次磷酸（化學式：H₃PO₂），又稱亞磷酸（英文名：Hypophosphorous acid），是一種無機含磷化合物，具有較強的還原性和酸性。在水溶液中，次磷酸能夠部分解離形成氫離子，因此其酸堿性質及相應的酸堿平衡常數（Ka值）是判斷其化學行為的重要參數。

 

一、結構特點

次磷酸的分子式為 H₃PO₂，但它實際上只具有一個可電離的質子，即一個酸性氫原子。其分子結構可寫作 HOP(O)H₂，含有一個 P=O 鍵、一個 P–OH 鍵以及兩個 P–H 鍵。由于僅有一個羥基（–OH）可以電離為氫離子，次磷酸是一元酸（monoprotic acid），這也是其與其他含磷酸（如磷酸 H₃PO₄）的重要區別之一。

 

二、酸堿平衡行為

在水溶液中，該反應中的酸離解常數（Ka）表示次磷酸在水中釋放氫離子的能力，也即其酸性強弱的量化指標。

 

三、Ka 值與酸性分析

實驗數據表明，次磷酸的 Ka 值約為：

(在 25℃ 時)

Ka≈1.2×10 −2

 (在 25℃ 時)

其對應的 pKa 值為：

pKa≈1.92

由此可以看出，次磷酸是一種中等強度的酸，其酸性強于碳酸（pKa₁ ≈ 6.37）但弱于強酸如硫酸或鹽酸。由于只有一個羥基能解離，其在酸堿滴定過程中表現出單一的緩沖區，這使其在某些特定的滴定分析或研究中具有明確的行為特征。

 

四、與其他含磷酸的比較

酸名稱 分子式 酸性氫數 pKa 值（第一步）

磷酸（正磷酸） H₃PO₄ 3 2.15

亞磷酸 H₃PO₃ 2 1.30

次磷酸 H₃PO₂ 1 1.92

 

從上表可以看出，次磷酸雖然名義上有三個氫原子，但因結構中只有一個位于羥基上，故只有一個氫具酸性。這種結構差異直接影響其酸堿平衡特性及其在實際化學操作中的應用基礎。

 

五、實驗測定方法簡述

次磷酸的 Ka 值通常通過電位滴定法（potentiometric titration）或電導率法（conductometric method）進行測定。在實驗中，滴加標準堿液后，記錄溶液的 pH 變化，并通過對滴定曲線的分析確定解離常數。

 

結語

 

次磷酸是一種結構特殊的一元中強酸，其酸堿平衡常數（Ka）為理解其在水溶液中的化學行為提供了重要依據。通過掌握其酸性強度與結構之間的關系，可以更好地指導實驗設計與相關基礎研究。