В системата за химия на фосфора фосфорната киселина (H3PO3), фосфорната киселина (H3PO₄), хипофосфорната киселина (H3PO₂) и други фосфорни киселини принадлежат към семейството на фосфорните оксокиселини, но се различават значително по молекулна структура, киселинност/основност, редокс свойства и химично поведение. Изясняването на тези разлики е от решаващо значение за точния избор на приложими сценарии и оптимизиране на дизайна на процеса.
От гледна точка на молекулярната структура централният фосфорен атом на фосфорната киселина е в степен на окисление +3. Молекулата съдържа един водороден атом, директно свързан с фосфора (P–H връзка), две хидроксилни групи (–OH) и една P=O двойна връзка, проявяваща sp³ хибридизирана тетраедрична конфигурация. Фосфорната киселина (H₃PO₄) има фосфор в степен на окисление +5 и молекулата съдържа три хидроксилни групи и една P=O двойна връзка, но няма P–H връзки, което я класифицира като трикарбоксилна киселина. Хипофосфористата киселина (H₃PO₂) също има фосфор в степен на окисление +1, но съдържа само една хидроксилна група и две P–H връзки, което я класифицира като монокарбоксилна киселина. Тази структурна разлика директно води до различия в киселинността и реактивността: фосфорната киселина, само с два хидроксилни водорода, способни на йонизация, е бинарна умерено силна киселина; фосфорната киселина, с три протона, е по-силна киселина и триосновна киселина; хипофосфитът, само с един хидроксилен водород, е най-слабата киселина.
Тази разлика в киселинността и основността допълнително влияе върху техните приложения. Слабата киселинност и бинарната природа на фосфорната киселина я правят по-гъвкава при обработка на повърхността на метал или реакции на синтез, изискващи контролирани концентрации на протони; фосфорната киселина, поради своята силна киселинност и много-компонентна природа, често се използва в торове, хранителни подкислители и други приложения, изискващи силна киселинна среда; хипофосфитът, със своята изключително слаба киселинност, но силни редуциращи свойства, се използва най-вече в безелектролитно покритие, фармацевтичен междинен синтез и други приложения, изискващи висока редуцираща мощност.
Редокс свойствата са най-значимата функционална разлика между трите. Фосфорната киселина, поради наличието на P-H връзки, има фосфор в по-ниска степен на окисление (+3), проявявайки както редуциращи свойства, така и известна координационна способност. Той може да редуцира високо{4}}валентните метални йони или да служи като прекурсор за синтеза на фосфитни естери. Фосфорната киселина, с фосфор в най-високото стабилно състояние на окисление (+5), проявява основно киселинност и координационна способност, без почти никакви редуциращи свойства. Хипофосфорната киселина, благодарение на своите две P-H връзки, има по-силни редуциращи свойства от фосфорната киселина, като по-лесно редуцира металните йони до нулева валентност, позволявайки отлагане на метал без прилагане на ток при безелектродно покритие.
Тяхната термична стабилност и поведение при преобразуване също се различават. Фосфорната киселина се дехидратира до фосфорна киселина при нагряване до приблизително 180 градуса; фосфорната киселина е относително стабилна при високи температури, изискващи по-силни условия за разлагане на метафосфорна киселина и т.н.; хипофосфорната киселина лесно се разлага на фосфорен оксид и вода при нагряване, проявявайки по-изразени редуциращи свойства и нестабилност.
В обобщение, фосфорната киселина със своите характеристики на дикарбоксилна киселина, умерени редуциращи свойства и уникална реактивност, предоставена от P-H връзки, се отличава от силната киселинност и високата стабилност на окислителното състояние на фосфорната киселина и силните редуциращи свойства и характеристиките на монокарбоксилната киселина на хипофосфорната киселина. Тези разлики определят съответните им роли в области като галванопластика, синтез на материали и пречистване на вода: фосфорната киселина е подходяща за сценарии, изискващи баланс между киселинност и изисквания за редуциране, фосфорната киселина доминира приложенията със силна киселина и координация, докато хипофосфорната киселина се фокусира върху процеси с високи изисквания за редукция. Разбирането на тези разлики може да осигури научна основа за избора и оптимизирането на процеса на химикали на базата на фосфор-.
