Ácido pirofosfórico

Ácido pirofosfórico, también conocido como ácido difosfórico, es el compuesto inorgánico con la fórmula H₄P₂O₇ o, más descriptivamente, [(HO)₂P(O)]₂O. Incoloro e inodoro, es soluble en agua, éter de dietil y alcohol de etilo. El ácido anhídrico cristaliza en dos polimorfos, que se funden a 54.3 y 71.5 °C. El compuesto es un componente de ácido polifosfórico, una fuente importante de ácido fosfórico. Los aniones, sales y ésteres de ácido pirofosfórico se llaman pirofosfatos.

Preparación

Se puede preparar mediante la reacción de ácido fosfórico con cloruro de fosforilo:

5 H₃PO₄ + POCl₃ → 3 H₄P₂O₇ + 3 HCl

También se puede preparar mediante intercambio iónico a partir de pirofosfato de sodio o tratando el pirofosfato de plomo con sulfuro de hidrógeno.

Hervir el agua del ácido ortofosfórico no la deshidratará hasta obtener ácido pirofosfórico puro; en cambio, se produce una mezcla de ácidos orto, piro y polifosfórico; la concentración máxima de ácido pirofosfórico permanece por debajo del 50% y ocurre un poco antes de lo que de otro modo sería puro. ácido pirofosfórico.

Reacciones

El ácido pirofosfórico es un ácido tetraprótico, con cuatro pKa distintos:

H₄P₂O₇ [H]₃P₂O₇]⁻ + H⁺, pKa = 0,85

[HH₃P₂O₇]⁻ [H]₂P₂O₇]^{2 - 2} + H⁺, pKa = 1,96

[HH₂P₂O₇]^{2 - 2} [HP]₂O₇]^{3 - 3} + H⁺, pKa = 6.60

[HP₂O₇]^{3 - 3} [P]₂O₇]^4- + H⁺, pKa = 9.41

Los pKa ocurren en dos rangos distintos porque las desprotonaciones ocurren en grupos fosfato separados. A modo de comparación, los pKa del ácido fosfórico son 2,14, 7,20 y 12,37.

A pH fisiológico, el pirofosfato existe como una mezcla de formas doble y simple protonadas.

Cuando el ácido fósforo se convierte rápidamente en una mezcla de equilibrio de ácido fósforo, ácido pirofosfórico y ácidos polifosfóricos. El porcentaje por peso del ácido pirofosfórico es alrededor del 40% y es difícil recrystallise de la derretida.

Incluso en agua fría, el ácido pirofosfórico se hidroliza a ácido fosfórico. Todos los ácidos polifosfóricos se comportan de manera similar.

H₄P₂O₇ + H₂O → 2 H₃PO₄

Seguridad

Si bien el ácido pirofosfórico es corrosivo, no se sabe que sea tóxico.

Historia

El nombre de ácido pirofosfórico fue dado por un "Sr. Clarke de Glasgow" en 1827 a quien se le atribuye su descubrimiento tras calentar al rojo vivo una sal de fosfato de sodio. Se descubrió que el ácido fosfórico, cuando se calentaba al rojo vivo, formaba ácido pirofosfórico que se convertía fácilmente en ácido fosfórico con agua caliente.