In chemistry, phosphorus oxoacid (or phosphorus acid) is a generic name for any acid whose molecule consists of atoms of phosphorus, oxygen, and hydrogen.  There is a potentially infinite number of such compounds.  Some of them are unstable and have not been isolated, but the derived anions and organic groups are present in stable salts and esters. The most important ones—in biology, geology, industry, and chemical research—are the phosphoric acids, whose esters and salts are the phosphates.

In general, any hydrogen atom bonded to an oxygen atom is acidic, meaning that the –OH group can lose a proton  leaving a negatively charged – group and thus turning the acid into a phosphorus oxoanion.  Each additional proton lost has an associated acid dissociation constant  Ka1, Ka2 Ka3, ..., often expressed by its cologarithm (pKa1, pKa2, pKa3, ...). Hydrogen atoms bonded directly to phosphorus are generally not acidic.

Classification
The phosphorus oxoacids can be classified by the oxidation state(s) of the phosphorus atom(s), which may vary from +1 to +5.  The oxygen atoms are usually in oxidation state -2, but may be in state -1 if the molecule includes peroxide groups.

Oxidation state +1

 Hypophosphorous acid (or phosphinic acid),  (or ), a monoprotic acid (meaning that only one of the hydrogen atoms is acidic).  Its salts and esters are called hypophosphites or phosphinates.

Oxidation state +3

 Phosphorous acid (or phosphonic acid),  (or ), a diprotic acid (with only two acidic hydrogens).  Its salts and esters are called phosphites or phosphonates.

Oxidation state +4

 Hypophosphoric acid,  (or –). All four hydrogens are acidic. Its salts and esters are hypophosphates.

Oxidation state +5
The most important members of this group are the phosphoric acids, where each phosphorus atom bonded to four oxygen atoms, one of them through a double bond, arranged as the corners of a tetrahedron. Two or more of these  tetrahedra may be connected by shared single-bonded oxygens, forming linear or branched chains, cycles, or more complex structures. The single-bonded oxygen atoms that are not shared are completed with acidic hydrogen atoms. Their generic formula is Hn−x+2PnO3n−x+1, where n is the number of phosphorus atoms and x is the number of fundamental cycles in the molecule's structure.

These acids, and their esters and salts ("phosphates") include some of the best-known and most important compounds of phosphorus.  

The simplest member of this class is:
 Phosphoric acid proper (also called orthophosphoric acid or monophosphoric acid),  (or ), a triprotic acid. It forms orthophosphate salt and esters, commonly called phosphates.

The smallest compounds of this class with two or more phosphorus atoms are called "oligophosphoric acids", and the larger ones, with linear –P–O– backbones, are "polyphosphoric acids"; with no definite separation between the two. Some of the most important members are:
 Pyrophosphoric acid,  (or –O–), with four acid hydrogens.  Forms pyrophosphates.
 Triphosphoric acid (or tripolyphosphoric acid),  (or –O––O–), with five acidic hydrogens.  Forms triphosphates or tripolyphosphates.
 Tetraphosphoric acid,  (or (–O–)2–O–), with six acidic hydrogens.  Forms tetraphosphates.

The backbone may be branched, as in:
 Triphosphono phosphoric acid,  or P(O)(–)3, a branched isomer of tetrapolyphosphoric acid.

The  tetrahedra may be connected to form closed –P–O– chains, as in:
 Trimetaphosphoric acid (or cyclotriphosphoric acid),  (or , (–P(O)(OH)–O–)3), a cyclic molecule with three acidic hydrogens. Forms the trimetaphosphate salts and esters.

Metaphosphoric acid is a general term for phosphoric acids with a single cycle, (–P(O)(OH)–O–)n, whose elemental formula is .

Another compound that may be included in this class is
 Peroxomonophosphoric acid, H3PO5 (or OP(OH)2(OOH)), which can be seen as monophosphoric acid with a peroxide group replacing the oxygen atom in one of the hydroxyl groups

Mixed oxidation states
Some phosphorus oxoacids have two or more P atoms in different oxidation states.  One example is
 Isohypophosphoric acid,  (or H(OH)(O)P−O−P(O)(OH)2), a tetraprotic acid and isomer of hypophosphoric acid, containing P in oxidation state +3 and +5

See also
 Phosphoramidate

References

Further reading

External links
 Determination of Polyphosphates Using Ion Chromatography with Suppressed Conductivity Detection, Application Note 71 by Dionex
 
 

Dietary minerals
Inorganic compounds
Phosphates
Phosphorus(V) compounds
Pyrophosphates
Reagents for organic chemistry
포스포러스산() 또는 인의 산소산()은 분자가 인, 산소 및 수소 원자로 구성된 모든 산을 총칭한다. 그러한 화합물의 수는 잠재적으로 무한하다. 이들 중 일부는 불안정하고 분리되지 않았지만 파생된 음이온과 유기기는 안정한 염과 에스터에 존재한다. 생물학, 지질학, 산업 및 화학 연구에서 가장 중요한 것은 인산이며, 인산의 에스터와 염은 인산염이다.

일반적으로 산소 원자에 결합된 모든 수소 원자는 산성이며, 이는 하이드록실기(–OH)가 양성자(H+)를 잃어버려서 음으로 하전된 –기를 남기게 되고, 따라서 산을 인의 산소 음이온()으로 바꿀수 있음을 의미한다. 추가로 손실되는 각각의 양성자에 대해 관련된 산 해리상수인 Ka1, Ka2 Ka3, ...를 가지며, 종종 로그 스케일(pKa1, pKa2, pKa3, ...)로 표현된다. 인에 직접 결합된 수소 원자는 일반적으로 산성이 아니다.

분류 
인의 산소산은 인 원자(들)의 산화수(산화 상태)에 따라 분류할 수 있으며, 산화수는 +1에서 +5까지 다양할 수 있다. 산소 원자는 일반적으로 산화수 -2이지만, 분자에 과산화물 그룹이 포함되어 있으면 산화수 -1일 수 있다.

산화수 +1 

 하이포아인산( 또는  또는 포스핀산: 일양성자산(수소 원자들 중 하나만 산성임을 의미). 하이포아인산의 염과 에스터를 하이포아인산염(hypophosphite) 또는 포스핀산염(phosphinite)이라고 한다.

산화수 +3 

 아인산( 또는 ) 또는 포스폰산: 이양성자산(수소 원자들 중 두 개가 산성임을 의미). 아인산의 염과 에스터를 아인산염(phosphite) 또는 포스폰산염(phosphonate)이라고 한다.

산화수 +4 

 하이포인산( 또는 –). 4개의 수소는 모두 산성이다. 하이포인산의 염과 에스터는 하이포인산염(hypophosphate)이다.

산화수 +5 
이 그룹의 가장 중요한 구성원은 인산이며, 인 원자는 4개의 산소 원자와 결합하고 있으며, 그 중의 하나는 이중 결합이고 각 산소 원자들은 사면체의 모서리에 배열되어 있다. 이러한  사면체 중 둘 이상이 공유된 단일 결합 산소에 의해 연결되어 선형 또는 분지형 사슬, 고리 또는 더 복잡한 구조를 형성할 수 있다. 공유되지 않는 단일 결합 산소 원자는 산성 수소 원자로 완성된다. 일반식은 Hn−x+2PnO3n−x+1이며, 여기서 n은 인 원자의 수이고, x는 분자 구조의 기본 고리의 수이다.

이러한 산과 이들의 에스터 및 염("인산염")들은 가장 잘 알려져 있고 가장 중요한 인 화합물들을 포함하고 있다.

이들 부류 중 가장 단순한 구성원은
 인산( 또는 )으로 오르토인산 또는 일인산이라고도 하는 삼양성자산이다. 인산은 일반적으로 인산염이라고 불리는 오르토인산염과 에스터를 형성한다.

2개 이상의 인 원자를 가지고 있는 이들 부류의 가장 작은 화합물을 "올리고인산"이라고 하며, 선형 –P–O–골격을 가지고 있는 보다 더 큰 화합물을 "폴리인산"이라고 하지만 이 둘 사이에 명확한 구분은 정의되어 있지 않다. 가장 중요한 구성원들 중 일부는 다음과 같다.

 피로인산( 또는 –O–)은 4개의 산성 수소를 가지고 있으며, 피로인산염을 형성한다.
 삼인산( 또는 –O––O–)은 5개의 산성 수소를 가지고 있으며, 삼인산염을 형성한다.
 사인산( 또는 (–O–)2–O–)은 6개의 산성 수소를 가지고 있으며, 사인산염을 형성한다.

골격은 다음과 같이 분지될 수 있다.

 트라이포스포노 인산( 또는 P(O)(–)3)은 사인산의 분지형 이성질체이다.

 사면체는 다음과 같이 닫힌 –P–O–사슬을 형성하도록 연결될 수 있다.

 트라이메타인산( (or , (–P(O)(OH)–O–)3) 또는 고리형 삼인산은 3개의 산성 수소를 가지고 있는 고리형 분자이며, 삼메타인산염과 에스터를 형성한다.

메타인산은 단일 고리 (–P(O)(OH)–O–)n을 가지고 있는 인산의 일반적인 용어이며, 아미노산 기반식은 이다.

이 부류에 포함될 수 있는 또 다른 화합물인
 퍼옥시일인산(H3PO5 또는 OP(OH)2(OOH))은 하이드록실기 중 하나의 산소 원자를 과산화물 그룹으로 치환한 일인산으로 볼 수 있다.

혼합 산화 상태 
인의 산소산의 일부는 산화 상태가 다른 두 개 이상의 P 원자를 가지고 있다. 한가지 예는
 아이소하이포인산( 또는 H(OH)(O)P−O−P(O)(OH)2)으로 사양성자산 및 하이포인산의 이성질체이며 +3 및 +5의 산화수를 갖는 P를 가지고 있다.

같이 보기 

 피로인산염 – 
 폴리인산염 – 
 메타인산염 – 
 비료
 하이포아인산염 – 
 유기 인 화합물
 인산염 – OP(OR)3, (예: 트라이페닐 인산)
 인산염 피막 처리
 인산염 소다, 소다 음료수
 포스핀산염 – OP(OR)R2
 포스핀 – PR3
 포스핀 옥사이드 – OPR3
 아포스핀산염 – P(OR)R2
 아인산염 – P(OR)3
 인산부생석고
 포스폰산염 – OP(OR)2R
 아포스폰산염 – P(OR)2R
 인산화
 인산 이암모늄 – (NH4)2HPO4
 인산 이나트륨 – Na2HPO4
 인산 일나트륨 – NaH2PO4
 삼인산 나트륨 – Na5P3O10
 포스포아미데이트
 울드 압둔 분지

더 읽을거리

외부 링크 
 Determination of Polyphosphates Using Ion Chromatography with Suppressed Conductivity Detection, Application Note 71 by Dionex

각주 

무기질
무기 화합물
인산염
인(V) 화합물
피로인산염
유기화학용 시약