Fosfori keemiasüsteemis kuuluvad fosforhape (H3PO3), fosforhape (H3PO4), hüpofosforhape (H3PO₂) ja teised fosforhapped fosforoksohapete perekonda, kuid neil on erinev keemiline struktuur, happesus, molekulaarsus/aluselisus. Nende erinevuste selgitamine on kohaldatavate stsenaariumide täpseks valimiseks ja protsessi ülesehituse optimeerimiseks ülioluline.
Molekulaarstruktuuri vaatenurgast on fosforhappe keskne fosfori aatom +3 oksüdatsiooni olekus. Molekul sisaldab ühte vesinikuaatomit, mis on otseselt seotud fosforiga (P-H side), kahte hüdroksüülrühma (-OH) ja ühte P=O kaksiksidet, millel on sp³ hübridiseeritud tetraeedriline konfiguratsioon. Fosforhappes (H₃PO₄) on fosfor +5 oksüdatsiooniastmes ja molekul sisaldab kolme hüdroksüülrühma ja ühte P=O kaksiksidet, kuid mitte P–H sidemeid, mis klassifitseerib selle trikarboksüülhappeks. Hüpofosforhappes (H₃PO₂) on fosforit ka +1 oksüdatsiooniastmes, kuid see sisaldab ainult ühte hüdroksüülrühma ja kahte P–H-sidet, klassifitseerides selle monokarboksüülhappeks. See struktuurne erinevus viib otseselt happesuse ja reaktsioonivõime lahknemiseni: fosforhape, milles on ainult kaks ionisatsioonivõimelist hüdroksüülvesinikku, on kahekomponentne mõõdukalt tugev hape; kolme prootoniga fosforhape on tugevam hape ja kolmealuseline hape; hüpofosfit, millel on ainult üks hüdroksüülvesinik, on kõige nõrgem hape.
See erinevus happesuses ja aluselisuses mõjutab veelgi nende kasutamist. Fosforhappe nõrk happesus ja binaarne olemus muudavad selle paindlikumaks metalli pinnatöötluses või sünteesireaktsioonides, mis nõuavad kontrollitud prootonikontsentratsiooni; fosforhapet kasutatakse selle tugeva happesuse ja mitmekomponendilise olemuse tõttu sageli väetistes, toidu hapendajates ja muudes rakendustes, mis nõuavad tugevat happelist keskkonda; Hüpofosfiiti, millel on äärmiselt nõrk happesus, kuid tugevad redutseerivad omadused, kasutatakse enamasti elektrivaba plaadistuses, farmatseutiliste vaheühendite sünteesis ja muudes rakendustes, mis nõuavad suurt redutseerimisvõimsust.
Redoksomadused on nende kolme kõige olulisem funktsionaalne erinevus. Fosforhappel on P-H-sidemete olemasolu tõttu fosfor madalamas oksüdatsiooniastmes (+3), millel on nii redutseerivad omadused kui ka teatav koordineerimisvõime. See võib vähendada kõrge -valentsusega metalliioone või olla fosfitestrite sünteesi eelkäija. Fosforhappel, mille fosfor on kõrgeimas stabiilses oksüdatsiooniastmes (+5), on peamiselt happesus- ja koordineerimisvõime, millel pole peaaegu mingeid redutseerivaid omadusi. Hüpofosforhappel on tänu oma kahele P-H-sidemele tugevamad redutseerivad omadused kui fosforhappel, redutseerides metalliioone kergemini nullvalentsini, võimaldades metallide sadestumist ilma vooluta elektrivaba plaadistuses.
Samuti erinevad nende termiline stabiilsus ja konversioonikäitumine. Fosforhape dehüdreerub fosforhappeks kuumutamisel ligikaudu 180 kraadini; fosforhape on kõrgel temperatuuril suhteliselt stabiilne, metafosforhappeks lagunemiseks jne on vaja tugevamaid tingimusi; hüpofosforhape laguneb kuumutamisel kergesti fosformonooksiidiks ja veeks, millel on rohkem väljendunud redutseerivad omadused ja ebastabiilsus.
Kokkuvõttes eristub fosforhape oma dikarboksüülhappe omaduste, mõõdukate redutseerivate omaduste ja P-H-sidemetest tuleneva ainulaadse reaktsioonivõimega fosforhappe tugevast happesusest ja kõrge oksüdatsiooniseisundi stabiilsusest ning hüpofosforhappe tugevatest redutseerivatest omadustest ja monokarboksüülhappe omadustest. Need erinevused määravad kindlaks nende rollid sellistes valdkondades nagu galvaniseerimine, materjalide süntees ja veetöötlus: fosforhape sobib stsenaariumide jaoks, mis nõuavad tasakaalu happesuse ja redutseerimisnõuete vahel, fosforhape domineerib tugevate hapete ja koordineerimisrakenduste puhul, samas kui hüpofosforhape keskendub kõrgete redutseerimisnõuetega protsessidele. Nende erinevuste mõistmine võib anda teadusliku aluse fosforipõhiste kemikaalide valimiseks ja protsesside optimeerimiseks.
