砷酸

砷酸为砷(V)的含氧酸，分子式H3AsO4。三元中强酸，酸性及其他性质均类似磷酸。

制取
由五氧化二砷溶于水而得。
:\mathrm{As_2O_5 + 3\ H_2O \rightleftharpoons 2 \ H_3AsO_4}

反应也可向左进行，如加入五氧化二磷作吸水剂时，又可从砷酸产生五氧化二砷。

砷酸也可由砷或三氧化二砷被浓硝酸氧化而得。該反應會生成副產物三氧化二氮。反应后於29.5°C以下浓缩，可析出砷酸半水合物细小板状结晶。於29.5℃以上，则析出三砷酸（H5As3O10）。
:\mathrm{As + 5 \ HNO_3 \longrightarrow 5 \ NO_2 + H_2O + H_3AsO_4}
:\mathrm{As_2O_3 + 2 \ HNO_3 + 3\ H_2O \longrightarrow} \mathrm{N_2O_3 + 2 \ H_3AsO_4\cdot\tfrac12H_2O}

反應結束後，若將所得液體冷卻，可得到以無色結晶形式析出的砷酸的半水合物H3AsO4·½H2O。如果進一步降低溫度的話，還可以獲得砷酸的二水合物H3AsO4·2H2O

五氧化二砷可緩慢與水反應生成砷酸。元砷酸或焦砷酸與冷水反應同樣可以生成砷酸。另外，溼潤的砷單質可與臭氧反應生成砷酸

:2 As + 3 H2O + 5 O3 → 2 H3AsO4 + 5 O2

性质
物理性质
砷酸固体在空气中很快吸潮，产生水合物 H3AsO4 · ½H2O 或 H3AsO4 · 2H2O （於 −30 °C）。平稳加热时，脱水产生三砷酸（H5As3O10）。加热至100°C时，分解为 As2O5 · 1.66H2O。在500°C时全部失水。砷酸与砷酸盐在日本被列为医药用外毒物。

化学性質
無水物結晶溶于水时微吸熱。（忽略电离）。
: H3AsO4(s) \rightleftarrows\ H3AsO4(aq),  ΔH°= 3.8 kJ mol-1
砷酸水溶液的氧化性不强，但比同族的磷酸强。这与其他第4周期元素的含氧酸相似，如硒酸、高溴酸，其氧化性均强于对应的硫酸与高氯酸。
: H3AsO4(aq) + 2 H+(aq) + 2 e- = H3AsO3(aq) + H2O(l),    E°= 0.575 V
例如砷酸可将碘离子氧化为碘：
: H3AsO4 + 2 H+ + 2 I− → H3AsO3 + I2 + H2O

此外还有焦砷酸（H4As2O7）与多砷酸（Hn+2AsnO3n+1、(HAsO3)n）。这两者及其酸根离子在水溶液中都是不稳定的，遇水很快分解为砷酸。焦砷酸与多砷酸盐在固态可以是稳定的。

水溶液中的電離平衡
砷酸分子在水溶液中分三步解离，第一步为微强，0.1mol dm-3水溶液的電離度約0.25。第二步与第三步解离很弱，在酸性溶液中可以忽视。
: H3AsO4(aq) + H2O(l) \rightleftarrows\ H3O+(aq) + H2AsO4-(aq),    pKa1 = 2.24
: H2AsO4-(aq) + H2O(l) \rightleftarrows\ H3O+(aq) + HAsO42-(aq),    pKa2 = 6.96
: HAsO42-(aq) + H2O(l) \rightleftarrows\ H3O+(aq) + AsO43-(aq),  pKa3 = 11.50

与解离相关的標準焓、吉布斯能、与熵变值列在下面。。
参考