أحماض الفوسفور الأكسجينية

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة

في الكيمياء ، يُعدّ حمض الفوسفور الأكسجيني (أو حمض الفوسفور ) اسمًا عامًا لأي حمض تتكون جزيئاته من ذرات الفوسفور والأكسجين والهيدروجين . [ 1 ] يوجد عدد لا نهائي محتمل من هذه المركبات. بعضها غير مستقر ولم يُعزل بعد، ولكن الأنيونات والمجموعات العضوية المشتقة منه موجودة في أملاح وإسترات مستقرة . أهمها - في علم الأحياء والجيولوجيا والصناعة والبحوث الكيميائية - هي أحماض الفوسفوريك ، التي تُعرف إستراتها وأملاحها باسم الفوسفات .

بشكل عام، أي ذرة هيدروجين مرتبطة بذرة أكسجين تكون حمضية، مما يعني أن مجموعة -OH يمكنها أن تفقد بروتونًا H +تاركاً شحنة سالبة – O −يؤدي ذلك إلى تحويل الحمض إلى أنيون أكسجيني للفوسفور . لكل بروتون إضافي مفقود ثابت تفكك حمضي مرتبط به ( Ka1 ، Ka2، Ka3 ، ... )، وغالبًا ما يُعبَّر عنه باللوغاريتم الطبيعي له (pKa1 ، pKa2 ، pKa3 ، ... ) . ذرات الهيدروجين المرتبطة مباشرة بالفوسفور ليست حمضية بشكل عام.

تصنيف

يمكن تصنيف أحماض الفوسفور الأكسجينية حسب حالة (حالات) أكسدة ذرة (ذرات) الفوسفور، والتي قد تتراوح من +1 إلى +5. عادةً ما تكون ذرات الأكسجين في حالة أكسدة -2، ولكن قد تكون في حالة -1 إذا كان الجزيء يحتوي على مجموعات بيروكسيد .

حالة الأكسدة +1

حمض الهيبوفوسفوريك

حالة الأكسدة +3

حمض الفوسفور

حالة الأكسدة +4

حمض الهيبوفوسفوريك

حالة الأكسدة +5

أهم أعضاء هذه المجموعة هي الأحماض الفوسفورية ، حيث ترتبط كل ذرة فوسفور بأربع ذرات أكسجين، إحداها برابطة ثنائية ، مرتبة على شكل زوايا رباعي الأوجه . اثنان أو أكثر من هذه الأحماض الفوسفورية (PO)قد ترتبط أربعة رباعيات أوجه بروابط أحادية مشتركة من ذرات الأكسجين، مُشكّلةً سلاسل خطية أو متفرعة، أو حلقات، أو تراكيب أكثر تعقيدًا. تُستكمل ذرات الأكسجين غير المشتركة بروابط أحادية بذرات هيدروجين حمضية. صيغتها العامة هي H <sub>n-x+2</sub>Pn</sub>O<sub>3</sub>(n-x+1)، حيثnهو عدد ذرات الفوسفور وxهو عددالحلقات الأساسيةفي بنية الجزيء.

تشمل هذه الأحماض، وإستراتها وأملاحها (" الفوسفات ") بعضًا من أشهر وأهم مركبات الفوسفور.

حمض الأورثوفوسفوريك ، H3 PO4 .

أبسط عضو في هذه الفئة هو:

  • حمض الفوسفوريك الأصلي (يسمى أيضًا حمض الأورثوفوسفوريك أو حمض أحادي الفوسفوريك)، H3 PO4 (أوOP(OH)3 )، وهو حمض ثلاثي البروتونات. يشكل ملح الفوسفات والإسترات، والتي تسمى عادةبالفوسفات.

تُسمى أصغر مركبات هذه الفئة، التي تحتوي على ذرتين أو أكثر من الفوسفور، "أحماض قليلة الفوسفور"، أما المركبات الأكبر حجماً، ذات البنية الخطية –P–O–، فتُسمى "أحماض متعددة الفوسفور"؛ ولا يوجد تصنيف واضح بينهما. ومن أهم هذه المركبات:

قد يكون العمود الفقري متفرعًا، كما في:

مكتب البريديمكن ربط 4 رباعيات الأوجه لتشكيل سلاسل مغلقة –P–O–، كما في:

حمض الميتافوسفوريك هو مصطلح عام للأحماض الفوسفورية ذات الحلقة الواحدة، (–P(O)(OH)–O–) n ، وصيغتها العنصرية هي HPO3 .

مركب آخر قد يُدرج في هذه الفئة هو

حالات الأكسدة المختلطة

تحتوي بعض الأحماض الأكسجينية الفوسفورية على ذرتين أو أكثر من الفوسفور في حالات أكسدة مختلفة. ومن الأمثلة على ذلك

  • حمض الأيزوهيبوفوسفوريك ، H4 نقاط2 O6 (أو H(OH)(O)P−O−P(O)(OH)2)، وهو حمض رباعي البروتونات ومتماثل لحمض الهيبوفوسفوريك، يحتوي على الفوسفور في حالة الأكسدة +3 و+5
أنهيدريد الفوسفوريك P 4 O 10
بعض الأحماض الفوسفورية

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر (  الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.

للمزيد من القراءة

  • شرودر إتش سي، كورتز إل، مولر دبليو إي، لورنز بي (مارس 2000). "متعدد الفوسفات في العظام" (ملف PDF) . الكيمياء الحيوية (موسكو) . 65 (3): 296-303 . PMID 10739471. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 25 أغسطس 2011. 
  • تحديد متعدد الفوسفات باستخدام كروماتوغرافيا الأيونات مع كشف التوصيلية المثبطة، مذكرة تطبيقية رقم 71 من ديونكس
  • US 3044851 ، يونغ، دونالد سي، "إنتاج فوسفات الأمونيوم ومنتجاته"، نُشر في 17-07-1962، مُخصص لشركة كولير كاربون آند كيميكال. 
  • الفوسفور والأحماض في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب