磷的含氧酸

磷的含氧酸是任何由分子磷、氧和氫原子組成的酸的統稱。這類化合物的數量可能是無限的。有些是不穩定且仍未分離的，但所衍生的陰離子和有機官能團存在於穩定的鹽和酯中。在生物學、地質學、工業和化學研究中，最重要的是磷酸，其酯和鹽是磷酸鹽。

一般地，任何與氧原子鍵合的氫原子都是酸性的，所以–OH基會失去一個質子H+
並留下帶負電荷的–O−
基，從而將酸轉化為磷的含氧陰離子。每個額外丟失的質子都有一個相關的酸度係數K_a1、K_a2、K_a3 等，通常用其余對數表示（pK_a1、pK_a2、pK_a3等 ）。直接與磷鍵合的氫原子通常不是酸性的。

分類

磷的含氧酸可以根據磷原子的氧化態（從+1到+5不等）分類。氧原子的氧化態通常是-2，但如果分子含有過氧基，則它的氧化態可以是-1。

氧化態+1

• 次磷酸，H
  3PO
  2（或H
  2PO(OH)），一種一元酸（意味着只有一個氫原子是酸性的）。其鹽類和酯類稱為次磷酸鹽。

氧化態+3

• 亞磷酸，H
  3PO
  3（或HPO(OH)
  2），一種二元酸（含有兩個酸性氫原子）。其鹽類和酯類稱為亞磷酸鹽。

氧化態+4

• 連二磷酸，H
  4P
  2O
  6（或(HO)
  2P–P(OH)
  2）。所有四個氫原子都是酸性的。它的鹽和酯是連二磷酸鹽。

氧化態+5

這一類中最重要的酸是磷酸，其中每個磷原子與四個氧原子鍵合，之中有一個有雙鍵，以四面體的角的形式排列。兩個或多個PO
4四面體可以通過共同使用的單鍵氧連接，形成直鏈、支鏈、環或更複雜的結構。不共同使用的單鍵氧原子由酸性氫原子鍵合。它們的通式是H_n-x+2P_nO_3n-x+1 ，其中n是磷原子的數量， x是分子結構中的循環基底。

這些酸及其酯和鹽（磷酸鹽）包括一些最著名和最重要的磷化合物。

正磷酸，H
3PO
4。

這一類中最簡單的酸是

• 磷酸，又稱正磷酸， H
  3PO
  4（或OP(OH)
  3），一種三元酸。它會形成正磷酸鹽和酯，通常稱為磷酸鹽。

這一類中具有兩個或多個磷原子的最小化合物稱為「低聚磷酸」，具有直鏈–P–O–主鏈的較大化合物稱為「多聚磷酸」。兩者之間沒有明確的區別。一些最重要的酸是：

• 焦磷酸，H
  4P
  2O
  7（或 (HO)
  2P–O–P(OH)
  2），具有四個酸氫原子。形成焦磷酸鹽。
• 三聚磷酸， H
  5P
  3O
  10（或(HO)
  2P–O–P(OH)–O–P(OH)
  2），具有五個酸性氫原子。形成三磷酸鹽。
• 四聚磷酸，H
  6P
  4O
  13（或(HO)
  2P(–O–P(OH))₂–O–P(OH)
  2），具有六個酸性氫原子。形成四磷酸鹽。

主鏈可以是分支的，如

• 三亞磷酸磷酸，H
  6P
  4O
  13或P(O)(–OP(O)(OH)
  2)₃，四聚磷酸的支鏈異構體。

PO
4四面體可以連接形成閉合的-P-O-鏈，如

• 三偏磷酸，或環三磷酸，H
  3P
  3O
  9（或(HPO
  3)
  3、(–P(O)(OH)–O–)_3），一個具有三個酸性氫的環狀分子。形成三偏磷酸鹽和酯。

偏磷酸是含有一個環（(–P(O)(OH)–O–)_n）的磷酸的統稱，其分子式為HPO
3。

• 
  焦磷酸
  H
  4P
  2O
  7
• 
  三聚磷酸
  H
  5P
  3O
  10
• 
  四聚磷酸
  H₆P₄O₁₃
• 
  三偏磷酸
  H
  3P
  3O
  9

另一個可以屬於這一類的化合物是

• 過氧磷酸，H₃PO₅（或OP(OH)₂(OOH)），可以視作其中一個羥基的氧原子被過氧基取代的單磷酸

多種氧化態

一些磷的含氧酸具有兩個或多個氧化態不同的磷原子。其中一個酸是

• 連二磷(III, V) 酸，H
  4P
  2O
  6（或H(OH)(O)P−O−P(O)(OH)₂），一種四元酸，是次磷酸的異構體，其中的磷原子的氧化態為+3和+5

磷酸酐
P₄O₁₀

一些磷酸

參見

• 氨基磷酸酯

進階閱讀

• Polyphosphate in bone (PDF). Biochemistry (Moscow). Mar 2000, 65 (3): 296–303. （原始內容 (PDF)存檔於2011-08-25）. 

外部鏈接

• Determination of Polyphosphates Using Ion Chromatography with Suppressed Conductivity Detection, Application Note 71 by Dionex
• US 3044851,Young, Donald C.,「Production of ammonium phosphates and product thereof」,發表於1962-07-17 
• 醫學主題詞表（MeSH）：Phosphorus+Acids