Foszfor(a görög phosphoros szóból - világító; lat. Foszfor) P, a periódusos rendszer V. csoportjába tartozó kémiai elem; rendszáma 15, atomtömege 30,97376. Egy 31 P stabil nuklidja van. A termikus neutronok befogására szolgáló effektív keresztmetszete 18 10 -30 m 2 . Külső konfiguráció egy atom elektronhéja3 s 2 3p 3 ; oxidációs állapotok -3, +3 és +5; egymást követő ionizációs energia a P 0-ról P 5+-ra való átmenet során (eV): 10,486, 19,76, 30,163, 51,36, 65,02; elektronaffinitás 0,6 eV, Pauling elektronegativitás 2,10, atomsugár 0,134 nm, ionsugár (a koordinációs számok zárójelben vannak feltüntetve) 0,186 nm P 3- esetén, 0,044 nm (6) P 3-nál, 0,044 nm (6) P 3-nál), 0,04+, 0,0 nm (04+), 0,0 nm. 38 nm (6) P 5+ esetén.

A földkéreg átlagos foszfortartalma 0,105 tömeg%, a tengerekben és óceánokban 0,07 mg / l. Körülbelül 200 foszfortartalmú ásvány ismeretes. ezek mind foszfátok. Ezek közül a legfontosabb apatit, ami az alapja foszforitok. Gyakorlati jelentőségűek még a monazit CePO 4, xenotime YPO 4, amblygonit LiAlPO 4 (F, OH), trifilin Li(Fe, Mn)PO 4, torbernit Cu(UO 2) 2 (PO 4) 2 12H 2 O, otunit Ca (UO 2) 2PO2 x O4) 2 (vi PO2 x O4) ) 2 8H 2 O, piromorfit Pb 5 (PO 4) 3 C1, türkiz CuA1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 5H 2 O.

Tulajdonságok. Ismert St. A foszfor 10 módosítása, amelyek közül a legfontosabb a fehér, a vörös és a fekete foszfor (a technikai fehér foszfort sárga foszfornak nevezik). A foszfor módosítására nincs egységes jelölési rendszer. A legfontosabb módosítások néhány tulajdonságát a táblázatban hasonlítjuk össze. Normál körülmények között termodinamikailag stabil a kristályos fekete foszfor (PI). A fehér és vörös foszfor metastabil, de az átalakulás alacsony sebessége miatt normál körülmények között szinte korlátlan ideig tárolható.

Foszforvegyületek nemfémekkel

A foszfor és a hidrogén egyszerű anyagok formájában gyakorlatilag nem lépnek kölcsönhatásba. A foszfor hidrogénszármazékait közvetetten állítják elő, például:

Ca 3 P 2 + 6HCl \u003d 3CaCl 2 + 2PH 3

A foszfin pH 3 színtelen, erősen mérgező gáz, rothadt halszaggal. A foszfin molekula ammónia molekulának tekinthető. A H-P-H kötések közötti szög azonban sokkal kisebb, mint az ammóniáé. Ez a foszfin esetében az s-felhők részarányának csökkenését jelenti a hibrid kötések kialakulásában. A foszfor és a hidrogén kötései kevésbé erősek, mint a nitrogén hidrogénkötései. A foszfin donor tulajdonságai kevésbé hangsúlyosak, mint az ammóniáé. A foszfinmolekula alacsony polaritása és a proton felvételének gyenge aktivitása nemcsak folyékony és szilárd halmazállapotban, hanem az oldatokban lévő vízmolekuláknál is hidrogénkötések hiányához, valamint a РН 4 + foszfóniumion alacsony stabilitásához vezet. A legstabilabb szilárd foszfóniumsó a PH 4 I jodidja. A víz és különösen a foszfóniumsók lúgos oldatai erőteljesen bomlanak:

PH 4 I + KOH \u003d PH 3 + KI + H 2 O

A foszfin és a foszfóniumsók erős redukálószerek. A levegőben a foszfin foszforsavvá ég:

PH 3 + 2O 2 \u003d H 3 RO 4

Amikor az aktív fémek foszfidjait savak bontják le, a foszfinnal egyidejűleg difoszfin P 2 H 4 képződik szennyeződésként. A difoszfin színtelen, illékony folyadék, molekulaszerkezetében hasonló a hidrazinhoz, de a foszfin nem mutat alapvető tulajdonságokat. Levegőn spontán meggyullad, fényben tárolva és melegítéskor lebomlik. Bomlástermékei foszfort, foszfint és sárga amorf anyagot tartalmaznak. Ezt a terméket szilárd hidrogén-foszfidnak nevezik, és a P 12 H 6 képletet tulajdonítják neki.

A halogénekkel a foszfor tri- és pentahalogenideket képez. Ezek a foszforszármazékok minden analógról ismertek, de a klórvegyületek gyakorlatilag fontosak. A WG 3 és WG 5 mérgezőek, közvetlenül egyszerű anyagokból nyerik őket.

WG 3 - stabil exoterm vegyületek; A PF 3 színtelen gáz, a PCl 3 és a PBr 3 színtelen folyadék, a PI 3 pedig vörös kristályok. Szilárd állapotban minden trihalogenid molekulaszerkezetű kristályokat képez. A WG 3 és WG 5 savképző vegyületek:

PI 3 + 3H 2 O \u003d 3HI + H 3 RO 3

Mindkét foszfor-nitrid ismert, három és öt kovalens állapotnak felel meg: РN és Р 2 N 5 . Mindkét vegyületben a nitrogén háromértékű. Mindkét nitrid kémiailag inert, ellenáll a víznek, savaknak és lúgoknak.

Az olvadt foszfor jól oldja a ként, de magas hőmérsékleten kémiai kölcsönhatás lép fel. A foszfor-szulfidok közül a Р 4 S 3, Р 4 S 7, Р 4 S 10 jobban tanulmányozható. Ezeket a szulfidokat naftalinolvadékból átkristályosíthatjuk és sárga kristályok formájában izolálhatjuk. Hevítéskor a szulfidok meggyulladnak és elégnek P 2 O 5 és SO 2 képződik. A víz mindegyike lassan lebomlik hidrogén-szulfid felszabadulásával és foszfor oxigénsavak képződésével.

Foszforvegyületek fémekkel

Az aktív fémekkel a foszfor sószerű foszfidokat képez, amelyek megfelelnek a klasszikus vegyérték szabályainak. A p-fémek, valamint a cink alcsoport fémei normál és anionban gazdag foszfidokat is adnak. A legtöbb ilyen vegyület félvezető tulajdonságokat mutat, pl. a bennük lévő domináns kötés kovalens. A nitrogén és a foszfor közötti, méret- és energiatényezők miatti különbség a legjellemzőbben ezeknek az elemeknek az átmeneti fémekkel való kölcsönhatásában nyilvánul meg. A nitrogén esetében az utóbbival való kölcsönhatás során a fő dolog a fémszerű nitridek képződése. A foszfor fémszerű foszfidokat is képez. Sok foszfid, különösen azok, amelyek túlnyomórészt kovalens kötéssel rendelkeznek, tűzállóak. Tehát az AlP 2197 °C-on olvad, a gallium-foszfid olvadáspontja pedig 1577 °C. Az alkáli- és alkáliföldfém-foszfidokat a víz könnyen lebontja foszfin felszabadulásával. Sok foszfid nemcsak félvezető (AlP, GaP, InP), hanem ferromágnes is, mint például a CoP és a Fe 3 P.

Foszfin(hidrogén-foszfid, foszfor-hidrid, az IUPAC-nómenklatúra szerint - foszfán pH 3) színtelen, nagyon mérgező, meglehetősen instabil gáz, sajátos rothadt halszaggal.

színtelen gáz. Vízben rosszul oldódik, nem reagál vele. Alacsony hőmérsékleten szilárd klatrátot képez 8РН 3 ·46Н 2 O. Oldódik benzolban, dietil-éterben, szén-diszulfidban. –133,8 °C-on kristályokat képez egy lapközéppontos köbös ráccsal.

A foszfin molekula trigonális piramis alakú, C 3v molekuláris szimmetriájú (d PH = 0,142 nm, HPH = 93,5 o). A dipólusmomentum 0,58 D, ami lényegesen alacsonyabb, mint az uammoniáé. A hidrogénkötés a PH 3 molekulák között gyakorlatilag nem jelenik meg, ezért a foszfin olvadáspontja és forráspontja alacsonyabb.

A foszfin nagyon különbözik az ammónia megfelelőjétől. Kémiai aktivitása nagyobb, mint az ammóniáé, vízben rosszul oldódik, mivel a bázis sokkal gyengébb, mint az ammónia. Ez utóbbi azzal magyarázható, hogy a H-P kötések gyengén polarizáltak, és a magányos elektronpár aktivitása a foszforban (3s 2) alacsonyabb, mint a nitrogéné (2s 2) az ammóniában.

Oxigén hiányában melegítéskor elemekre bomlik:

levegőn spontán meggyullad (difoszfingőz jelenlétében vagy 100 °C feletti hőmérsékleten):

Erős helyreállító tulajdonságokat mutat:

Erős protondonorokkal való kölcsönhatás során a foszfin PH 4 + iont tartalmazó foszfóniumsókat képezhet (hasonlóan az ammóniumhoz). A foszfóniumsók, színtelen kristályos anyagok rendkívül instabilak, könnyen hidrolizálódnak.

Maga a foszfin és sói is erős redukálószerek.

A foszfint fehér foszfor forró lúggal való reagáltatásával nyerik, például:

Víz vagy savak foszfidokon történő hatására is előállítható:

Közvetlenül elemekből szintézis lehetséges:

A hidrogén-klorid hevítéskor kölcsönhatásba lép a fehér foszforral:

A foszfónium-jodid bomlása:

Foszfonsav bomlás:

vagy annak helyreállítása.

A legközelebbi kőforrás foszfin, jelezték a térképeken, és David egy kék-zöld lovasokból álló munkacsoportot küldött oda, akiknek el kellett volna kezdeniük a tűzkő betakarítását.

Most már tisztában voltak az ellenség minden trükkjével, megtanulták értékelni a támadások jellemzőit, megtanulták, hogyan menthetik meg a lovasok és az állatok erejét, hogyan védhetik meg magukat a gőzöktől. foszfinés a szálak vonásait.

tűzfúvókák foszfin, sárkányokat lövellve, folyamatosan változó fénymintát alkottak a levegőben.

A lovasok lerakódásokat fedeztek fel foszfin egy fennsíkon valahol a Maláj folyó és Sadrid között.

Ahogy a sárkány letelepedett terjedelmes testével egy ilyen alkalmatlan leszállóhelyre, széles szárnyai végigfutottak az udvaron. foszfin levegő.

Aztán lemosta a büdöst foszfin nadrágot és inget, és megszárította a napon, felakasztotta a bokrok közé.

Amikor Jaxom belépett a szobájába, úton volt változtatni a bűzön foszfin repülőruhában megpillantotta az öböl vázlatát, amely még mindig a munkaasztalán volt kitéve.

Jacksom a szájába tolta Ruta adagját, és mint mindig belső megrendülést tapasztalva, hallgatni kezdte, ahogy a sárkány erőteljes fogai összezúzták a telítettséget. foszfin kő.

Oxidációs állapot PH3-ban

Általános információk a PH3 foszfin- és oxidációs állapotáról

A bruttó képlet PH3 (a molekula szerkezete az 1. ábrán látható). A foszfin moláris tömege 34,00 g/mol.

A foszfin szó jelentése

1. A foszfinmolekula szerkezete, amely jelzi a kötési szöget és a kémiai kötés hosszát.

Alacsony hőmérsékleten 8PH3×46H2O szilárd klarátot képez. Sűrűség - 1,5294 g / l. Forráspont - (-87,42oC), olvadáspont - (-133,8oC).

Az OVR-ben erős redukálószer, tömény kénsav és salétromsav, jód, oxigén, hidrogén-peroxid és nátrium-hipoklorit oxidálja. A donor tulajdonságai sokkal kevésbé hangsúlyosak, mint az ammóniáé.

PH3, a benne lévő elemek oxidációs állapotai

A foszfint alkotó elemek oxidációs állapotának meghatározásához először ki kell derítenie, hogy mely elemek esetében ismert ez az érték pontosan.

A foszfin a foszfor-hidrid triviális neve, és mint tudod, a hidrogén oxidációs állapota a hidridekben (+1). A foszfor oxidációs állapotának meghatározásához vegyük az értékét "x"-nek, és határozzuk meg az elektrosemlegességi egyenlet segítségével:

x + 3×(+1) = 0;

Tehát a foszfor oxidációs állapota (-3):

Példák problémamegoldásra

3. Molekulák. Kémiai kötés. Az anyagok szerkezete

A két vagy több atomból képződött kémiai részecskéket nevezzük molekulák(valós vagy feltételes képlet egységei többatomos anyagok). A molekulák atomjai kémiailag kötődnek.

A kémiai kötés egy elektromos vonzási erő, amely összetartja a részecskéket. Mindegyik kémiai kötés be szerkezeti képletekúgy tűnik vegyérték vonal, Például:

H - H (kötés két hidrogénatom között);

H3N - H + (kötés az ammónia molekula nitrogénatomja és a hidrogénkation között);

(K+) - (I-) (kötés a káliumkation és a jodidion között).

A kémiai kötést egy elektronpár ( ) alkotja, amelyet az összetett részecskék (molekulák, komplex ionok) elektronképleteiben általában vegyértékvonal helyettesít, ellentétben a saját, meg nem osztott elektronpárjaikkal, pl.

A kémiai kötést ún kovalens, ha egy elektronpár mindkét atom általi szocializációjával jön létre.

Az F2 molekulában mindkét fluoratom azonos elektronegativitással rendelkezik, ezért az elektronpár birtoklása azonos számukra. Az ilyen kémiai kötést nem polárisnak nevezzük, mivel minden fluoratom rendelkezik elektronsűrűség ugyanaz benne elektronikus képlet A molekulák feltételesen egyenlően oszthatók fel közöttük:

A HCl molekulában a kémiai kötés már megvan poláris, mivel az elektronsűrűség a klóratomon (egy nagyobb elektronegativitású elemen) sokkal nagyobb, mint a hidrogénatomon:

Kovalens kötés, például H-H, két semleges atom elektronjainak megosztásával hozható létre:

H + H > H - H

H H

Ezt a kötési mechanizmust ún csere vagy egyenértékű.

Egy másik mechanizmus szerint ugyanaz a H – H kovalens kötés jön létre, amikor a H hidridion elektronpárját a H+ hidrogénkation osztja:

H+ + (:H)-> H – H

H H

A H+ kationt ebben az esetben ún elfogadóés az anion H - donor elektronpár. A kovalens kötés kialakulásának mechanizmusa ebben az esetben az lesz donor-elfogadó, vagy koordinációs.

Az egyes kötéseket (H - H, F - F, H - CI, H - N) nevezzük a-linkek, meghatározzák a molekulák geometriai alakját.

A kettős és hármas kötések () egy a-komponenst és egy vagy két a-komponenst tartalmaznak; Az ?-komponens, amely a fő és feltételesen először keletkezett, mindig erősebb, mint az?-komponensek.

A kémiai kötés fizikai (valójában mérhető) jellemzői az energiája, hossza és polaritása.

A kémiai kötés energiája (E cv) az a hő, amely e kötés kialakulása során felszabadul, és a kötés megszakítására fordítódik. Ugyanazon atomok esetében mindig egyszeres kötés gyengébb mint többszörös (dupla, hármas).

Kémiai kötés hossza (l s) - magok közötti távolság. Ugyanazon atomok esetében mindig egyszeres kötés hosszabb mint egy többszörös.

Polaritás a kommunikációt mérik elektromos dipólusmomentum p- egy valós elektromos töltés (egy adott kötés atomjain) szorzata a dipólus hosszával (pl.

Foszfor. Foszfin

kötés hossza). Minél nagyobb a dipólusmomentum, annál nagyobb a kötés polaritása. A kovalens kötésben lévő atomokon a valós elektromos töltések értéke mindig kisebb, mint az elemek oxidációs állapota, de előjelben egybeesnek; például a H + I-Cl-I kötésnél a valódi töltések H + 0'17-Cl-0'17 (bipoláris részecske vagy dipólus).

A molekulák polaritásaösszetételük és geometriai alakjuk határozza meg.

Nem poláris (p = O) lesz:

a) molekulák egyszerű anyagok, mivel csak nem poláris kovalens kötéseket tartalmaznak;

b) többatomos molekulák összetett anyagok, ha azok geometriai alakja szimmetrikus.

Például a CO2, BF3 és CH4 molekulák a következő irányú (hosszúságú) kötésvektorokkal rendelkeznek:

Ha kötésvektorokat adunk hozzá, azok összege mindig eltűnik, és a molekulák összességében nem polárisak, bár tartalmaznak poláris kötéseket.

Polar (o> O) lesz:

A) kétatomos molekulák összetett anyagok, mivel csak poláris kötéseket tartalmaznak;

b) többatomos molekulák összetett anyagok, ha szerkezetük aszimmetrikusan, azaz geometriai alakjuk vagy hiányos vagy torz, ami egy teljes elektromos dipól megjelenéséhez vezet például az NH3, H2O, HNO3 és HCN molekulákban.

Az összetett ionok, mint az NH4+, SO42- és NO3-, elvileg nem lehetnek dipólusok, csak egy (pozitív vagy negatív) töltést hordoznak.

Ionos kötés kationok és anionok elektrosztatikus vonzása során keletkezik úgy, hogy egy elektronpár szinte nem szocializálódik, például K+ és I- között. A káliumatom elektronsűrűsége hiányzik, a jódatom felesleggel rendelkezik. Ezt a kapcsolatot figyelembe veszik korlátozó kovalens kötés esetén, mivel egy elektronpár gyakorlatilag az anion birtokában van. Ez a kapcsolat a tipikus fémek és nemfémek vegyületeire (CsF, NaBr, CaO, K2S, Li3N) és a sóosztályba tartozó anyagokra (NaNO3, K2SO4, CaCO3) a legjellemzőbb. Mindezek a vegyületek szobai körülmények között kristályos anyagok, amelyeket a közös név egyesít ionos kristályok(kationokból és anionokból épült kristályok).

Van egy másik típusú kapcsolat is fémes kötés, amelyben a vegyértékelektronokat olyan lazán tartják a fématomok, hogy valójában nem tartoznak meghatározott atomokhoz.

A fémek atomjai, amelyek egyértelműen hozzájuk tartozó külső elektronok nélkül maradnak, mintegy pozitív ionokká válnak. Kialakulnak fém kristályrács. A szocializált vegyértékelektronok halmaza ( elektron gáz)összetartja a pozitív fémionokat és meghatározott rácshelyeken.

Az ionos és fémes kristályokon kívül vannak még atomÉs molekuláris kristályos anyagok, amelyek rácshelyein atomok, illetve molekulák találhatók. Példák: gyémánt és grafit - atomrácsos kristályok, jód I2 és szén-dioxid CO2 (szárazjég) - molekularácsos kristályok.

A kémiai kötések nemcsak az anyagok molekuláiban léteznek, hanem molekulák között is kialakulhatnak, például folyékony HF, víz H2O és H2O + NH3 keveréke esetén:

hidrogén kötés A legelektronegatívabb elemek - F, O, N - atomjait tartalmazó poláris molekulák elektrosztatikus vonzási erői miatt jön létre. Például hidrogénkötések vannak jelen a HF-ben, H2O-ban és NH3-ban, de a HCl-ben, H2S-ben és PH3-ban nincsenek.

A hidrogénkötések instabilak és meglehetősen könnyen felszakadnak, például amikor jég olvad és a víz felforr. Azonban ezeknek a kötéseknek, és így a hidrogénkötéssel rendelkező anyagok olvadáspontjának (5. táblázat) és forráspontjának megszakítására némi többletenergiát fordítanak.

(például HF és H2O) lényegesen magasabbak, mint a hasonló anyagoknál, de hidrogénkötések nélkül (például HCl és H2S).

Sok szerves vegyület hidrogénkötést is képez; A hidrogénkötés fontos szerepet játszik a biológiai folyamatokban.

Példák az A rész feladataira

1. A csak kovalens kötést tartalmazó anyagok azok

1) SiH4, Cl2O, CaBr2

2) NF3, NH4Cl, P2O5

3) CH4, HNO3, Na(CH3O)

4) CCl2O, I2, N2O

2–4. kovalens kötés

2. szingli

3. kettős

4. hármas

jelen van az anyagban

5. A molekulákban több kötés található

6. A gyököknek nevezett részecskék az

7. Az egyik kötés a donor-akceptor mechanizmussal jön létre az ionhalmazban

8. A legtartósabbÉs rövid kötés – egy molekulában

9. Csak ionos kötést tartalmazó anyagok - a készletben

10–13. Az anyag kristályrácsa

1) fém

3) nukleáris

4) molekuláris

Foszforvegyületek.

R-3. A fém-foszfidok ionos-kovalens vegyületek. Az s-fémek foszfidjai (a Be kivételével) és a lantanidok ionos sószerű vegyületek, vízzel és savakkal könnyen hidrolizálódnak: Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl = 3NaCl + PH3. A d-elemek foszfidjai fémszerű kémiailag inert vegyületek. Kivételt képeznek a másodlagos alcsoportok I. és II. csoportjába tartozó fémek foszfidjai, amelyek szintén sószerűek, de nagy mennyiségű kovalens keveréket tartalmaznak. A foszfor nem képez stabil vegyületeket antimonnal, bizmuttal, ólommal és higannyal.

A foszfor és a hidrogén kombinációját hidrogén-foszfidnak nevezik, bár ezeknek az elemeknek az elektronegativitása majdnem egyenlő. A vegyület képlete PH3, ún foszfin. Rendkívül mérgező gáz, kellemetlen fokhagyma szaggal, fp=-88°C. A folyadékban lévő foszfinmolekulák, illetve a víz és a foszfinmolekulák között az oldódás során nincs hidrogénkötés, ezért a forráspont alacsony, a foszfin gyakorlatilag nem oldódik vízben. A molekula egy piramis, amelynek tetején foszforatom található, és a P-H kötések között 93,5°-os szög van, ami azt jelzi, hogy a vegyület képződése során a foszfor atompályái nem hibridizálnak. A kötéseket csaknem tiszta p-pályák alkotják. A foszfor magányos elektronpárja a 3s pályán marad, így a foszfin gyenge bázis és általában gyenge komplexképző. A foszfónium kation csak a legerősebb savakkal képződik vízmentes közegben (HJ, HClO4, HBF4), például PH3 + HJ = PH4J. A víz könnyen lebontja a foszfóniumsókat. A foszfin erős redukáló tulajdonságokkal rendelkezik: PH3 + 2O2 = H3PO4 (150°C-on ez a reakció robbanással megy végbe), PH3 + 6AgNO3 + 3H2O = 6Ag↓ + H2(PHO3) + 6AgNO3 PH3 + 3J2 + 3H2HO3) + 2(PHOJ. A foszfin szintézise egyszerű anyagokból nem kivitelezhető, mivel a P-H kötés a hossza és az elektrosztatikus komponens jelentéktelen hozzájárulása miatt nem elég erős. Ezért a foszfint fém-foszfidok hidrolízisével vagy a foszfor lúgban való feloldásával nyerik (a reakciókat fent adtuk meg).

A pozitív oxidációs állapotú foszfor fő vegyületei az oxidok, oxigéntartalmú savak és halogenidek. Ezeket célszerű külön-külön mérlegelni.

Foszfor-oxidok– A P4O6 és P4O10 savas oxidok, molekulaszerkezetűek, szilárd anyagok (olvadék (P4O6) = 23,8 °C, a P4O10 molekuláris módosulata 3590 °C-on szublimál, a polimer módosulat pedig 580 °C-on olvad), mindkettő vízben oldódik, így savas hidroxidot, foszfort vagy foszfort adnak. A foszfor (V) oxid nagyon higroszkópos, nedvességet szív fel a levegőből, ezért szárítószerként és vízeltávolítóként is használják: P2O5 + HNO3 = HPO3 + N2O5, ebből metafoszforsavat vagy polifoszforsavat képez - (HPO3) 3-4. A foszfor(III)-oxid, amelyben a foszfor közbenső oxidációs állapotban van, további oxidációs reakciókra és diszproporcionálási reakciókra képes, például: P4O6 + 2O2 \u003d P4O10 P4O6 + 6H2O (hort) \u003d a PH0 +1 H3PO4 reakcióban 3 atmoszférában 5P4O6 \u003d 2P4 + 3P4O10 fordul elő. A foszfor (V)-oxid nem rendelkezik oxidáló tulajdonságokkal, és önmagában is előállítható foszfor vízmentes körülmények között történő oxidálásával, például egyes sók hőbontásával: 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl

A foszfor oxigénsavai. A foszfor oxigénsavainak sokféleségét az alábbi okok okozzák: 1. A foszfor vegyértéke lehet III vagy V. 2. V vegyérték esetén orto- és metasavak képződése lehetséges, amelyek a kapcsolódó vízmolekulák számában különböznek egymástól. 3. Minden hidroxidban a foszfor 4-es koordinációs számot mutat, az ilyen hidroxidok stabilabbak számára, ha nincs elég oxigénatom, akkor P-H kötés jön létre ((HO) 2PHO, és nem P (OH) 3 stb.). 4. A foszforsavak hajlamosak lineáris vagy ciklikus polimereket képezni. 5. Bizonyos feltételek mellett lehetséges a P-P kötés kialakulása. 6. Mint minden hidroxidnál, a további oxidáció során peroxosavak keletkeznek. Adjuk meg a leghíresebb foszforsavak szerkezetét és tulajdonságait.

A H3PO4 ortofoszforsav. Ez egy hárombázisú sav, az első szakaszban közepes disszociációjú (Ka = 7,52,10-3), a másik két szakaszban gyenge. Vízmentes állapotban átlátszó, higroszkópos kristályokat képez, olvadáspont=42°C. Vízben bármilyen koncentrációban oldódik. Az ortofoszforsavat foszfor (V)-oxid vízben való feloldásával, foszfin elégetésével, a foszfor bármilyen formájának savas környezetben történő oxidálásával, bináris foszfor (V) vegyületek hidrolizálásával állítják elő: P4S10 + 16H2O = 4H3H2S. Az ipar a foszfor elégetésének módszerét alkalmazza az oxid későbbi feloldásával, valamint az ortofoszfát kiszorítását a kalcium-foszfátból tömény kénsavval hevítéskor: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4. Ez a sav három sók sorozatának felel meg - közepes (foszfátok vagy ortofoszfátok) és savas (hidrofoszfátok és dihidrofoszfátok). A nátrium, kálium, rubídium és cézium kivételével minden fém foszfátja és hidrofoszfátja vízben oldhatatlan. A dihidrogén-foszfátok oldódnak. Az oldható foszfátok erős anionos hidrolízisen mennek keresztül, a foszfát anioné a legmagasabb, a dihidrofoszfáté a legalacsonyabb. Az anion hidrolízise sóoldatok lúgos környezetéhez vezet. A savas anionok a hidrolízissel egyidejűleg részt vesznek a disszociációs egyensúlyban, ami savas oldatkörnyezethez vezet, a dihidrofoszfát esetében nagyobb mértékben, a hidrofoszfát esetében kisebb mértékben. Ezen folyamatok eredményeként a nátrium-dihidrogén-foszfát oldat enyhén savas, a hidrofoszfát oldat enyhén lúgos, a foszfát oldat pedig erősen lúgos környezetet tartalmaz. Az ammónium-foszfát, mint egy gyenge sav és bázis alkotta só, víz hatására teljesen lebomlik. Az ortofoszfátok nagyon magas hőmérsékleten bomlás nélkül megolvadnak. A hidrofoszfátok hevítéskor difoszfátokat adnak: 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2O. Hevítéskor a dihidrofoszfátok polimetafoszfáttá alakulnak: xKH2PO4 = (KPO3)x + H2O. A foszfátok nem rendelkeznek erős oxidáló tulajdonságokkal, de hevítéskor szénnel redukálhatók. Szilícium-dioxid jelenlétében ez a reakció foszfor képződéséhez vezet (a reakcióegyenletet megadtuk), SiO2 hiányában a folyamat a következőképpen megy végbe: Ca3(PO4)2 + 8C = Ca3P2 + 8CO. Az ammónium-foszfát hevítése az ammónia molekulák fokozatos elvesztéséhez vezet, és végül 300 °C feletti hőmérsékleten polimetafoszforsav képződik.

A foszforsav dehidratálása során kondenzált foszforsavak keletkeznek, amelyek egy vagy több áthidaló oxigénatomot tartalmaznak. Ebben az esetben láncos, ciklikus és vegyes szerkezetek alakulnak ki. Tekintsük a legegyszerűbbet közülük.

Difoszforsav (pirofoszforsav) - H4P2O7. A foszforsavat 2000 C-ra hevítik. Vízmentes állapotban 61°C olvadáspontú színtelen kristályok, amelyek vízben jól oldódnak, és a foszforsavnál sokkal erősebb savat képeznek. Ez a sav különösen erős az első két szakaszban. Minden kondenzált sav erősebb, mint egyetlen sav, mivel disszociációja stabilabb aniont eredményez. A pirofoszforsav oldatai instabilok, mivel fokozatosan hozzáadunk egy vízmolekulát, így két ortofoszforsav molekula keletkezik. Stabilabbak a sók - pirofoszfátok, amelyek, mint már említettük, hidrofoszfátok melegítésével állíthatók elő.

Metafoszforsavak - (HPO3) x, ahol x \u003d 3.4.6. Ciklikus kondenzált savak, amelyek váltakozó foszfor- és oxigénatomok ciklusát tartalmazzák. A foszfor (V)-oxid ortofoszforsavban való feloldásával, valamint a pirofoszforsav 300 °C-ra való melegítésével nyerik: 3H4P2O7 \u003d 2 (HPO3) 3 + H2O. Minden metafoszforsav nagyon erős, a trimetafoszforsav esetében Ka2 = 0,02. Mindezek a savak szintén fokozatosan átalakulnak vizes oldatban foszforsavvá. Sóikat tri-, tetra- és hexametafoszfátoknak nevezik.

A foszfor (V)-oxid oxidációja érhető el peroxofoszforsav: P4O10 + 4H2O2 + 2H2O = 4H3RO5.

Foszforsav (hipofoszforsav) H4P2O6 P-R csatlakozással rendelkezik. A szerkezeti képlet a következőképpen ábrázolható: (OH)2OP-RO(OH)2.

A foszfin tulajdonságai

A képletből látható, hogy a foszfor vegyértéke 5, az oxidációs állapot +4 pedig egy formális érték, amely az azonos atomok közötti kötés jelenlétéhez kapcsolódik. Ez egy tetrabázikus sav, amelynek erőssége megfelel az ortofoszforsavnak. A következő reakcióval kapjuk: PbP2O6 + 2H2S = 2PbS↓ + H4P2O6, és az oldatból dihidrát formájában izoláljuk, olvadáspont=62°C. Savas oldatban aránytalanul ortofoszforsavra és foszforsavra bomlik.

Foszforsav H3PO3 vagy H2. Közepes erősségű kétbázisú sav, vízmentes állapotban szilárd anyag, olvadáspont=74°C. Foszfor (III) halogenidek hidrolízisével, valamint a fehér foszfor víz alatti klórral történő oxidációjával nyerik: P4 + 6Cl2 + 12H2O = 4H2 + 12HCl. Mint fentebb említettük, a P(OH)3 összetételű vegyület kevésbé stabil, ezért izomerizáció megy végbe egy P-H kötés kialakulásával, amely vizes oldatban már nem disszociál. A foszforsav sóit foszfitoknak, a savas sókat hidrofoszfitoknak nevezzük. A legtöbb foszfit (az alkálifém-sók kivételével) vízben oldhatatlan. Mint minden foszfor (III) vegyület, a foszforsav is erős redukálószer, halogének, nitrogén-dioxid és egyéb oxidálószerek hatására foszforsavvá oxidálódik, valamint sóik oldatából az alacsony aktivitású fémeket is redukálja, pl.: HgCl2 + H2 + H2O + H2O = H3PO4:diszportálódik. 4H2 = 3H3PO4 + PH3.

Foszfor (foszfin)sav H3PO2 vagy H. Ez egy szilárd anyag, olvadáspont=26,5°C, vizes oldata meglehetősen erős (Ka=7,9,10-2) egybázisú sav. Ebben a vegyületben a foszfor öt kötést is tartalmaz, amelyek közül kettő hidrogénatomos. Csak a H-O kötés disszociál. A foszfor formális oxidációs állapota ebben a vegyületben +1. A foszforsav és sói, a hipofoszfitok erős redukálószerek. A fémkationok, még azok is, amelyek a hidrogén előtti feszültségsorban állnak, fémmé redukálhatók: NiCl2 + Na + 2H2O = H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni↓. Melegítéskor a foszforsav aránytalanná válik: 3H = PH3 + 2H2. A hőmérséklet emelkedésével a foszforsavról is kimutatták, hogy foszforsavra és foszfinra bomlik. Az alkáli- és alkáliföldfémek hipofoszfitjai foszfor és lúg kölcsönhatásával keletkeznek (lásd fent). Foszfin oxidációja enyhe oxidálószerrel: PH3 + SO2 = H + S↓ (katalizátorként higany és nyomokban víz).

PX3 és PX5 foszfor-halogenidek. A PJ5 kivételével minden foszfor-halogenid ismert. A (III) foszfor esetében ezek piramis alakú molekulák, amelyek tetején foszforatom található, és a P-X kötések közötti szögek 100°-kal egyenlők. A foszfor(V)-halogenidek trigonális bipiramisok, amelyekben a foszfor atompályáinak sp3d hibridizációja van. Normál körülmények között mindkét foszfor-fluorid gáz, a PCl3 és a PBr3 folyékony, a trijodid, a pentaklorid és a pentabromid pedig szilárd halmazállapotú. Az utolsó két vegyület komplex ionokkal alkotott sók PCl5: +-, PBr5: +Br-. Melegítéskor mindkét vegyület lehasít egy halogénmolekulát, és trihalogeniddé alakul. A foszfor-halogenideket közvetlen szintézissel állítják elő. Csak PF3 - közvetve: PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3. Valamennyi foszfor-halogenid hidrolízisnek van kitéve, és a trihalogenidek is oxidálódni képesek: 2PCl3 + O2 = 2POCl3 - foszfor-oxiklorid, más reakciókkal is előállítható: PCl3 + 2CrO3 = POCl3 + Cr2O3↓ + O2, szulfonil PCl0 +1 P4PO1Cl0 +1 PCl0. l3 + S = PSCl3. Nem vizes oldatokban a reakciók lehetségesek: KF + PF5 = K HF (folyékony) + PF5 = H - hexafluor-foszforsav, csak vizes oldatban stabil, erőssége a perklórsavhoz hasonlítható.

Előző567891011121314151617181920Következő

MUTASS TÖBBET:

Foszfin. Foszfor-oxidok és foszforsavak: tulajdonságok, előállítás.

Foszfin szó

A foszfor orvosbiológiai jelentősége.

A foszfin (hidrogén-foszfor, foszfor-hidrid, az IUPAC-nómenklatúra szerint - foszfán PH3) színtelen, nagyon mérgező, meglehetősen instabil gáz (normál körülmények között), sajátos rothadt halszaggal.

Fizikai tulajdonságok

színtelen gáz. Vízben rosszul oldódik, nem reagál vele. Alacsony hőmérsékleten 8РН3·46Н2О szilárd klatrátot képez. Oldódik benzolban, dietil-éterben, szén-diszulfidban. –133,8 °C-on kristályokat képez egy lapközéppontos köbös ráccsal.

A foszfinmolekula trigonális piramis alakú, C3v molekuláris szimmetriájú (dPH = 0,142 nm, HPH = 93,5o). A dipólusmomentum 0,58 D, lényegesen kisebb, mint az ammóniáé. A PH3 molekulák közötti hidrogénkötés gyakorlatilag nem nyilvánul meg, ezért a foszfin olvadáspontja és forráspontja alacsonyabb.

]Kap

A foszfint fehér foszfor forró lúggal való reagáltatásával nyerik, például:

Víz vagy savak foszfidokon történő hatására is előállítható:

A hidrogén-klorid hevítéskor kölcsönhatásba lép a fehér foszforral:

A foszfónium-jodid bomlása:

Foszfonsav bomlás:

vagy állítsa vissza:

Kémiai tulajdonságok

A foszfin nagyon különbözik az ammónia megfelelőjétől. Kémiai aktivitása nagyobb, mint az ammóniáé, vízben rosszul oldódik, mivel a bázis sokkal gyengébb, mint az ammónia. Ez utóbbi azzal magyarázható, hogy a H-P kötések gyengén polarizáltak, és a foszfor (3s2) egyedüli páros aktivitása alacsonyabb, mint az ammóniában lévő nitrogéné (2s2).

Oxigén hiányában melegítéskor elemekre bomlik:

levegőn spontán meggyullad (difoszfingőz jelenlétében vagy 100 °C feletti hőmérsékleten):

Erős helyreállító tulajdonságokat mutat:

Erős protondonorokkal kölcsönhatásba lépve a foszfin PH4+ iont tartalmazó foszfóniumsókat képezhet (hasonlóan az ammóniumhoz). A foszfóniumsók, színtelen kristályos anyagok rendkívül instabilak, könnyen hidrolizálódnak.

A foszfinsók, akárcsak maga a foszfin, erős redukálószerek.

Toxicitás

A foszfin erősen mérgező, hat az idegrendszerre, megzavarja az anyagcserét. MAC = 0,1 mg/m3. A szag 2-4 mg/m³ koncentrációban érezhető, hosszan tartó belélegzés 10 mg/m³ koncentrációban végzetes. Az emberi vérben a foszfintartalom nem haladja meg a 0,001 mg/m³-t.

A következő foszfor-oxidok ismertek:

Foszfor(III)-oxid - bináris szervetlen vegyület, P4O6 képletű foszfor-oxid, kellemetlen szagú fehér pelyhek vagy kristályok, vízzel reagálnak.

Nyugta

• A fehér foszfor gondos oxidációja dinitrogén-oxiddal vagy szén-dioxiddal:

• A foszfor(V)-oxid és a fehérfoszfor fordított aránytalansága:

[szerkesztés] Fizikai tulajdonságok

A foszfor(III)-oxid kellemetlen szagú fehér pelyheket vagy kristályokat képez.

Jól oldódik szerves oldószerekben (benzol, szén-diszulfid).

Fényben instabil, először sárgává válik, majd kipirosodik.

Tulajdonságok

A P4O10 nagyon aktívan kölcsönhatásba lép a vízzel (a H-forma még robbanáskor is felszívja a vizet), foszforsavak keverékeit képezve, amelyek összetétele a víz mennyiségétől és egyéb körülményektől függ:

Más vegyületekből is képes kivonni a vizet, így erős dehidratáló:

A foszfor(V)-oxidot széles körben használják a szerves szintézisekben. Reagál amidokkal, nitrilekké alakítva azokat:

A karbonsavak a megfelelő anhidridekké alakulnak:

A foszfor(V)-oxid kölcsönhatásba lép alkoholokkal, éterekkel, fenolokkal és más szerves vegyületekkel is. Ebben az esetben a P-O-P kötések megszakadnak, és szerves foszforvegyületek keletkeznek. Reagál NH3-mal és hidrogén-halogenidekkel, így ammónium-foszfátokat és foszfor-oxi-halogenideket képez:

Amikor a P4O10 bázikus oxidokkal fuzionálódik, különféle szilárd foszfátokat képez, amelyek jellege a reakciókörülményektől függ.

Nyugta

A foszfor(V)-oxidot foszfor elégetésével nyerik. A technológiai folyamat az égéstérben zajlik, és magában foglalja az elemi P előszárított levegővel történő oxidációját, a P4O10 kicsapását és a kipufogógázok tisztítását. A kapott pentoxidot szublimációval tisztítják.

A műszaki termék fehér hószerű masszának tűnik, amely a P4O10 különböző formáinak keverékéből áll.

Alkalmazás

A P4O10-et gázok és folyadékok szárítására használják. A H3PO4 foszforsav hőtermelésének közbenső terméke is.

Széles körben használják szerves szintézisben dehidratációs és kondenzációs reakciókban.

A foszfor értéke

• A foszfor a nukleinsavak része, amelyek részt vesznek a növekedési, sejtosztódási, tárolási és genetikai információ felhasználási folyamatokban
• a foszfor a csontváz csontjaiban található (a szervezetben lévő teljes foszfor mennyiségének körülbelül 85%-a)
• A foszfor elengedhetetlen a fogak és az íny normál szerkezetéhez
• biztosítja a szív és a vesék megfelelő működését
• A foszfor részt vesz a sejtekben az energia felhalmozódásában és felszabadulásában
• részt vesz az idegimpulzusok továbbításában
• segíti a zsírok és keményítők anyagcseréjét.

A foszfor szervetlen elem, a P, foszforvegyületek - szervetlen foszfátok és lipidek vagy nukleotidok - formájában található meg az emberi szervezetben.

Előző10111213141516171819202122232425Következő

Fizikai tulajdonságok

Foszfor P számos allotróp módosítással rendelkezik: fehér, piros, fekete.

A foszfor P kinyerése

Szabad foszfor P természetes kalcium-foszfátból nyerik homokkal hevítve ( SiO2)és szén elektromos kemencében magas hőmérsékleten:

A foszfor kémiai tulajdonságai - P

Fehér foszfor reaktívabb, mint a vörös.

Óvakodj a foszfintól!

Könnyen oxidálódik és levegőn spontán meggyullad.

Ha oxidálódik, fehér foszfor világít a sötétben a kémiai energia fényenergiává alakul.

Foszforvegyületek P fémekkel ún foszfidok. Víz hatására könnyen lebomlanak gázzá. foszfin (PH3).

Foszfin – PH3

4. Nagy klórfelesleg esetén foszfor-pentaklorid képződik:

A foszfor oxidjai és savai

A foszfor oxigénnel képződik három oxid :

P2O3 - foszfor-anhidrid - foszfor-oxid (SH);

P2O5 - foszforsav-anhidrid - foszfor(V)-oxid;

(A P2O4 foszfor-tetroxid).

P2O3 a foszfor lassú oxidációjával nyerik (oxigénhiány esetén):

Hideg víz hatására kialakul foszforsav – H3PO3.

P2O5 a foszfor levegőben történő égése során keletkezik (többlet oxigénnel):

savak

Foszforsav-anhidrid P2O5, a hőmérséklettől függően eltérő mennyiségű vizet képes megkötni, különböző összetételű savakat képezve:

A legnagyobb jelentőségű az orto foszforsav -H3PO4.

A következő módon szerezhető be:

1. Forrásban lévő metafoszforsav:

2. A vörös foszfor oxidációja:

3. A kénsav hatása a kalcium-foszfátra:

©2015 arhivinfo.ru Minden jog a közzétett anyagok szerzőit illeti.

Foszfin képlet ……………………………………………………………… pH 3

Molekulatömeg ……………………………………………………………… 34.04

Szín és megjelenés................................................. Színtelen gáz.

Olvadáspont ................................................... - 133,5 ° C.

Forráspont .............................................. -87,7 °C.

Párolgási nyomás ...............40 Hgmm Művészet. -129,4 °C.

Vízben való oldhatóság ........................26 térfogatszázalék 17°C-on.

Sűrűség ........................ 1,18 (0°C, 760 Hgmm) (Levegő-1).

Lobbanáspont ...................................................100°C.

Alsó robbanási határ ........ a térfogat 1,79-1,89%-a;

A szag megjelenése .................................................................. 1,3 - 2,6 ppm-nél.

Viszonylag magas koncentrációban a foszfin robbanásveszélyes.

Alsó koncentrációjú gyúlékonysági határ (LEL) - 1,79-1,89%

térfogat szerint vagy …………………………………..26,15-27,60 g/m3, vagy 17000-18900 ml/m3.

A foszfin látens párolgáshője: ……………………………………102,6 cal/g.

A vízben való oldhatóság 0,52 g / l 20 0 C hőmérsékleten és 34,2 kgf / cm 2 nyomáson.

Foszfin - erősen mérgező, színtelen, a levegőnél 1,5-szer nehezebb gáz, ezért felhordva könnyen behatol a helyiségek minden repedésébe, nehezen elérhető helyre, és hatékonyan pusztítja el a tojásokat, lárvákat, bábokat és kifejlett rovarokat.
Vízben rosszul oldódik, nem reagál vele. Oldódik benzolban, dietil-éterben, szén-diszulfidban. A foszfin erősen mérgező, hat az idegrendszerre, megzavarja az anyagcserét. MAC = 0,1 mg/m3. A szag 2-4 mg/m³ koncentrációban érezhető, hosszan tartó belélegzés 10 mg/m³ koncentrációban végzetes.

A foszfin használata A foszfinnal történő fertőtlenítés során alumínium- és magnézium-foszfid alapú szervetlen készítményeket használnak. A magnézium-foszfid alapú készítmények felhasználásának célja és technológiája megegyezik az alumínium-foszfid alapú készítményekkel. Az emberek bejutása és a raktárak rakodása teljes szellőztetés után megengedett, és ha a munkaterület levegőjének foszfintartalma nem haladja meg az MPC-t (0,1 mg / m³). A termékek értékesítése az MRL-nél nem magasabb foszfinmaradékkal történik (gabona esetében 0,1 mg/kg, gabonafeldolgozási termékeknél 0,01 mg/kg).

Foszfin gáz Erős méreg az emberek és más melegvérű állatok számára. Akut foszfinmérgezésről akkor beszélünk, ha koncentrációja a levegőben 568 mg/m3. A foszfingáz rendkívül mérgező a gabonaállományok rovarkártevőire. Amikor vele dolgozik, kívánatos, hogy legyen elképzelése arról módszer és hatásmechanizmus a károsító szervezetekre. A foszfin maximális megengedett koncentrációja (MAC) a munkaterület levegőjében 0,1 mg/m3. A gázszag azonban már alacsonyabb koncentrációknál is érezhető (kb. 0,03 mg/m3). A gabonában a foszfin maximális megengedett szintje (MRL) 0,01 mg/kg, gabonatermékekben a foszfinmaradékok nem megengedettek. A gabona és feldolgozási termékei csak akkor használhatók fel élelmiszeripari célokra, ha a bennük lévő foszfinmaradék mennyisége nem haladja meg az MRL-t.

Foszfin gáz a gabona és a gabonatermékek gyengén felszívódnak, ezért könnyen gáztalaníthatók. A fertőtlenítésre javasolt mennyiségben nem változtatja meg a gabona minőségét és nem rontja a vetőmag minőségét. Először 1934-ben használták gabonatermékek füstölésére. Jelenleg a metil-bromid füstölési célú felhasználásának tilalma miatt a foszfin a fő fertőtlenítőszer a kártevők elleni küzdelemben.

Kémia tanár

Folytatás. Lát a 22/2005. 1., 2., 3., 5., 6., 8., 9., 11., 13., 15., 16., 18., 2006/22;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19, 21/2008;
1, 3, 10, 11/2009

30. TEVÉKENYSÉG

10. évfolyam(első tanulmányi év)

Foszfor és vegyületei

1. Pozíció D. I. Mengyelejev táblázatában, az atom szerkezete.

2. Rövid felfedezéstörténet és a név eredete.

3. Fizikai tulajdonságok.

4. Kémiai tulajdonságok.

5. A természetben lenni.

6. A megszerzés főbb módjai

7. A foszfor legfontosabb vegyületei.

A foszfor D. I. Mengyelejev periodikus rendszerének V. csoportjának fő alcsoportjába tartozik. Elektronikus képlete 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 3 van R-elem. A foszfor jellemző oxidációs fokai a vegyületekben –3, +3, +5; a legstabilabb az oxidációs állapot +5. A vegyületekben a foszfor mind a kationok összetételében, mind az anionok összetételében szerepelhet, például:

A foszfor nevét a fehér foszfor azon tulajdonságáról kapta, hogy a sötétben világít. A görög szó fordítása "fényt hoz". A foszfor ezt a nevet felfedezőjének köszönheti - Brand alkimistának, akit lenyűgözött a fehér foszfor ragyogása, és arra a következtetésre jutott, hogy megkapta a bölcsek kövét.

A foszfor többféle allotróp módosulat formájában létezhet, amelyek közül a legstabilabb a fehér, vörös és fekete foszfor.

Molekula fehér foszfor (a legaktívabb allotróp) molekuláris kristályrácsa van, melynek csomópontjaiban négyatomos, tetraéderes szerkezetű P 4 molekulák találhatók.

A fehér foszfor lágy, mint a viasz, bomlás nélkül olvad és forr, fokhagyma illata van. A levegőben a fehér foszfor gyorsan oxidálódik (zöldesen világít), a finoman diszpergált fehér foszfor öngyulladása lehetséges. Vízben oldhatatlan (vízréteg alatt tárolva), de szerves oldószerekben jól oldódik. Mérgező (még kis adagokban is, MPC = 0,03 mg / m 3). Nagyon magas kémiai aktivitással rendelkezik. Levegő nélkül 250-300 °C-ra melegítve vörösfoszforrá alakul.

vörös foszfor egy szervetlen polimer; makromolekulák P n ciklikus és aciklusos szerkezetű is lehet. Tulajdonságaiban élesen eltér a fehérfoszfortól: nem mérgező, nem világít a sötétben, nem oldódik szén-diszulfidban és más szerves oldószerekben, és nincs nagy kémiai aktivitása. Szobahőmérsékleten lassan fehér foszforrá alakul; nyomás alatt 200 °C-ra melegítve feketefoszforrá alakul.

fekete foszfor úgy néz ki, mint a grafit. Szerkezetét tekintve szervetlen polimer, amelynek molekulái réteges szerkezetűek. Félvezető. Nem mérgező. A kémiai aktivitás sokkal alacsonyabb, mint a fehérfoszforé. Levegőálló. Melegítéskor vörösfoszforrá alakul.

Kémiai tulajdonságok

A legaktívabb kémiailag a fehér foszfor (de a gyakorlatban szívesebben dolgoznak vörös foszforral). Mind az oxidálószer, mind a redukálószer tulajdonságait mutathatja a reakciókban, például:

4P + 3O 2 2P 2 O 3,

4P + 5O 2 2P 2 O 5.

Fémek (+/-)*:

3Ca + 2P Ca 3P 2,

3Na + P Na3P,

Cu + P nem reagál.

Nemfémek (+):

2P + 3I 2PI 3,

6P + 5N 2 2P 2 N 5.

Bázikus oxidok (-).

Savas oxidok (-).

Lúgok (+):

Savak (nem oxidálószerek) (-).

Oxidáló savak (+):

3P (kr.) + 5HNO3 (razb.) + 2H 2O \u003d 3H 3PO 4 + 5NO,

P (cr.) + 5HNO 3 (tömény) H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O,

2P (kr.) + H 2 SO 4 (tömény) 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O.

Sók (-)**.

A természetben a foszfor vegyületek (sók) formájában fordul elő, amelyek közül a legfontosabbak a foszforit (Ca 3 (PO 4) 2), a chlorapatit (Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2) és a fluorapatit (Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2). A kalcium-foszfát minden gerinces csontjában megtalálható, és ezáltal erősödik.

A foszfort elektromos kemencékben állítják elő kalcium-foszfát, homok és szén olvasztásával levegő hozzáférés nélkül:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C 2P + 5CO + 3CaSiO 3.

A legfontosabb foszforvegyületek: foszfin, foszfor(III)-oxid, foszfor(V)-oxid, foszforsavak.

F o s f i n

Ez a hidrogénvegyület foszfor, színtelen gáz, fokhagyma-hal szagú, nagyon mérgező. Vízben rosszul oldjuk, de szerves oldószerben jól. Sokkal kevésbé stabil, mint az ammónia, de erősebb redukálószer. Nincs gyakorlati értéke.

A foszfin előállításához általában nem alkalmaznak egyszerű anyagokból történő közvetlen szintézisreakciót; A foszfin előállításának legáltalánosabb módja a foszfidok hidrolízise:

Ca 3 P 2 + 6HOH \u003d 3Ca (OH) 2 + 2PH 3.

Ezenkívül a foszfin előállítható a foszfor és a lúgos oldatok közötti aránytalanítási reakcióval:

4P + 3KOH + 3H 2O PH 3 + KPO 2 H 2,

vagy foszfóniumsókból:

PH 4 I PH 3 + HI,

PH 4 I + NaOH PH 3 + NaI + H 2 O.

A foszfin kémiai tulajdonságait két oldalról célszerű megvizsgálni.

Sav-bázis tulajdonságok. A foszfin a vízzel instabil hidrátot képez, amely nagyon gyenge bázikus tulajdonságokat mutat:

PH 3 + H 2 O PH 3 H 2 O (PH 4 OH),

PH 3 + HCl PH 4 Cl,

2PH 3 + H 2 SO 4 (PH 4) 2 SO 4.

redox tulajdonságok. A foszfin erős redukálószer:

2PH 3 + 4O 2 P 2 O 5 + 3H 2 O,

PH 3 + 8AgNO 3 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 8Ag + 8HNO 3.

O x i d f o s f o r a (III)

Oxid A P 2 O 3 (valódi képlet - P 4 O 6) fehér kristályos anyag, tipikus savoxid. Amikor hidegben kölcsönhatásba lép vízzel, foszforsavat képez (közepes erősségű):

P 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 3

Mivel a foszforsav kétbázisú, a foszfor-trioxid és a lúgok kölcsönhatása kétféle sót képez - hidrofoszfitokat és dihidrofoszfitokat.

Például:

P 2 O 3 + 4NaOH \u003d 2Na 2 HPO 3 + H 2 O,

P 2 O 3 + 2NaOH + H 2 O \u003d 2NaH 2 PO 3.

A P 2 O 3 foszfor-dioxidot a légköri oxigén pentoxiddá oxidálja:

P 2 O 3 + O 2 P 2 O 5.

A foszfor-trioxid és a foszforsav meglehetősen erős redukálószerek. A foszfor(III)-oxidot a foszfor lassú oxidációjával állítják elő oxigén hiányában:

4P + 3O 2 2P 2 O 3.

Foszfora(V)-oxid és foszforsavak

Foszfor-pentoxid A P 2 O 5 (valódi képlet - P 4 O 10) fehér, higroszkópos kristályos anyag. Szilárd és gáz halmazállapotban a molekula dimer formájában létezik, és magas hőmérsékleten monomerizálódik. Tipikus savas oxid. Vízben nagyon jól oldódik, számos foszforsavat képez:

metafoszforos:

P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3

pirofoszforsav (difoszforsav):

P 2 O 5 + 2H 2 O \u003d H 4 P 2 O 7

ortofoszforos (foszforos):

P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4

A foszfor-pentoxid a savas oxidokra jellemző összes tulajdonsággal rendelkezik, például:

P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4,

P 2O 5 + 3CaO 2Ca 3 (PO 4) 2;

háromféle sót képezhetnek:

Az oxidáló tulajdonságok nem jellemzőek rá, mert. A +5 oxidációs állapot nagyon stabil a foszfor számára. A foszfor-pentoxidot a foszfor elegendő mennyiségű oxigénben történő elégetésével nyerik:

4P + 5O 2 2P 2 O 5.

Ortofoszforsav A H 3 RO 4 színtelen kristályos anyag, vízben nagyon jól oldódik, higroszkópos. Ez egy közepes erősségű hárombázisú sav; nem rendelkezik kifejezett oxidáló tulajdonságokkal. Megmutatja a savakra jellemző összes kémiai tulajdonságot, háromféle sót képez (foszfátok, hidrofoszfátok és dihidrofoszfátok):

2H 3PO 4 + 3Ca = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2,

H 3 PO 4 + Cu,

2H 3PO 4 + 3CaO = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O,

2H 3 PO 4 + K 2 CO 3 \u003d 2KH 2 PO 4 + CO 2 + H 2 O.

Az iparban a foszforsavat extrakcióval nyerik:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 3 CaSO 4,

valamint termikus módszer:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C 3СaSiO 3 + 2P + 5CO,

4P + 5O 2 2P 2 O 5,

P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4.

A foszforsav előállítására szolgáló laboratóriumi módszerek közé tartozik a híg salétromsav foszforra gyakorolt ​​hatása:

3P (kr.) + 5HNO3 (razb.) + 2H 2O \u003d 3H 3PO 4 + 5NO,

a metafoszforsav kölcsönhatása vízzel hevítés közben:

HPO 3 + H 2 O H 3 PO 4.

Az emberi szervezetben az ortofoszforsav az adenozin-trifoszfát (ATP) hidrolízisével képződik:

ATP ADP + H 3 PO 4.

Kvalitatív reakció foszfátionra a reakció az ezüstkationnal; sárga csapadék képződik, amely enyhén savas közegben nem oldódik:

3Ag + + \u003d Ag 3 PO 4,

3AgNO 3 + K 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 + 3KNO 3.

A fenti (+5 oxidációs állapotú foszfortartalmú) foszforsavakon kívül sok más oxigéntartalmú sav is ismert a foszforról. Íme néhány a legfontosabb képviselők közül.

Foszfortartalmú(HPO 2 H 2) közepes erősségű egybázisú sav. Második neve foszfin:

Ennek a savnak a sóit hipofoszfitoknak vagy foszfitoknak nevezik, például KPO 2 H 2 .

Foszfortartalmú(H 3 RO 3) - közepes erősségű kétbázisú sav, valamivel gyengébb, mint a hipofoszfor. Van egy második neve is - foszfon:

Sóit foszfitoknak vagy foszfonátoknak nevezik, például K 2 PO 3 H.

Difoszforos (pirofoszfor)(H 4 P 2 O 7) - közepes erősségű tetrabázikus sav, valamivel erősebb, mint az ortofoszforsav:

A sók difoszfátok, például K 4 P 2 O 7.

Teszt a "Foszfor és vegyületei" témában

1. Távolítsa el az "extra" elemet a felsoroltak közül az allotróp módosítások lehetőségének elve szerint:

a) oxigén; b) nitrogén;

c) foszfor; d) kén.

2. 42,6 g foszforsav-anhidrid és 400 g 15%-os nátrium-hidroxid-oldat kölcsönhatása során a következő képződik:

a) nátrium-foszfát;

b) nátrium-hidrogén-foszfát;

c) foszfát és nátrium-hidrogén-foszfát keveréke;

d) nátrium-hidrogén-foszfát és -dihidrogén-foszfát keveréke.

3. A kálium-foszfát elektrolitikus disszociációjának egyenletében szereplő együtthatók összege:

a) 5; b) 3; 4-nél; d) 8.

4. Az elektronok száma a foszforatom külső szintjén:

a) 2; b) 3; 5-nél; d) 15.

5. A 33 g műszaki kalcium-foszfátból nyert foszfort oxigénben elégették. A képződött foszfor(V)-oxid 200 ml 10%-os nátrium-hidroxid-oldattal (sűrűsége 1,2 g/ml) közepes sót képezve reagált. A kalcium-foszfát technikai mintájában lévő szennyeződések tömege (g-ban):

a) 3,5; b) 1,5; 2-nél; d) 4.8.

6. A -kötések száma pirofoszforsav molekulában:

a) 2; b) 12; c) 14; d) 10.

7. A hidrogénatomok száma 4,48 l (N.O.) foszfinban:

a) 1,2 10 23; b) 0,6 10 23;

c) 6,02 10 23; d) 3,6 10 23 .

8. 30 ° C-os hőmérsékleten egy bizonyos reakció 15 másodperc alatt, 0 ° C-on pedig 2 perc alatt megy végbe. Van't Hoff együttható ehhez a reakcióhoz:

a) 2,4; b) 2; c) 1,8; d) 3.

9. Az ortofoszforsav reakcióba léphet a következő anyagokkal:

a) réz(II)-oxid; b) kálium-hidroxid;

c) salétromsav; d) cink.

10. A foszfor és a Bertolet-só közötti reakció együtthatók összege:

a) 9; b) 6; c) 19; d) ilyen reakció lehetetlen.

A teszt kulcsa

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
b	V	A	V	V	b	G	b	a, b, d	V

Feladatok és gyakorlatok a foszforral és vegyületeivel kapcsolatban

Forgási láncok:

1. Foszfor -> foszfor-pentoxid -> foszforsav -> kalcium-foszfát ® foszforsav.

2. Kalcium-foszfát -> foszfor -> kalcium-foszfid -> foszfin -> foszfor-pentoxid -> foszforsav -> kalcium-dihidrogén-foszfát.

3. Kalcium-foszfát -> A -> B -> C -> D -> E -> kalcium-foszfát. Minden anyag foszfort tartalmaz, a rendszerben három OVR van egymás után.

4. Foszfor -> foszfor-pentoxid -> kalcium-foszfát -> foszfor -> foszfin -> foszforsav -> kalcium-dihidrogén-foszfát.

5. Kalcium-foszfid (+ sósavoldat) -> A (+ oxigén) -> B (+ nátrium-hidroxid, hiány) -> C (+ nátrium-hidroxid, felesleg) -> D (+ kalcium-hidroxid) -> E.

Egy szinten

1. 6,8 g anyag teljes elégetésével 14,2 g foszfor-pentoxidot és 5,4 g vizet kapunk. 37 ml 32%-os nátrium-hidroxid-oldatot (sűrűsége 1,35 g/ml) adunk a kapott reakciótermékekhez. Állítsa be a kiindulási anyag képletét és határozza meg a kapott oldat koncentrációját.

Megoldás

Reakció egyenlet:

(P205) = 0,1 mol, (H20) = 0,3 mol.

(P) = 0,2 mol, (H) = 0,6 mol.

m(P) = 6,2 g, m(H) = 0,6 g.

m= 6,8 g.

(P): (H) = 0,2: 0,6 = 1:3.

Ezért a kiindulási anyag képlete PH 3, és a reakcióegyenlet:

akkor foszforsav képződik:

(H 3 PO 4) \u003d 2 (P 2 O 5) \u003d 0,2 mol.

Lúggal a foszforsav a következőképpen reagálhat:

Határozzuk meg a NaOH anyag mennyiségét a probléma körülményei szerint:

(H3PO4): (NaOH) \u003d 0,2:0,4 \u003d 1:2,

tehát a 2. reakció megy végbe.

(Na 2HPO 4) \u003d (H 3 PO 4) \u003d 0,2 mol;

m(Na2HPO4) = M(Na2HPO4) (Na2HPO4) = 142 ± 0,2 = 28,4 g;

m(r-ra) = m(P 2 O 5) + m(H20)+ m(p-ra NaOH) = 14,2 + 5,4 + 37 1,35 \u003d 69,55 g.

(Na2HPO4) = m(Na2HPO4)/ m(oldat) = 28,4 / 69,55 = 0,4083, vagyis 40,83%.

Válasz. PH 3; (Na2HPO4) = 40,83%.

2. 1 kg vas(II)-szulfát oldat teljes elektrolízisével 56 g fém szabadult fel a katódon. Mekkora tömegű foszfor léphet reakcióba az anódon felszabaduló anyaggal, és milyen lesz a só összetétele, ha a keletkező reakcióterméket 87,24 ml 28%-os nátrium-hidroxid-oldatban (oldatsűrűség 1,31 g/ml) feloldjuk?

Válasz. 12,4 g foszfor; nátrium-hidrogén-foszfát.

3. 20 g bárium-szulfát, kalcium-foszfát, kalcium-karbonát és nátrium-foszfát keverékét vízben oldjuk. Az oldhatatlan rész tömege 18 g, sósav hatására 2,24 l gáz (n.o.) szabadult fel és az oldhatatlan maradék tömege 3 g. Határozzuk meg a kiindulási sókeverék összetételét tömeg szerint!

Válasz. Na 3PO 4 - 2 g; BaCO 3 - 3 g;
CaCO 3 - 10 g; Ca 3 (PO 4) 3-5 g.

4. Hány kg foszfor nyerhető 1 tonna 40% szennyeződést tartalmazó foszforból? Mennyi a hangerő az n.o. vesz ebből a foszforból származó foszfint?

Válasz. 120 kg P; 86,7 m 3 PH 3 .

5. 40 g 77,5% kalcium-foszfátot tartalmazó ásványt feleslegben homokkal és szénnel kevertünk össze, és levegő nélkül melegítettünk elektromos kemencében. A kapott egyszerű anyagot 140 g 90%-os salétromsavban oldjuk. Határozza meg a nátrium-hidroxid tömegét, amely egy egyszerű anyag oxidációs termékének teljes semlegesítéséhez szükséges.

Válasz. 24 g NaOH.

B szint

1. Az 1,23 g foszfor-halogenid hidrolízisével kapott oldat teljes semlegesítéséhez 35 ml 2 M kálium-hidroxid oldatra volt szükség. Határozza meg a halogenid képletét!

Válasz. Foszfor-trifluorid.

2. Egy vízmentes etanol mintát, amely szennyeződésként 0,5% foszfor(V)-oxidot tartalmazott, elegendő oxigénben elégettük. A keletkező gázokat elválasztjuk, majd a keletkező oldatot a gázfejlődés megszűnéséig melegítjük, majd 0,5 tömeg%-os, azonos tömegű kálium-hidroxid-oldatot adunk hozzá. Határozza meg az anyagok tömeghányadát a kapott oldatban!

Válasz. K2HPO4 - 0,261%;
KH 2 PO 4 - 0,204%.

3. 2 g hidrofoszfát és kálium-dihidrogén-foszfát keverékéhez, amelyben a foszfor tömeghányada 20%, 20 g 2%-os foszforsavoldatot adunk. Számítsa ki a kapott oldatban lévő anyagok tömeghányadát!

Válasz. KH 2PO 4 - 9,03%;
K 2 HPO 4 (maradék) - 1,87%.

4. Ha egy alkálifém hidrid és foszfid azonos tömegű keverékét vízzel kezeltük, 0,2926 nitrogénsűrűségű gázelegy keletkezett. Határozza meg, melyik fémet tartalmazta a vegyületek!

Válasz. Nátrium.

5. 50 g kalcium-foszfát és kalcium- és ammónium-karbonát keveréket kalcinálunk, így 25,2 g szilárd maradékot kapunk, amelyhez vizet adunk, majd feleslegben szén-dioxidot engedünk át. A fel nem oldott maradék tömege 14 g. Határozza meg az ammónium-karbonát tömegét a kezdeti keverékben.

Megoldás

A keverék kalcinálása során a következő folyamatok mennek végbe:

1) Ca3(PO4)2;

2)

3) (NH 4) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 + H 2 O.

A szilárd maradékban - Ca 3 (PO 4) 2 és CaO.

Víz hozzáadása után:

4) Ca3(PO4)2+H20;

5) CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

A szén-dioxid átengedése után:

6) Ca (OH) 2 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2.

A fel nem oldott maradék Ca 3 (PO 4) 2, ezért m(Ca 3 (PO 4) 2) = 14 g.

Keresse meg a CaO tömegét:

m(CaO) \u003d 25,2 - 14 \u003d 11,2 g.

(CaO) \u003d 11,2 / 56 \u003d 0,2 mol,

(CaCO 3) \u003d (CaO) \u003d 0,2 mol,

m(CaCO 3) \u003d 0,2 100 \u003d 20 g.

m(NH 4) 2 CO 3 = m(keverékek) - m(Ca 3 (PO 4) 2) - m(CaCO 3) \u003d 50 - 14 - 20 \u003d 16 g.

Válasz. m(NH 4) 2 CO 3 \u003d 16 g.

Minőségi feladatok

1. A szilárd, fehér, vízben jól oldódó A vegyület sav. Ha egy A vizes oldathoz B oxidot adunk, fehér, vízben oldhatatlan vegyület képződik C. A C anyag homok és szén jelenlétében magas hőmérsékleten történő kalcinálása következtében egyszerű anyag keletkezik, amely az A része. Az anyagok azonosítása, reakcióegyenletek felírása.

Válasz. Anyagok: A - H 2 PO 4, B - CaO,
C - Ca 3 (PO 4) 2.

2. Két vörös (A) és fehér (B) szilárd anyag keveréke enyhe súrlódásra meggyullad. A reakció során két fehér szilárd anyag keletkezik, amelyek közül az egyik (C) vízben oldódik, és savas oldatot képez. Ha kalcium-oxidot adunk a C anyaghoz, fehér, vízben oldhatatlan vegyület képződik. Azonosítsa az anyagokat, írjon reakcióegyenleteket.

Válasz. Anyagok: A - P (cr.), B - KClO 3,
C - P 2 O 5.

3. A fehér színű, vízben oldhatatlan A vegyület szénnel és homokkal magas hőmérsékleten, oxigén hiányában végzett kalcinálás eredményeként egy egyszerű B anyagot képez, amely többféle allotróp módosulatban létezik. A B anyag elégetésekor C vegyület keletkezik, amely vízben oldva E sav keletkezik, amely háromféle só képzésére képes. Azonosítsa az anyagokat, írjon reakcióegyenleteket.

Válasz. Anyagok: A - Ca 3 (PO 4) 2, B - P,
C - P 2 O 5, E - H 3 PO 4.

* A +/– jel azt jelenti, hogy ez a reakció nem megy végbe minden reagenssel vagy meghatározott körülmények között.

** Érdekes a redox reakció (ORD), amely akkor lép fel, amikor a gyufát meggyújtják:

Folytatjuk

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 5CO + P 2

A foszforgőz ezen a hőmérsékleten szinte teljes egészében P 2 molekulákból áll, amelyek lehűléskor P 4 molekulákká kondenzálódnak.

Amikor a gőz lecsapódik, képződik fehér (sárga) foszfor, amely tetraéder alakú P 4 molekulákból áll. Nagyon reaktív, lágy, viaszos, halványsárga anyag, amely szén-diszulfidban és benzolban oldódik. Levegőben a foszfor 34 °C-on meggyullad. Egyedülálló képességgel rendelkezik, hogy a sötétben világít, mivel lassú oxidációja alacsonyabbra. Brand fehér foszfor volt, amelyet valaha izolált.

Ha a fehér foszfort levegő nélkül hevítik, vörössé válik (csak 1847-ben nyerték először). Név vörös foszfor egyszerre több, sűrűségben és színben eltérő módosításra utal: a narancssárgától a sötétvörösig, sőt liláig terjed. A vörösfoszfor minden fajtája nem oldódik szerves oldószerekben, a fehér foszforhoz képest kevésbé reakcióképesek (levegőn t> 200 ° C-on meggyulladnak), és polimer szerkezetűek: ezek P4 tetraéderek, amelyek végtelen láncokban kapcsolódnak egymáshoz. Az "ibolya foszfor" némileg eltér tőlük, amely hosszú, ötszög keresztmetszetű csőszerű szerkezetekben elhelyezett P 8 és P 9 csoportokból áll.

Magas nyomáson a fehér foszfor átalakul fekete foszfor, térfogati hatszögekből épült fel, csúcsaiban foszforatomok vannak, amelyek rétegesen kapcsolódnak egymáshoz. Ezt az átalakítást először 1934-ben hajtotta végre Percy Williams Bridgman amerikai fizikus. A fekete foszfor szerkezete a grafithoz hasonlít, azzal a különbséggel, hogy a foszforatomok által alkotott rétegek nem laposak, hanem „hullámosak”. A fekete foszfor a foszfor legkevésbé aktív módosítása. Levegőhöz való hozzáférés nélkül melegítve, mint a vörös, gőzzé alakul, amelyből a fehér foszfor lecsapódik.

A fehér foszfor nagyon mérgező: halálos dózisa körülbelül 0,1 g. A levegőben lévő öngyulladás veszélye miatt vízréteg alatt tárolják. A vörös és fekete foszfor kevésbé mérgező, mivel nem illékony és gyakorlatilag nem oldódik vízben.

Kémiai tulajdonságok

A kémiailag legaktívabb a fehér foszfor (az egyszerűség kedvéért a fehér foszfort érintő reakciók egyenleteiben P, és nem P 4, különösen azért, mert hasonló reakciók lehetségesek a vörös foszfor részvételével, amelynek molekuláris összetétele nem meghatározható). A foszfor közvetlenül egyesül számos egyszerű és összetett anyaggal. A kémiai reakciókban a foszfor, mint például oxidálószer és redukálószer is lehet.

Hogyan oxidálószer a foszfor sokakkal kölcsönhatásba lép, és foszfidokat képez, például:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2

P + 3Na = Na3P

Felhívjuk figyelmét, hogy a foszfor gyakorlatilag nem kapcsolódik közvetlenül a foszforhoz.

Hogyan redukálószer a foszfor kölcsönhatásba lép halogénekkel, kénnel (azaz elektronegatívabb nemfémekkel). Ebben az esetben a reakciókörülményektől függően foszfor (III) és foszfor (V) vegyületek is képződhetnek.

a) lassú oxidáció vagy oxigénhiány esetén a foszfor foszfor(III)-oxiddá vagy P 2 O 3 foszfor-anhidriddé oxidálódik:

4P + 3O 2 \u003d 2P 2 O 3

Amikor a foszfort feleslegben (vagy levegőben) elégetjük, foszfor-oxid (V) vagy P 2 O 5 foszforsav-anhidrid képződik:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

b) a reagensek arányától függően a foszfor kölcsönhatása halogénekkel és kénformákkal, a három- és ötértékű foszfor halogenidjeivel és szulfidjaival; Például:

2P + 5Cl 2 (pl.) \u003d 2PCl 5

2P + 3Cl 2 (elégtelen) = 2PCl 3

2P + 5S(e) = P 2 S 5

2P + 3S (elégtelen) = P 2 S 3

Meg kell jegyezni, hogy a foszfor jóddal csak a PI3 vegyületet képezi.

A foszfor redukálószer szerepet játszik az oxidáló savakkal való reakciókban:

3P + 5HNO 3 + 2H 2O = 3H 3PO 4 + 5NO

- tömény salétromsavval:

P + 5HNO 3 \u003d H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O

- tömény kénsavval:

2P + 5H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2 H 2 O

A foszfor nem lép kölcsönhatásba más savakkal.

Vizes oldatokkal melegítve a foszfor aránytalanná válik, például:

4P + 3KOH + 3H 2 O \u003d PH 3 + 3KH 2 PO 2

8P + 3Ba(OH) 2 + 6H 2 O = 2PH 3 + 3Ba(H 2 PO 2) 2

A foszfin PH 3 mellett ezen reakciók eredményeként a hipofoszforsav H 3 PO 2 sói képződnek - hipofoszfitok, amelyekben a foszfor jellemző oxidációs állapota +1.

A foszfor használata

A világon megtermelt foszfor nagy részét foszforsav előállítására fordítják, amelyből műtrágyákat és egyéb termékeket állítanak elő. A vörös foszfort a gyufagyártáshoz használják, a massza tartalmazza, amelyet a gyufásdobozra visznek fel.

Foszfin

A foszfor legismertebb hidrogénvegyülete a foszfin PH 3 . A foszfin színtelen, fokhagyma szagú gáz, amely erősen mérgező. Szerves oldószerekben jól oldódik. Az ammóniával ellentétben vízben mérsékelten oldódik. A foszfinnak nincs gyakorlati értéke.

Nyugta

A fentiekben egy módszert tekintettünk foszfin előállítására foszfor és vizes oldatok kölcsönhatásával. Egy másik módszer a sósav fém-foszfidokra gyakorolt ​​hatása, például:

Zn 3 P 2 + 6HCl \u003d 2PH 3 + 3ZnCl 2

Kémiai tulajdonságok

1. Sav - bázikus tulajdonságok

Mivel a foszfin vízben nehezen oldódik, instabil hidrátot képez vele, amely nagyon gyenge bázikus tulajdonságokat mutat:

PH 3 + H 2 O ⇄ PH 3 ∙H 2 O ⇄ PH 4 + + OH -

A foszfóniumsók csak az alábbiakkal képződnek:

PH 3 + HCl = PH 4 Cl

PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4

1. Redox tulajdonságok

Az absztraktok teljes listája megtekinthető

*a felvételen a fehér foszfor fényképe látható