Номер 268, страница 220 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.268. Объясните, почему фосфористая кислота является двухосновной. Приведите формулы кислых и средних солей этой кислоты. Назовите их.

Объяснение двухосновности фосфористой кислоты

Основность кислоты определяется количеством атомов водорода, способных замещаться на атомы металла с образованием соли. В молекуле фосфористой кислоты ($H_3PO_3$) содержится три атома водорода, однако не все они обладают кислотными свойствами.

Это связано со строением молекулы фосфористой кислоты. В ее структуре центральный атом фосфора связан с двумя гидроксильными группами ($-OH$), одним атомом кислорода через двойную связь ($P=O$) и одним атомом водорода напрямую ($P-H$).

Кислотные свойства проявляют только те атомы водорода, которые входят в состав гидроксильных групп ($-OH$), так как связь $O-H$ сильно поляризована из-за большой разницы в электроотрицательности кислорода и водорода. Атом водорода, связанный непосредственно с атомом фосфора, не является кислотным, поскольку связь $P-H$ практически неполярна (электроотрицательности фосфора и водорода почти одинаковы).

Таким образом, в реакциях с основаниями могут участвовать только два атома водорода из двух групп $-OH$. Именно поэтому фосфористая кислота является двухосновной. Ее диссоциация в водных растворах протекает ступенчато:

I ступень: $H_3PO_3 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_3^-$ (анион — гидрофосфит-ион)

II ступень: $H_2PO_3^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_3^{2-}$ (анион — фосфит-ион)

Ответ: Фосфористая кислота является двухосновной, так как в ее молекуле только два из трех атомов водорода связаны с кислородом (входят в группы $-OH$) и способны к диссоциации, проявляя кислотные свойства. Третий атом водорода связан напрямую с фосфором и не является кислотным.

Формулы и названия кислых и средних солей

Поскольку фосфористая кислота является двухосновной, она образует два ряда солей: кислые (продукты неполного замещения атомов водорода) и средние (продукты полного замещения).

Кислые соли (гидрофосфиты)

Образуются при замещении одного кислотного атома водорода. Содержат анион $H_2PO_3^-$.
Примеры:
$NaH_2PO_3$ — гидрофосфит натрия
$KH_2PO_3$ — гидрофосфит калия
$Ca(H_2PO_3)_2$ — гидрофосфит кальция

Средние соли (фосфиты)

Образуются при замещении двух кислотных атомов водорода. Содержат анион $HPO_3^{2-}$.
Примеры:
$Na_2HPO_3$ — фосфит натрия
$K_2HPO_3$ — фосфит калия
$CaHPO_3$ — фосфит кальция

Ответ: Кислые соли фосфористой кислоты называются гидрофосфитами (например, гидрофосфит натрия $NaH_2PO_3$). Средние соли называются фосфитами (например, фосфит натрия $Na_2HPO_3$).