przez odwodnienie kwasu orto, gdyż podczas ogrzewania dysproporcjo- nuje się on na fosforiak i kwas ortofosforowy. Udało się jednak wytworzyć je na innej drodze, jako związki krystaliczne, łatwo rozpuszczalne w wodzie, z którą bardzo szybko łączą się na kwas orto fosforawy.