正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構(gòu)成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的，3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵，另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-p配鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多，組成的分子軌道不是很有效的，所以P—O鍵從數(shù)目上來看是三重鍵，但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在，這可能是磷酸濃溶液粘稠的原因。

物理性質(zhì)

比電導(dǎo)

常溫下（25℃），H3PO4溶液濃度為45%—47%時比電導(dǎo)Zui大。 [2]

溶解性

磷酸與水可以無限比例混溶，但同時與水發(fā)生脫水-水合的平衡反應(yīng)。當(dāng)含水量低于5%時，逐漸開始脫水生成焦磷酸。 [6]

結(jié)晶點

磷酸結(jié)晶點與含水量有關(guān)。無水磷酸結(jié)晶點為42℃，62.5%磷酸/37.5%水的混合體系達(dá)到低共熔點，結(jié)晶點為-85℃。 [6]

市售磷酸通常質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%，其結(jié)晶點（冰點）為21℃，當(dāng)?shù)陀诖藴囟葧r會析出半水物結(jié)（冰）晶。當(dāng)然，通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結(jié)（冰）晶，這是由于磷酸具有過冷的特性，也就是實際上市售的磷酸在低于21℃時會偏離其結(jié)（冰）晶點，不會立即結(jié)（冰）晶的現(xiàn)象存在。但這樣的低溫只要維持一段時間，在靜止的狀態(tài)下，磷酸很容易產(chǎn)生結(jié)（冰）晶。

磷酸結(jié)晶就像其他液體結(jié)晶一樣屬于物理變化而非化學(xué)變化。其化學(xué)性質(zhì)不會因結(jié)晶而改變，也即磷酸的性質(zhì)是不會因結(jié)晶而受影響的，只要給予溫度熔化或加熱水稀釋溶化，仍可以正常使用。

結(jié)晶特性：磷酸濃度高、純度高，結(jié)晶性高。根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)氣溫在4攝氏度上下，濃度大于85%時，其結(jié)晶性增大，若不慎混入結(jié)（冰）晶磷酸，會造成原本沒有結(jié)（冰）晶的磷酸立即感染而結(jié)（冰）晶，而且磷酸結(jié)（冰）晶異常迅速，直致磷酸儲存容器大部結(jié)（冰）晶。磷酸結(jié)（冰）晶后，上部磷酸變稀，下部沉積針狀結(jié)（冰）晶體純磷酸。根據(jù)經(jīng)驗，75%磷酸在較低（4℃附近）的溫度下也較難結(jié)（冰）晶，因此在較低的氣溫條件下，建議使用75%磷酸比較妥當(dāng)。

磷酸結(jié)（冰）晶好比水結(jié)冰，是其本身的物理性質(zhì)，固有屬性，不能改變，只有妥善保存處理才能防止結(jié)（冰）晶。市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結(jié)晶，則形成半水合物2H3PO4·H2O（熔點302.3K）。

沸點

市售磷酸是含水的混合物，其沸點與含水量有關(guān)，含水量越低則沸點越高。質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的磷酸沸點為158℃。無水磷酸沸點為261℃，此時發(fā)生脫水反應(yīng)生成沸點更高的焦磷酸。 [6]

化學(xué)性質(zhì)

磷酸是三元中強(qiáng)酸，分三步電離，不易揮發(fā)，不易分解，有一定氧化性。具有酸的通性。 [3]

pKa1：2.12

pKa2：7.20

pKa3：12.36

（1）濃磷酸可以和氯化鈉共熱生成氯化氫氣體（與碘化鉀、溴化鈉等也有類似反應(yīng)），屬于高沸點酸制低沸點酸：

原理：難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸

（2）磷酸根離子具有很強(qiáng)的配合能力，能與許多金屬離子生成可溶性的配合物。如Fe3+與PO43-可以生成無色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-，利用這一性質(zhì)，分析化學(xué)上常用PO43-掩蔽Fe3+離子，濃磷酸能溶解鎢、鋯、硅、硅化鐵等，并與他們形成配合物。

（3）磷酸受強(qiáng)熱時脫水，依次生成多聚磷酸，焦磷酸、三磷酸和多聚偏磷酸。三磷酸是鏈狀結(jié)構(gòu)，多聚的偏磷酸是環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

（4）需要特別注意的是，濃熱的磷酸能腐蝕二氧化硅，生成雜多酸。濃熱磷酸還能分解絕大部分礦物，如鉻鐵礦、金紅石、鈦鐵礦等。