Fosforne kiseline i fosfati
<s>Fosforne kiseline i fosfati se javljaju u raznim oblicima.</s><s>Od mnogih fosfornih oksokiselina, fosforske kiseline predstavljaju najveću i najraznovrsniju grupu.</s><s>Najjednostavnija u toj seriji kiselina je monofosorna (ortofosforna) kiselina, a slijede mnoge oligofosforne kiseline, kao što je difosforna (pirofosforna) kiselina i zaključuju polifosforne kiseline.</s><s>Ali, jedinice fosforne kiseline se mogu vezati zajedno u prstenove ili ciklične strukture, lance ili razgranate strukture, s raznim mogućim kombinacijama.</s><s>Svaki od ovih mogu formirati fosfatne soli ili estre fosforne kiseline.</s>

<s>Ortofosforna kiselina</s>

<s>Najjednostavniji hemijski spoj u nizu 'fosfornih kiselina se ponekad naziva zajedničkim imenom, ortofosforna kiselina, ali češće nadimcima svojih IUPAC oznaka, jednostavno fosforna kiselina, u komunikaciji neupućenih osob, pa čak i mnogiH hemičarA.</s><s>Također se nazivaju i monofosforna kiselina.</s><s>Hemijska formula ortofosforne kiseline je H3PO4 a njena hemijska struktura je prikazana ispod.</s><s>Dvije ili više molekula ortofosforne kiseline se mogu pridružiti i kondenzirati u veće molekule, eliminacijom vode.</s><s>Na ovaj način, može se dobiti serija polifosfornih kiselina.</s>

<s>Ortofosfati 
U svojoj strukturi, ortofosforna kiselina ima tri vodikova atoma vezana za kisik.</s><s>Sva tri vodika su, u različitoj mjeri, kisela i mogu se izgubiti iz molekule kao ioni H+ (alternativno kao protoni).</s><s>Kada ortofosforna kiselina izgubi sva tri H+, formira ion ortofosfata (PO43−).</s><s>Ortofosfati su najjednostavniji u seriji fosfata, a obično se nazivaju samo kao fosfat, čak i u krugovima hemičara.</s>

<s>Zato što ortofosforna kiselina može proći čak tri disocijacije ili ionizacije (gubici H+ ions), ima tri disocijacijske konstante zvane Ka1, Ka2 i Ka3.</s><s>Drugi način prikazivanja podataka o disocijacijskoj konstanti je pKa1, pKa2 i pKa3.</s><s>Ortofosfat je u smislu trostruke konjugirane baze fosforne kiseline i ima tri povezane bazne konstante, Kb1, Kb2 i Kb3, koje liče na odgovarajuće vrijednosti pKb1, pKb2 i pKb3.</s>

<s>Polifosforne kiseline</s>

<s>Kada se dvije ortofosforne kiseline kondenziraju u jednu molekulu, dobije se pirofosforna kiselina (H4P2O7), kako slijedi:</s>

<s>2 H3PO4 → H4P2O7 + H2O</s>

<s>U ilustraciji je također prikazana i hemijska struktura pirofosforne kiseline.</s><s>Kada se međusobno povežu tri ortofosforne kiseline, nastaje tripolifosforna kiselina (H5P3O10), koja je također prikazana.</s><s>Proces kondenzacije jedinica ortofosforne kiseline se može nastaviti, kada se dobioja tetrapolifosforna kiselina (H6P4O13 itd.</s><s>Svaka dodatna fosforna jedinica dodaje po jedan dodatni H (vodikoc) atoma, jedfan dodatni atom P (fosfora), i tri dodatna O (kisikova) atoma.</s><s>„Okosnički lanac“ ove vrste molekula se sastoji od naizmjeničnih P i O kovalentno vezanih atoma zajedno.</s><s>Molekule polifosfornih kiselina mogu imati desetine takvih fosfornih, serijski vezanih, jedinica.</s><s>Opća formula za takve spojeve poli-kiselinskih spojeva je HO(PO2OH)xH, gdje je x = broj fosfornih jedinica u molekuli.</s><s>Četiri atoma kisika se vežu za svaki atom fosfora, u tetrahedrnoj konfiguraciji, sa fosforom u centru tetraedra i kisikom u svakom od četiri ugla.</s>

<s>Polifosforne kiseline se upotrebljavaju u organskoj sintezi ciklizacije i acilacije.</s>

<s>Polifosfati</s>

<s>Linearni polifosfati 
U molekuli pirofosforne kiseline, postoje četiri vodika vezana za kisik, a jedan, dva, tri ili sva četiri mogu biti izgubljeni kao ioni H+.</s><s>Kada su sva četiri izgubljena, formira se ion pirofosfata.</s><s>Pošto polifosforna kiselina može proći četiri disocijacije, za nju postoje četiri vrijednosti Ka, kao i četiri odgovarajuće vrijednosti pKa.</s><s>Slično tome, pirofosfat je baza sa četiri Kb i, prema tome, četiri vrijednosti pKb za vraćanje H+ iona u obrnutom redoslijedu.</s>

<s>Situacija sa polifosfornim kiselinama i polifosfatima višeg reda se odvija na sličan način.</s><s>Tripolifosforna kiselina može izgubiti i do pet iona H+ da se formira ion tripolifosfata, tetrapolifosforna kiselinom može izgubiti i do šest iona H+ da se formira tetrapolifoffat, itd.</s><s>Što je više mogućih disocijacija po molekuli, intervali između pojedinih pKa i pKb vrijednosti tada počinju, u [[pH] ] razmjerima, bivati manje.</s><s>Kakoo molekula polifosforne kiseline postaje sve veća i kompleksnija, praktično bilo koji broj kiselih -OH grupe u njima može disocirati i postati negativno napunjeni kisik, formirajući brojne kombinacije višestruko nabijenih polifosfornih / polifosfatnih aniona.</s><s>Općenito, u vodenim rastvorima, stepen ili postotak disocijacije ovisi o pH vrijednosti.</s>

<s>Orto–, piro– i tripolifosfatni spojevi se općenito upotrebljavaju u deterdžentima (i drugim sredstvima za čišćenje).</s><s>Naprimjer, vidi Natrij-tripolifosfat.</s><s>Ponekad se pirofosfat, tripolifosfat, tetrapolifosfat, itd nazivaju difosfat, trifosfat, tetrafosfat, itd, posebno kada su, u biohemiji, dio fosfata-estera Oni se koriste i za kontrolu korozije mreže za distribuciju pitke vode.</s><s>Kao inhibitori korozije, polifosfati stvaraju zaštitni film na unutrašnjim površinama slavina.</s>

<s>Metafosforne kiseline i metafosfati 
Jedinice polifosforne kiseline mogu se međusobno vezati u prstenove (ciklične strukture), formirajući molekule metafosforne kiseline.</s><s>Najjednostavniji takav spoj je trimetafosforna kiselina ili ciklo-trifosforna kiselina, čija je formula H3P3O9.</s><s>Njena struktura je prikazana na priloženoj ilustraciji.</s><s>Budući da su joj krajevi kondenziran, u svojoj formuli ima manje jednu molekulu H2O (voda) nego tripolifosforna kiselina.</s><s>Ono što se obično naziva trimetafosfati zapravo imaju mješavinu veličine prstena.</s><s>Opća formula za takve ciklične spojeve jen(HPO3)x, gdje je x = broj fosfornih jedinica u molekuli .</s><s>Nije poznato da li postoji hipotetski monomer monometafosforna kiselina (HPO3), koja bi mogla biti izovalentna sa dušičnom kiselinom.</s><s>Kada ove metafosforne kiseline izgube vodik H+, formiraju se ciklični anioni pod nazivom metafosfati.</s><s>Primjer spoja sa takvimm anionom je natrij-heksametafosfat (Na6P6O18), koji se upotrebljava kao sekvestrant i a prehrambeni aditiv.</s>

<s>Granati polifosfosfati 
Treća -OH grupa na jedinici ortofosforne kiseline može se također upotrebiti za kondenzaciju sa ostalim fosfornim grupama za grananje lanaca polifosfornih/polifosfatnih lanaca.</s><s>Krajnji primjer ciklične i razgranate kondenzacije će biti ciklični četverofosfat na jedinica za dvostruke grane koje čine fosforni anhidrid P4O10; vidi sliku.</s>

<s>Hidroliza polifosfornih kiselina/polifosfata 
Ovaj niz fosfornih kiselina su tvari koje su uglavnom topive u vodi, s obzirom na polarnost molekula.</s><s>Fosfati amonijaka i alkala također su dobro topivi u vodi.</s><s>U Soli zemnih alkala startno postaju manje topivi, a fosfatne soli raznih drugih metala su čak i manje topive.</s><s>U vodenim otopinama, voda se postupno (u toku sata) hidrolizira polifosfate u manje fosfate i konačno u orto-fosfate, uz dodatak dovoljno vode.</s><s>Viša temperatura ili kiseli uvjeti mogu znatno ubrzati hidrolizu reaakcija.</s><s>S druge strane, polifosforne kiseline ili polifosfati često nastaju dehidracijom s otopinom fosforne kiseline; drugim riječima, često uz uklanjanje vode iz njega, zagrijavanjem i isparavanjem.</s>

<s>Fosfat i i fosfatni estri</s>

<s>Grupe -OH u fosfornim kiselinama mogu se također kondenzirati sa hidroksilnim grupama alkohola i formirati pfosfat-estere.</s><s>Pošto ortofosforna kiselina ima tri -OH grupe, može esterificirati s jednom, dvije ili tri molekule alkohola da se formira mono-, di- ili triester.</s><s>Vidjeti strukturu slike: generalni orto- (ili mono) fosfat ester je ispod na lijevoj strani, gdje bilo koja od R' grupa može biti vodik ili organski radikal.</s><s>Mogući su također i piro- (ili di-) fosfatni estri i tripolu- (ili tri-fosfatni esteri).</s><s>Bilo koja-OH grupa fosfata u tim molekulama estera može izgubiti ion H+ u obliku aniona, opet ovisno o pH vrijednosti otopine.</s><s>U biohemiji živih organizama, postoje mnoge vrste (mono)fosfatnih, difosfatnih i trifosfatnih spojeva (u biti estera), od kojih mnogi imaju značajnu ulogu u metabolizmu, kao što su adenozin difosfat (ADP) i trifosfat (ATP).</s>

<s>Slično tome, fosforna kiselina se može povezati s molekulama alkohola da nastane fosfit-ester.</s><s>Vidi sliku opće strukture ispod, na desnoj strani.</s><s>Dvije tačkice na P predstavljaju usamljeni elektronski par u atomu fosfora.</s>

<s>Povezano</s>

<s>Adenozin-monofosfat
 Adenozin-difosfat
 Adenozintrifosfat
 Spisak biohemijskih fosfatnih reakcija
 Nukleozid-trifosfat
 Organofosfat
 Fosfat
 Fosfonska kiselina
 Fosforamidat
 Fosforna kiselina
 Fosforaste oksokiseline
 Polifosfat
 Pirofosfat
 Ribonukleozid-monofosfat
 Strukturni fosfat
 Superfosfat</s>

<s>Reference</s>

<s>Literatra</s>

<s>Vanjske veze 
 Determination of Polyphosphates Using Ion Chromatography with Suppressed Conductivity Detection, Application Note 71 by Dionex</s>

<s>Dijetetski minerali
Neorganska jedinjenja
Fosfati
Jedinjenja fosfora
Pirofosfati
Reagensi za organsku hemiju</s>

