ChemStudy

Для пирофосфорной кислоты характерны соли двух типов: кислые М2Н2Р2О7 и средние М4Р2О7. Первые, как правило, хорошо растворимы в воде, причём растворы их показывают кислую реакцию (в 1%-ном растворе Na2H2P2O­7 рН = 4,2). Из вторых растворимы только соли наиболее активных одновалентных металлов. Растворы их имеют щелочную реакцию (в 1%-ном растворе Na4P2O7 рН = 10,2).

При нагревании пирофосфорной кислоты до 300 °С постепенно образуется метафосфорная кислота. Она является полимерным соединением состава (НРО3)n и представляет собой бесцветную стекловидную массу, которая плавится около 40 °С. Метафосфорная кислота (главным образом Н4Р4О12) получается также при взаимодействии Р2О5 с малым количеством воды. В растворе она очень медленно (быстрее при кипячении и в присутствии сильных кислот) присоединяет воду и переходит в ортогидрат. Кислотные свойства (НРО3)n выражены очень сильно (последние константы диссоциации Н3Р3О9 и Н4Р4О12 равны соответственно К3 = 2·10-2 и К4 = 3·10-3). Из средних метафосфатов растворимы только соли Mg и наиболее активных одновалентных металлов. Остальные почти нерастворимы в воде, но растворяются в НNO3 или избытке НРО3 и её растворимых солей. Сплавлением NaH2PO4 с Н3РО4 могут быть получены кислые метафосфаты общей формулы NaxHy(PO3)x+y.

Некоторые соли отдельных метафосфорных кислот (с определёнными значениями n) были выделены в индивидуальном состоянии. Так, медленным взаимодействием фосфорного ангидрида с раствором соды на холоду может быть получен Nа4Р4О12·4Н2О. Для триметафосфата натрия (Na3Р3О9) известны кристаллогидраты с 6 и 1, для гексаметафосфата (Nа6Р6О18) — с 6 молекулами воды.

Практически важен гексаметафосфат натрия, который может быть получен нагреванием NаН2РО4 до 700 °С (с последующим быстрым охлаждением расплава). Процесс его образования проходит, по-видимому, через следующие стадии:

160 250 525 650°С

NaH2PO4 ® Na2H2P2O7 ® (NaPO3)x ® (NaPO3)3 ® (NaPO3)6

Гексаметафосфат натрия (т. пл. 610 °С) гигроскопичен и при хранении на воздухе расплывается, постепенно переходя в пирофосфат и затем в ортофосфат. В воде он труднорастворим. Раствор имеет слабокислую реакцию (рН » 6,5) и настолько прочно связывает катионы двухвалентных металлов (путём обменного разложения с образованием Na4ЭР6О16 или Nа2Э2Р6О18), что в нём медленно растворяется даже BaSO4. Гексаметафосфат натрия используют для умягчения воды и удаления накипи из паровых котлов, а также для предупреждения коррозии металлов.

Следует отметить, что вопрос о составе и строении метафосфатов ещё далеко не ясен. Возможно, что некоторые из описанных соединений этого типа представляют собой смеси веществ. Вместе с тем весьма вероятно существование метафосфатов с n » 6. В частности, обычный “гексаметафосфат” натрия, по-видимому, правильнее описывается формулой (NаРО3)n·Н2О, где n тем больше, чем выше применяемая при получении температура и меньше давление водяного пара в окружающей атмосфере. Что касается строения, то для низших членов, включая индивидуальные гексаметафосфаты, оно кольцевое — из связанных общими атомами кислорода тетраэдров РО4. В связях Р-О-Р ядерное расстояние d(PO) = 161 пм, в остальных — 149 пм. Более высокомолекулярные метафосфорные кислоты строятся по типу (НО)2ОР-··· -ОР(О)(ОН)- ··· -ОРО(ОН)2 с двумя гидроксильными группами на концах более или менее длинной цепи из радикалов НРО3. Схемы координации тетраэдров РО4 в таких цепях могут быть различными. Кислотный характер водородов цепи выражен сильнее, чем концевых.

ГУСЕВ (до 1946 Гумбиннен) , город в Российской Федерации, Калининградская обл., при впадении р. Красная в р. Писса. Железнодорожная станция. 27,7 тыс. жителей (1992). Заводы: светотехнической арматуры, "Микродвигатель" и др.; трикотажная фабрика. Основан в 1724. Назван по имени капитана С. И. Гусева, погибшего в 1945 в боях за город.

ЗАПАДНО-КАЗАХСТАНСКАЯ ОБЛАСТЬ , в Казахстане. 151,2 тыс. км2. Население 648 тыс. человек (1991). Адм. ц. - Уральск.

ДЖОКЬЯКАРТА , город в Индонезии, на о. Ява. Выделен в особую административную единицу. 2,9 млн. жителей (1990, с пригородами). Кустарное производство ткани батик, художественных изделий. Университеты. Дворец султана Джокьякарта (18 в.), в окрестностях - Прамбанан (селение с архитектурными культовыми комплексами 8-9 вв.), святилище Боробудур.