Ֆոսֆոր(հուն. phosphoros-ից՝ լուսարձակ; լատ. Ֆոսֆոր) P, պարբերական համակարգի V խմբի քիմիական տարր; ատոմային համարը՝ 15, ատոմային զանգվածը՝ 30,97376։ Այն ունի մեկ կայուն նուկլիդ 31 P: Ջերմային նեյտրոնների գրավման արդյունավետ խաչմերուկը 18 10 -30 մ 2 է: Արտաքին կոնֆիգուրացիա ատոմի էլեկտրոնային թաղանթ3 ս 2 3էջ 3 ; օքսիդացման վիճակներ -3, +3 և +5; հաջորդական իոնացման էներգիա P 0-ից P 5+ (eV) անցման ժամանակ՝ 10.486, 19.76, 30.163, 51.36, 65.02; էլեկտրոնների մերձեցում, 0,6 էՎ; Պաուլինգի էլեկտրաբացասականություն՝ 2,10; , 0,029 նմ (5), 0,038 նմ (6) P 5+-ի համար:
Երկրակեղևում ֆոսֆորի միջին պարունակությունը կազմում է 0,105% զանգվածով, ջրային ծովերում և օվկիանոսներում՝ 0,07 մգ/լ։ Հայտնի է մոտ 200 ֆոսֆորային միներալ։ դրանք բոլորը ֆոսֆատներ են: Դրանցից ամենակարեւորը ապատիտ,որը հիմք է ֆոսֆորիտներ.Մոնազիտ CePO 4, քսենոտիմ YPO 4, ամբլիգոնիտ LiAlPO 4 (F, OH), տրիֆիլին Li (Fe, Mn) PO 4, տորբերնիտ Cu (UO 2) 2 (PO 4) 2 12H 2 O, otunite Ca (UO 2) 2 (PO 4) 2 x x 10H 2 O, վիվիանիտ Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, պիրոմորֆիտ Pb 5 (PO 4) 3 C1, փիրուզագույն CuA1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 5H 2 ՄԱՍԻՆ:
Հատկություններ.Հայտնի է Սբ. Ֆոսֆորի 10 մոդիֆիկացում, որոնցից առավել կարևոր են սպիտակ, կարմիր և սև ֆոսֆորը (տեխնիկական սպիտակ ֆոսֆորը կոչվում է դեղին ֆոսֆոր): Չկա ֆոսֆորի փոփոխությունների միասնական նշանակման համակարգ: Ամենակարևոր փոփոխությունների որոշ հատկություններ համեմատված են Աղյուսակում: Նորմալ պայմաններում թերմոդինամիկորեն կայուն է բյուրեղային սև ֆոսֆորը (PI): Սպիտակ և կարմիր ֆոսֆորը մետակայուն են, սակայն փոխակերպման ցածր արագության պատճառով դրանք կարող են պահպանվել գրեթե անժամկետ նորմալ պայմաններում։
Ֆոսֆորի միացություններ ոչ մետաղների հետ
Ֆոսֆորն ու ջրածինը պարզ նյութերի տեսքով գործնականում չեն փոխազդում։ Ֆոսֆորի ջրածնի ածանցյալները ստացվում են անուղղակիորեն, օրինակ.
Ca 3 P 2 + 6HCl \u003d 3CaCl 2 + 2PH 3
Ֆոսֆին pH 3-ը անգույն, խիստ թունավոր գազ է՝ փտած ձկան հոտով: Ֆոսֆինի մոլեկուլը կարելի է համարել որպես ամոնիակի մոլեկուլ։ Այնուամենայնիվ, H-P-H կապերի անկյունը շատ ավելի փոքր է, քան ամոնիակինը: Սա նշանակում է ֆոսֆինի դեպքում հիբրիդային կապերի ձևավորման մեջ s-ամպերի մասնաբաժնի նվազում։ Ֆոսֆորի կապերը ջրածնի հետ ավելի քիչ ամուր են, քան ազոտի կապերը ջրածնի հետ։ Ֆոսֆինի դոնորային հատկությունները ավելի քիչ են արտահայտված, քան ամոնիակինը: Ֆոսֆինի մոլեկուլի ցածր բևեռականությունը և պրոտոն ընդունելու թույլ ակտիվությունը հանգեցնում են ջրածնային կապերի բացակայությանը ոչ միայն հեղուկ և պինդ վիճակներում, այլև լուծույթներում ջրի մոլեկուլների, ինչպես նաև ֆոսֆոնիումի իոնի ցածր կայունության։ РН 4 + . Պինդ վիճակում ֆոսֆոնիումի ամենակայուն աղը նրա յոդիդ PH 4 I-ն է: Ջուրը և հատկապես ֆոսֆոնիումի աղերի ալկալային լուծույթները աշխուժորեն քայքայվում են.
PH 4 I + KOH \u003d PH 3 + KI + H 2 O
Ֆոսֆինի և ֆոսֆոնիումի աղերը ուժեղ վերականգնող նյութեր են: Օդում ֆոսֆինը վերածվում է ֆոսֆորական թթվի.
PH 3 + 2O 2 \u003d H 3 RO 4
Երբ ակտիվ մետաղների ֆոսֆիդները քայքայվում են թթուներով, ֆոսֆինի հետ միաժամանակ, դիֆոսֆին P 2 H 4 ձևավորվում է որպես կեղտ: Դիֆոսֆինը անգույն ցնդող հեղուկ է, որն իր մոլեկուլային կառուցվածքով նման է հիդրազինին, սակայն ֆոսֆինը չի ցուցաբերում հիմնական հատկություններ։ Օդում ինքնաբուխ բռնկվում է, լույսի տակ պահվելիս և տաքացնելիս քայքայվում է։ Նրա տարրալուծման արտադրանքը պարունակում է ֆոսֆոր, ֆոսֆին և դեղին ամորֆ նյութ։ Այս արտադրանքը կոչվում է պինդ ջրածնի ֆոսֆիդ, և դրան վերագրվում է P 12 H 6 բանաձևը:
Հալոգենների հետ ֆոսֆորը ձևավորում է եռահալիդներ և պենտահալիդներ։ Այս ֆոսֆորի ածանցյալները հայտնի են բոլոր անալոգների համար, սակայն քլորի միացությունները գործնականում կարևոր են: WG 3-ը և WG 5-ը թունավոր են, դրանք ստացվում են ուղղակիորեն պարզ նյութերից։
WG 3 - կայուն էկզոտերմիկ միացություններ; PF 3-ը անգույն գազ է, PCl 3 և PBr 3-ը անգույն հեղուկներ են, իսկ PI 3-ը կարմիր բյուրեղներ են: Պինդ վիճակում բոլոր տրիհալիդները կազմում են մոլեկուլային կառուցվածք ունեցող բյուրեղներ։ WG 3 և WG 5-ը թթու ձևավորող միացություններ են.
PI 3 + 3H 2 O \u003d 3HI + H 3 RO 3
Հայտնի են երկու ֆոսֆորի նիտրիդները, որոնք համապատասխանում են երեք և հինգ կովալենտային վիճակներին՝ РN և Р 2 N 5։ Երկու միացություններում էլ ազոտը եռարժեք է։ Երկու նիտրիդներն էլ քիմիապես իներտ են, դիմացկուն են ջրի, թթուների և ալկալիների նկատմամբ։
Հալած ֆոսֆորը լավ լուծում է ծծումբը, սակայն քիմիական փոխազդեցությունը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանում։ Ֆոսֆորի սուլֆիդներից ավելի լավ են ուսումնասիրված Р 4 S 3 , Р 4 S 7 , Р 4 S 10։ Այս սուլֆիդները կարող են վերաբյուրեղացվել նաֆթալինի հալոցքում և մեկուսացվել որպես դեղին բյուրեղներ: Երբ տաքանում են, սուլֆիդները բռնկվում են և այրվում՝ առաջացնելով P 2 O 5 և SO 2: Ջուրը բոլորը դանդաղորեն քայքայվում են ջրածնի սուլֆիդի արտազատմամբ և ֆոսֆորի թթվածնային թթուների ձևավորմամբ:
Ֆոսֆորի միացություններ մետաղների հետ
Ակտիվ մետաղների հետ ֆոսֆորը առաջացնում է աղի նման ֆոսֆիդներ, որոնք ենթարկվում են դասական վալենտության կանոններին։ p-Մետաղները, ինչպես նաև ցինկի ենթախմբի մետաղները տալիս են ինչպես նորմալ, այնպես էլ անիոններով հարուստ ֆոսֆիդներ։ Այս միացությունների մեծ մասը ցուցադրում է կիսահաղորդչային հատկություններ, այսինքն. դրանցում գերիշխող կապը կովալենտ է։ Ազոտի և ֆոսֆորի տարբերությունը չափի և էներգիայի գործոնների պատճառով առավել բնութագրական է դրսևորվում անցումային մետաղների հետ այս տարրերի փոխազդեցության մեջ: Ազոտի համար վերջինիս հետ շփվելիս գլխավորը մետաղի նմանվող նիտրիդների առաջացումն է։ Ֆոսֆորը նաև առաջացնում է մետաղի նման ֆոսֆիդներ։ Շատ ֆոսֆիդներ, հատկապես նրանք, որոնք ունեն հիմնականում կովալենտային կապ, հրակայուն են։ Այսպիսով, AlP-ը հալվում է 2197 աստիճան C ջերմաստիճանում, իսկ գալիումի ֆոսֆիդը ունի 1577 աստիճան C հալման կետ: Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների ֆոսֆիդները հեշտությամբ քայքայվում են ջրի միջոցով՝ ֆոսֆինի արտազատմամբ: Շատ ֆոսֆիդներ ոչ միայն կիսահաղորդիչներ են (AlP, GaP, InP), այլ նաև ֆերոմագնիսներ, ինչպիսիք են CoP և Fe 3 P:
Ֆոսֆին(ջրածնի ֆոսֆիդ, ֆոսֆորի հիդրիդը, ըստ IUPAC անվանացանկի՝ ֆոսֆան pH 3) անգույն, շատ թունավոր, բավականին անկայուն գազ է՝ փտած ձկան հատուկ հոտով։
անգույն գազ. Վատ է լուծվում ջրում, չի արձագանքում դրա հետ։ Ցածր ջերմաստիճանում առաջացնում է պինդ կլատրատ 8РН 3 ·46Н 2 O. Լուծվում է բենզոլում, դիէթիլ եթերում, ածխածնի դիսուլֆիդում։ −133,8 °C ջերմաստիճանում այն ձևավորում է բյուրեղներ՝ դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակով։
Ֆոսֆինի մոլեկուլն ունի C 3v մոլեկուլային համաչափությամբ եռանկյուն բուրգի ձև (d PH = 0,142 նմ, HPH = 93,5 o): Դիպոլի մոմենտը 0,58 D է, զգալիորեն ցածր է ամոնիակի մոմենտից: Ջրածնային կապը PH 3 մոլեկուլների միջև գործնականում չի առաջանում, հետևաբար ֆոսֆինը ունի ավելի ցածր հալման և եռման կետ:
Ֆոսֆինը շատ է տարբերվում իր ամոնիակայինից: Նրա քիմիական ակտիվությունն ավելի բարձր է, քան ամոնիակը, այն վատ է լուծվում ջրում, քանի որ հիմքը շատ ավելի թույլ է, քան ամոնիակը։ Վերջինս բացատրվում է նրանով, որ H-P կապերը թույլ բևեռացված են, և ֆոսֆորի մեջ էլեկտրոնների միայնակ զույգի ակտիվությունը (3s 2) ավելի ցածր է, քան ամոնիակում ազոտի (2s 2):
Թթվածնի բացակայության դեպքում, երբ տաքացվում է, այն քայքայվում է տարրերի.
ինքնաբուխ բռնկվում է օդում (դիֆոսֆինի գոլորշու առկայության դեպքում կամ 100 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում).
Ցույց է տալիս ուժեղ վերականգնող հատկություններ.
Հզոր պրոտոն դոնորների հետ փոխազդեցության ժամանակ ֆոսֆինը կարող է տալ PH 4 + իոն պարունակող ֆոսֆոնիումի աղեր (նման ամոնիումին): Ֆոսֆոնիումի աղերը՝ անգույն բյուրեղային նյութերը, չափազանց անկայուն են, հեշտությամբ հիդրոլիզվում են։
Ե՛վ ինքնին ֆոսֆինը, և՛ նրա աղերը ուժեղ վերականգնող նյութեր են:
Ֆոսֆինը ստացվում է սպիտակ ֆոսֆորի փոխազդեցությամբ տաք ալկալիի հետ, օրինակ.
Այն կարող է ստացվել նաև ջրի կամ թթուների ազդեցությամբ ֆոսֆիդների վրա.
Անմիջապես տարրերից հնարավոր է սինթեզ.
Ջրածնի քլորիդը, երբ տաքացվում է, փոխազդում է սպիտակ ֆոսֆորի հետ.
Ֆոսֆոնիումի յոդիդի տարրալուծում.
Ֆոսֆոնաթթվի տարրալուծում.
կամ դրա վերականգնումը։
Քարի պարունակող մոտակա աղբյուրը ֆոսֆին, նշված էր քարտեզների վրա, և Դավիթն այնտեղ ուղարկեց կապույտ և կանաչ ձիավորներից բաղկացած աշխատանքային խումբ, որոնք պետք է սկսեին հրեղեն քարը հավաքել։
Այժմ նրանք տեղյակ էին թշնամու բոլոր հնարքներին, նրանք սովորեցին գնահատել հարձակումների առանձնահատկությունները, սովորեցին ինչպես փրկել ձիավորների և կենդանիների ուժը, ինչպես պաշտպանվել գոլորշիներից: ֆոսֆինև թելերի հարվածները:
հրշեջ ինքնաթիռներ ֆոսֆին, վիշապներ դուրս շպրտելով, օդում ձևավորեց անընդհատ փոփոխվող լույսի օրինաչափություն:
Հեծյալները հանքավայրեր են հայտնաբերել ֆոսֆինմի սարահարթի վրա, ինչ-որ տեղ Մալայ գետի և Սադրիդի միջև։
Երբ վիշապը նստեցրեց իր մեծ մարմինը նման ոչ պիտանի վայրէջքի վայրում, նրա լայն թեւերը քշվեցին բակի երկայնքով, հոտոտելով: ֆոսֆինօդ.
Հետո լվաց գարշահոտից ֆոսֆինշալվարն ու վերնաշապիկը և չորացրեց արևի տակ՝ կախելով թփերի մեջ։
Երբ Ջեքսոմը մտավ իր սենյակը, գարշահոտությունը փոխելու ճանապարհին ֆոսֆինթռիչքի կոստյումը, նա տեսավ ծոցի էսքիզը, որը դեռ դրված էր իր աշխատանքային սեղանին:
Ջեքսոմը խցկեց Ռուտայի բաժինը նրա բերանը և, ինչպես միշտ ներքին տագնապ էր զգում, սկսեց լսել վիշապի հզոր ատամները, որոնք տրորում էին հագեցվածությունը։ ֆոսֆինքար.
Օքսիդացման վիճակը PH3-ում
Ընդհանուր տեղեկություններ PH3-ում ֆոսֆինի և օքսիդացման վիճակների մասին
Համախառն բանաձևը PH3 է (մոլեկուլի կառուցվածքը ներկայացված է նկ. 1-ում): Ֆոսֆինի մոլային զանգվածը 34,00 գ/մոլ է։
Ֆոսֆին բառի իմաստը
1. Ֆոսֆինի մոլեկուլի կառուցվածքը՝ նշելով կապի անկյունը և քիմիական կապի երկարությունը։
Ցածր ջերմաստիճանում առաջանում է պինդ կլարատ 8PH3×46H2O։ Խտությունը - 1,5294 գ / լ: Եռման ջերմաստիճանը՝ (-87,42oC), հալմանը՝ (-133,8oC):
OVR-ում այն ուժեղ վերականգնող նյութ է, այն օքսիդացված է խտացված ծծմբային և ազոտական թթուներով, յոդով, թթվածնով, ջրածնի պերօքսիդով և նատրիումի հիպոքլորիտով: Դոնորների հատկությունները շատ ավելի քիչ են արտահայտված, քան ամոնիակի հատկությունները:
PH3, դրանում գտնվող տարրերի օքսիդացման վիճակները
Ֆոսֆինը կազմող տարրերի օքսիդացման վիճակները որոշելու համար նախ պետք է պարզել, թե որ տարրերի համար է այս արժեքը ճշգրիտ հայտնի:
Ֆոսֆինը ֆոսֆորի հիդրիդի աննշան անվանումն է, և, ինչպես գիտեք, հիդրիդներում ջրածնի օքսիդացման աստիճանը (+1) է։ Ֆոսֆորի օքսիդացման վիճակը գտնելու համար եկեք նրա արժեքը վերցնենք որպես «x» և որոշենք այն օգտագործելով էլեկտրաչեզոքության հավասարումը.
x + 3×(+1) = 0;
Այսպիսով, ֆոսֆորի մեջ ֆոսֆորի օքսիդացման վիճակը (-3) է.
Խնդիրների լուծման օրինակներ
3. Մոլեկուլներ. Քիմիական կապ. Նյութերի կառուցվածքը
Երկու կամ ավելի ատոմներից առաջացած քիմիական մասնիկները կոչվում են մոլեկուլները(իրական կամ պայմանական բանաձևի միավորներբազմատոմային նյութեր): Ատոմները մոլեկուլներում քիմիապես կապված են:
Քիմիական կապը ձգողականության էլեկտրական ուժն է, որը միավորում է մասնիկները։ Յուրաքանչյուր քիմիական կապ կառուցվածքային բանաձևերթվում է վալենտային գիծ,Օրինակ:
H - H (կապ երկու ջրածնի ատոմների միջև);
H3N - H + (ամոնիակի մոլեկուլի ազոտի ատոմի և ջրածնի կատիոնի միջև կապը);
(K+) - (I-) (կալիումի կատիոնի և յոդիդի իոնի կապը):
Քիմիական կապը ձևավորվում է զույգ էլեկտրոնների կողմից ( ), որոնք բարդ մասնիկների (մոլեկուլներ, բարդ իոններ) էլեկտրոնային բանաձևերում սովորաբար փոխարինվում են վալենտական գծով, ի տարբերություն իրենց սեփական, չկիսված էլեկտրոնային զույգերի ատոմների, օրինակ.
Քիմիական կապը կոչվում է կովալենտ,եթե այն գոյանում է երկու ատոմների կողմից զույգ էլեկտրոնների սոցիալականացումից։
F2 մոլեկուլում ֆտորի երկու ատոմներն էլ ունեն նույն էլեկտրաբացասականությունը, հետևաբար, էլեկտրոնային զույգի տիրապետումը նրանց համար նույնն է։ Նման քիմիական կապը կոչվում է ոչ բևեռ, քանի որ ֆտորի յուրաքանչյուր ատոմ ունի էլեկտրոնի խտությունընույնը ներս էլեկտրոնային բանաձեւմոլեկուլները պայմանականորեն կարելի է բաժանել նրանց միջև հավասարապես.
HCl-ի մոլեկուլում քիմիական կապն արդեն կա բևեռային,քանի որ քլորի ատոմի վրա էլեկտրոնային խտությունը (ավելի մեծ էլեկտրաբացասականություն ունեցող տարր) շատ ավելի մեծ է, քան ջրածնի ատոմի վրա.
Կովալենտային կապ, օրինակ՝ H - H, կարող է ձևավորվել՝ կիսելով երկու չեզոք ատոմների էլեկտրոնները.
H + H > H – H
Հ Հ
Այս կապի մեխանիզմը կոչվում է փոխանակումկամ համարժեք։
Մեկ այլ մեխանիզմի համաձայն, նույն կովալենտային կապը H – H առաջանում է, երբ H հիդրիդ իոնի էլեկտրոնային զույգը կիսում է ջրածնի H+ կատիոնը.
H+ + (:H)-> H – H
Հ Հ
H+ կատիոնը այս դեպքում կոչվում է ընդունողիսկ անիոն Հ - դոնորէլեկտրոնային զույգ. Կովալենտային կապի առաջացման մեխանիզմն այս դեպքում կլինի դոնոր-ընդունող,կամ համակարգող.
Միակ կապերը (H - H, F - F, H - CI, H - N) կոչվում են ա-հղումներ,նրանք որոշում են մոլեկուլների երկրաչափական ձևը:
Կրկնակի և եռակի կապերը () պարունակում են մեկ?-բաղադրիչ և մեկ կամ երկու?-բաղադրիչ; ?-բաղադրիչը, որն առաջինն է հիմնական և պայմանականորեն ձևավորված, միշտ ավելի ուժեղ է, քան?-բաղադրիչները։
Քիմիական կապի ֆիզիկական (իրականում չափելի) բնութագրերն են դրա էներգիան, երկարությունը և բևեռականությունը:
Քիմիական կապի էներգիա (Եգ.վ) ջերմությունն է, որն ազատվում է այս կապի ձևավորման ժամանակ և ծախսվում է այն խզելու վրա։ Միևնույն ատոմների համար միշտ կա մեկ կապ ավելի թույլքան բազմապատիկ (կրկնակի, եռակի):
Քիմիական կապի երկարությունը (լժ) - միջմիջուկային հեռավորություն. Միևնույն ատոմների համար միշտ կա մեկ կապ ավելի երկարքան բազմապատիկ:
Բևեռականությունհաղորդակցությունը չափվում է էլեկտրական դիպոլային պահ p- իրական էլեկտրական լիցքի արտադրյալը (տվյալ կապի ատոմների վրա) դիպոլի երկարությամբ (այսինքն.
Ֆոսֆոր. Ֆոսֆին
կապի երկարությունը): Որքան մեծ է դիպոլային պահը, այնքան բարձր է կապի բևեռականությունը: Կովալենտային կապի ատոմների իրական էլեկտրական լիցքերը միշտ ավելի փոքր են, քան տարրերի օքսիդացման վիճակները, բայց դրանք համընկնում են նշանով. Օրինակ, H + I-Cl-I կապի համար իրական լիցքերը H + 0'17-Cl-0'17 են (երկբևեռ մասնիկ կամ դիպոլ):
Մոլեկուլների բևեռականությունորոշվում է դրանց կազմով և երկրաչափական ձևով:
Ոչ բևեռային (p = O) կլինի:
ա) մոլեկուլներ պարզնյութեր, քանի որ դրանք պարունակում են միայն ոչ բևեռային կովալենտային կապեր.
բ) բազմատոմմոլեկուլները համալիրնյութեր, եթե դրանց երկրաչափական ձևը սիմետրիկ.
Օրինակ, CO2, BF3 և CH4 մոլեկուլները ունեն հավասար (երկարությամբ) կապի վեկտորների հետևյալ ուղղությունները.
Երբ կապի վեկտորները ավելացվում են, դրանց գումարը միշտ անհետանում է, և մոլեկուլները, որպես ամբողջություն, ոչ բևեռ են, թեև դրանք պարունակում են բևեռային կապեր:
Բևեռային (էջ> O) կլինի.
Ա) դիատոմիկմոլեկուլները համալիրնյութեր, քանի որ դրանք պարունակում են միայն բևեռային կապեր.
բ) բազմատոմմոլեկուլները համալիրնյութեր, եթե դրանց կառուցվածքը ասիմետրիկ,այսինքն՝ դրանց երկրաչափական ձևը կամ թերի է կամ աղավաղված, ինչը հանգեցնում է ընդհանուր էլեկտրական դիպոլի առաջացմանը, օրինակ՝ NH3, H2O, HNO3 և HCN մոլեկուլներում։
Բարդ իոնները, ինչպիսիք են NH4+, SO42- և NO3-, սկզբունքորեն չեն կարող լինել դիպոլներ, դրանք կրում են միայն մեկ (դրական կամ բացասական) լիցք:
Իոնային կապառաջանում է կատիոնների և անիոնների էլեկտրաստատիկ ձգման ժամանակ՝ զույգ էլեկտրոնների գրեթե առանց սոցիալականացման, օրինակ՝ K+-ի և I-ի միջև։ Կալիումի ատոմն ունի էլեկտրոնային խտության պակաս, յոդի ատոմը՝ ավելցուկ։ Այս կապը համարվում է սահմանափակողկովալենտային կապի դեպքում, քանի որ զույգ էլեկտրոնները գործնականում գտնվում են անիոնի տիրապետության տակ։ Նման հարաբերությունն առավել բնորոշ է բնորոշ մետաղների և ոչ մետաղների (CsF, NaBr, CaO, K2S, Li3N) և աղի դասի նյութերի (NaNO3, K2SO4, CaCO3) միացություններին: Այս բոլոր միացությունները սենյակային պայմաններում բյուրեղային նյութեր են, որոնց միավորում է ընդհանուր անվանումը իոնային բյուրեղներ(բյուրեղներ, որոնք կառուցված են կատիոններից և անիոններից):
Կա կապի մեկ այլ տեսակ, որը կոչվում է մետաղական կապ,որոնցում վալենտային էլեկտրոնները այնքան թույլ են պահվում մետաղի ատոմների կողմից, որ դրանք իրականում չեն պատկանում հատուկ ատոմներին:
Մետաղների ատոմները, որոնք մնացել են առանց իրենց ակնհայտորեն պատկանող արտաքին էլեկտրոնների, դառնում են, այսպես ասած, դրական իոններ։ Նրանք ձևավորում են մետաղական բյուրեղյա վանդակ:Սոցիալականացված վալենտային էլեկտրոնների բազմություն ( էլեկտրոն գազ)պահում է դրական մետաղական իոններ միասին և հատուկ վանդակավոր տեղամասերում:
Իոնական և մետաղական բյուրեղներից բացի կան նաև ատոմայինԵվ մոլեկուլայինբյուրեղային նյութեր, որոնց վանդակավոր տեղամասերում կան համապատասխանաբար ատոմներ կամ մոլեկուլներ։ Օրինակներ՝ ադամանդ և գրաֆիտ - ատոմային ցանցով բյուրեղներ, յոդ I2 և ածխածնի երկօքսիդ CO2 (չոր սառույց) - մոլեկուլային ցանցով բյուրեղներ:
Քիմիական կապերը գոյություն ունեն ոչ միայն նյութերի մոլեկուլների ներսում, այլև կարող են ձևավորվել մոլեկուլների միջև, օրինակ՝ հեղուկ HF-ի, ջրի H2O-ի և H2O + NH3 խառնուրդի համար.
ջրածնային կապձևավորվում է բևեռային մոլեկուլների էլեկտրաստատիկ ձգողականության ուժերի շնորհիվ, որոնք պարունակում են ամենաէլեկտրբացասական տարրերի՝ F, O, N ատոմներ: Օրինակ՝ ջրածնային կապերը առկա են HF, H2O և NH3-ում, բայց դրանք չկան HCl, H2S և PH3-ում: .
Ջրածնային կապերը անկայուն են և բավականին հեշտությամբ կոտրվում են, օրինակ, երբ սառույցը հալվում է և ջուրը եռում է։ Այնուամենայնիվ, որոշակի լրացուցիչ էներգիա է ծախսվում այդ կապերը, և, հետևաբար, ջրածնային կապերով նյութերի հալման կետերը (Աղյուսակ 5) և եռման կետերը կոտրելու համար։
(օրինակ՝ HF-ը և H2O-ն) զգալիորեն ավելի բարձր են, քան նմանատիպ նյութերի համար, բայց առանց ջրածնային կապերի (օրինակ՝ համապատասխանաբար HCl և H2S)։
Շատ օրգանական միացություններ նույնպես ձևավորում են ջրածնային կապեր. Ջրածնային կապը կարևոր դեր է խաղում կենսաբանական գործընթացներում։
Մաս Ա-ի առաջադրանքների օրինակներ
1. Միայն կովալենտային կապերով նյութերն են
1) SiH4, Cl2O, CaBr2
2) NF3, NH4Cl, P2O5
3) CH4, HNO3, Na(CH3O)
4) CCl2O, I2, N2O
2–4. կովալենտային կապ
2. միայնակ
3. կրկնակի
4. եռակի
առկա է հարցում
5. Մոլեկուլներում առկա են բազմաթիվ կապեր
6. Ռադիկալներ կոչվող մասնիկներն են
7. Կապերից մեկն առաջանում է դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմով իոնների բազմության մեջ
8. Առավել դիմացկունԵվ կարճկապ - մոլեկուլում
9. Միայն իոնային կապերով նյութեր՝ հավաքածուի մեջ
10–13. Նյութի բյուրեղային ցանցը
1) մետաղ
3) միջուկային
4) մոլեկուլային
Ֆոսֆորի միացություններ.
Ռ-3. Մետաղների ֆոսֆիդները իոն-կովալենտ միացություններ են։ S-մետաղների ֆոսֆիդները (բացի Be-ից) և լանթանիդները իոնային աղի նման միացություններ են, դրանք հեշտությամբ հիդրոլիզվում են ջրի և թթուների միջոցով՝ Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl = 3NaCl + PH3: D-տարրերի ֆոսֆիդները մետաղի նման քիմիապես իներտ միացություններ են։ Բացառություն են կազմում I և II խմբերի մետաղների ֆոսֆիդները, երկրորդական ենթախմբերը, որոնք նույնպես աղի են, բայց կովալենտության մեծ խառնուրդով։ Ֆոսֆորը կայուն միացություններ չի առաջացնում անտիմոնի, բիսմուտի, կապարի և սնդիկի հետ։
Ջրածնի հետ ֆոսֆորի համակցությունը կոչվում է ջրածնի ֆոսֆիդ, թեև այդ տարրերի էլեկտրաբացասականությունը գրեթե հավասար է։ Միացությունն ունի PH3 բանաձև, որը կոչվում է ֆոսֆին. Չափազանց թունավոր գազ է՝ սխտորի տհաճ հոտով, bp=-88°C։ Հեղուկի մեջ ֆոսֆինի մոլեկուլների և ջրի և ֆոսֆինի մոլեկուլների միջև ջրածնային կապեր չկան լուծարման ժամանակ, հետևաբար եռման կետը ցածր է, և ֆոսֆինը գործնականում չի լուծվում ջրի մեջ: Մոլեկուլը բուրգ է՝ վերևում ֆոսֆորի ատոմով և P-H կապերի միջև 93,5° անկյունով, ինչը ցույց է տալիս այս միացության առաջացման ընթացքում ֆոսֆորի ատոմային ուղեծրերի հիբրիդացման բացակայությունը։ Կապերը ձևավորվում են գրեթե մաքուր p-օրբիտալներով։ Ֆոսֆորի միայնակ էլեկտրոնային զույգը մնում է 3s ուղեծրում, ուստի ֆոսֆինը թույլ հիմք է և ընդհանրապես թույլ բարդացնող նյութ: Ֆոսֆոնիումի կատիոնը ձևավորվում է միայն ամենաուժեղ թթուներով անջուր միջավայրում (HJ, HClO4, HBF4), օրինակ՝ PH3 + HJ = PH4J։ Ջուրը հեշտությամբ քայքայում է ֆոսֆոնիումի աղերը։ Ֆոսֆինը ցուցադրում է ուժեղ վերականգնող հատկություն՝ PH3 + 2O2 = H3PO4 (150°C-ում այս ռեակցիան տեղի է ունենում պայթյունով), PH3 + 6AgNO3 + 3H2O = 6Ag↓ + H2(PHO3) + 6AgNO3 PH3 + 3J2 + 3HO2 6HJ. Պարզ նյութերից ֆոսֆինի սինթեզը չի կարող իրականացվել, քանի որ P-H կապը բավականաչափ ամուր չէ իր երկարության և էլեկտրաստատիկ բաղադրիչի աննշան ներդրման պատճառով: Հետևաբար, ֆոսֆինը ստացվում է մետաղների ֆոսֆիդների հիդրոլիզով կամ ալկալիում ֆոսֆորի լուծմամբ (ռեակցիաները տրված են վերևում)։
Ֆոսֆորի հիմնական միացությունները դրական օքսիդացման վիճակներում օքսիդներն են, թթվածին պարունակող թթուները և հալոգենիդները։ Ցանկալի է դրանք առանձին դիտարկել:
Ֆոսֆորի օքսիդներ– P4O6-ը և P4O10-ը թթվային օքսիդներ են, ունեն մոլեկուլային կառուցվածք, պինդ են (հալում (P4O6) = 23,8 °C, P4O10-ի մոլեկուլային փոփոխությունը բարձրանում է 3590 °C-ում, իսկ պոլիմերային ձևափոխումը հալվում է 580 °C-ում), երկուսն էլ լուծվում են ջուր՝ տալով հիդրօքսիդներ, որոնք համապատասխանաբար թթուներ են՝ ֆոսֆորային և օրթոֆոսֆորական։ Ֆոսֆորի (V) օքսիդը շատ հիգրոսկոպիկ է, այն կլանում է օդի խոնավությունը, հետևաբար այն օգտագործվում է որպես չորացնող և նաև որպես ջրահեռացնող միջոց՝ P2O5 + HNO3 = HPO3 + N2O5, դա առաջացնում է մետաֆոսֆորական թթու կամ պոլիֆոսֆորական թթուներ - (HPO3): ) 3-4. Ֆոսֆորի (III) օքսիդը, որում ֆոսֆորը գտնվում է միջանկյալ օքսիդացման վիճակում, ունակ է հետագա օքսիդացման և անհամաչափության ռեակցիաների, օրինակ՝ տեղի է ունենում 5P4O6 = 2P4 + 3P4O10 ռեակցիա։ Ֆոսֆորի (V) օքսիդը չունի օքսիդացնող հատկություն, և ինքնին կարող է ստացվել անջուր պայմաններում ֆոսֆորի օքսիդացման միջոցով, օրինակ՝ որոշ աղերի ջերմային տարրալուծմամբ՝ 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl:
Ֆոսֆորի թթվածնային թթուներ.Ֆոսֆորի թթվածնային թթուների բազմազանությունը պայմանավորված է հետևյալ պատճառներով՝ 1. Ֆոսֆորի վալենտությունը կարող է լինել III կամ V։ մոլեկուլներ, հնարավոր է. 3. Բոլոր հիդրօքսիդներում ֆոսֆորն ունի 4 կոորդինացիոն թիվ, այդպիսի հիդրօքսիդները նրա համար ավելի կայուն են, եթե թթվածնի ատոմները բավարար չեն, ապա ձևավորվում է P-H կապ ((HO) 2PHO, և ոչ թե P (OH) 3, և այլն): 4. Ֆոսֆորական թթուները հակված են գծային կամ ցիկլային պոլիմերների առաջացմանը: 5. Որոշակի պայմաններում հնարավոր է P-P կապի առաջացում։ 6. Ինչ վերաբերում է բոլոր հիդրօքսիդներին, ապա հետագա օքսիդացման ժամանակ առաջանում են պերօքսո թթուներ։ Ներկայացնենք ամենահայտնի ֆոսֆորաթթուների կառուցվածքն ու հատկությունները։
H3PO4-ը օրթոֆոսֆորական թթու է:Սա եռաբազային թթու է, առաջին փուլում դիսոցման միջին (Ka = 7.52.10-3) և թույլ մյուս երկու փուլերում։ Անջուր վիճակում առաջացնում է թափանցիկ հիգրոսկոպիկ բյուրեղներ՝ mp=42°C։ Այն լուծվում է ջրի մեջ ցանկացած կոնցենտրացիայի մեջ: Օրթոֆոսֆորական թթուն ստացվում է ջրի մեջ ֆոսֆորի (V) օքսիդ լուծելով, ֆոսֆին այրելով, թթվային միջավայրում ֆոսֆորի ցանկացած ձևի օքսիդացում, երկուական ֆոսֆորի (V) միացություններ հիդրոլիզելով՝ P4S10 + 16H2O = 4H3PO2S + 10H: Արդյունաբերությունն օգտագործում է ֆոսֆորի այրման մեթոդը՝ օքսիդի հետագա տարրալուծմամբ, ինչպես նաև օրթոֆոսֆորական թթվի տեղափոխում կալցիումի ֆոսֆատից խտացված ծծմբաթթվով տաքացնելիս՝ Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4: Այս թթուն համապատասխանում է աղերի երեք շարքի՝ միջին (ֆոսֆատներ կամ օրթոֆոսֆատներ) և թթվային (հիդրոֆոսֆատներ և դիհիդրոֆոսֆատներ): Բոլոր մետաղների ֆոսֆատները և հիդրոֆոսֆատները, բացառությամբ նատրիումի, կալիումի, ռուբիդիումի և ցեզիումի, ջրի մեջ չեն լուծվում: Երկջրածնային ֆոսֆատները լուծելի են։ Լուծվող ֆոսֆատներն անցնում են ուժեղ անիոնային հիդրոլիզ, ֆոսֆատային անիոնն ունի հիդրոլիզի ամենաբարձր հաստատունը, իսկ դիհիդրոֆոսֆատը՝ ամենացածրը։ Անիոնի հիդրոլիզը հանգեցնում է աղի լուծույթների ալկալային միջավայրի: Թթվային անիոնները, հիդրոլիզի հետ միաժամանակ, մասնակցում են տարանջատման հավասարակշռությանը, որը հանգեցնում է թթվային լուծույթի միջավայրի, դիհիդրոֆոսֆատի համար՝ ավելի մեծ չափով, հիդրոֆոսֆատի համար՝ ավելի փոքր չափով։ Այս պրոցեսների արդյունքում նատրիումի երկհիդրոֆոսֆատի լուծույթն ունի մի փոքր թթվային միջավայր, հիդրոֆոսֆատի լուծույթը՝ մի փոքր ալկալային միջավայր, իսկ ֆոսֆատի լուծույթը՝ խիստ ալկալային միջավայր։ Ամոնիումի ֆոսֆատը, որպես թույլ թթվով և հիմքով առաջացած աղ, ամբողջությամբ քայքայվում է ջրով։ Օրթոֆոսֆատները հալվում են առանց քայքայվելու շատ բարձր ջերմաստիճաններում: Հիդրոֆոսֆատները տաքացնելիս տալիս են դիֆոսֆատներ՝ 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2O։ Դիհիդրոֆոսֆատները տաքացնելիս վերածվում են պոլիմետաֆոսֆատների՝ xKH2PO4 = (KPO3)x + H2O։ Ֆոսֆատները չունեն ուժեղ օքսիդացնող հատկություն, սակայն տաքացնելիս կարող են կրճատվել ածխածնի միջոցով: Սիլիցիումի երկօքսիդի առկայության դեպքում այս ռեակցիան հանգեցնում է ֆոսֆորի արտադրությանը (տրված է ռեակցիայի հավասարումը), SiO2-ի բացակայության դեպքում պրոցեսն ընթանում է հետևյալ կերպ՝ Ca3(PO4)2 + 8C = Ca3P2 + 8CO։ Ամոնիումի ֆոսֆատի տաքացումը հանգեցնում է ամոնիակի մոլեկուլների աստիճանական կորստի, որն ի վերջո ձևավորվում է 300°C-ից բարձր պոլիմետաֆոսֆորաթթվի ջերմաստիճանում:
Ֆոսֆորական թթվի ջրազրկումից առաջանում են խտացված ֆոսֆորաթթուներ, որոնք պարունակում են մեկ կամ մի քանի կամրջող թթվածնի ատոմներ։ Այս դեպքում ձևավորվում են շղթայական, ցիկլային և խառը կառուցվածքներ։ Դիտարկենք դրանցից ամենապարզը.
Դիֆոսֆորական (պիրոֆոսֆորական) թթու - H4P2O7:Ստացվում է ֆոսֆորական թթու տաքացնելով մինչև 2000C։ Անջուր վիճակում այն անգույն բյուրեղներ է՝ mp=61°C, որոնք ջրի մեջ շատ լուծելի են՝ առաջացնելով ֆոսֆորական թթուից շատ ավելի ուժեղ թթու։ Այս թթուն հատկապես ուժեղ է առաջին երկու քայլերում: Ցանկացած խտացրած թթու ավելի ուժեղ է, քան մեկ թթուն, քանի որ դրա տարանջատումը առաջացնում է ավելի կայուն անիոն: Պիրոֆոսֆորական թթվի լուծույթները անկայուն են, քանի որ ջրի մոլեկուլը աստիճանաբար ավելացվում է օրթոֆոսֆորական թթվի երկու մոլեկուլ առաջացնելու համար: Ավելի կայուն են աղերը՝ պիրոֆոսֆատները, որոնք, ինչպես արդեն նշվեց, կարելի է ստանալ հիդրոֆոսֆատների տաքացման միջոցով։
Մետաֆոսֆորական թթուներ - (HPO3) x, որտեղ x \u003d 3.4.6.Ցիկլային խտացված թթուներ, որոնք պարունակում են ֆոսֆորի և թթվածնի փոփոխվող ատոմների ցիկլ: Ստացվում է օրթոֆոսֆորական թթուում ֆոսֆորի (V) օքսիդի լուծմամբ, ինչպես նաև պիրոֆոսֆորական թթուն մինչև 300 ° C տաքացնելով՝ 3H4P2O7 \u003d 2 (HPO3) 3 + H2O: Բոլոր մետաֆոսֆորական թթուները շատ ուժեղ են, տրիմետաֆոսֆորական թթվի համար Ka2 = 0,02: Այս բոլոր թթուները նույնպես աստիճանաբար ջրային լուծույթում վերածվում են ֆոսֆորաթթվի։ Նրանց աղերը կոչվում են, համապատասխանաբար, տրի-, տետրա- և հեքսամետաֆոսֆատներ:
Կարող է ստացվել ֆոսֆորի (V) օքսիդի օքսիդացում պերոքսոֆոսֆորական թթու P4O10 + 4H2O2 + 2H2O = 4H3RO5:
Ֆոսֆորական (հիպոֆոսֆորական) թթու H4P2O6ունի P-R կապ: Կառուցվածքային բանաձևը կարող է ներկայացվել որպես (OH)2OP-RO(OH)2:
Ֆոսֆինի հատկությունները
Բանաձևից երևում է, որ ֆոսֆորի վալենտությունը 5 է, իսկ օքսիդացման վիճակը +4-ը պաշտոնական արժեք է, որը կապված է միանման ատոմների միջև կապի առկայության հետ: Սա tetrabasic թթու է, որի ուժը համապատասխանում է օրթոֆոսֆորի: Ստացվում է ռեակցիայի միջոցով՝ PbP2O6 + 2H2S = 2PbS↓ + H4P2O6 և լուծույթից անջատվում է դիհիդրատի տեսքով mp=62°C։ Թթվային լուծույթում այն անհամաչափ է օրթոֆոսֆորական և ֆոսֆորային թթուների մեջ:
Ֆոսֆորաթթու H3PO3 կամ H2:Միջին ուժի երկհիմն թթու է, անջուր վիճակում՝ պինդ նյութ՝ mp=74°C։ Ստացվում է ֆոսֆորի (III) հալոգենիդների հիդրոլիզից, ինչպես նաև ջրի տակ քլորով սպիտակ ֆոսֆորի օքսիդացումից՝ P4 + 6Cl2 + 12H2O = 4H2 + 12HCl։ Ինչպես նշվեց վերևում, P(OH)3 բաղադրության միացությունը պակաս կայուն է, հետևաբար, իզոմերիացում տեղի է ունենում P-H կապի ձևավորմամբ, որն այլևս չի տարանջատվում ջրային լուծույթում։ Ֆոսֆորաթթվի աղերը կոչվում են ֆոսֆիտներ, թթվային աղերը՝ հիդրոֆոսֆիտներ։ Ֆոսֆիտների մեծ մասը (բացառությամբ ալկալիական մետաղների աղերի) անլուծելի են ջրում։ Ինչպես բոլոր ֆոսֆորի (III) միացությունները, ֆոսֆորաթթուն ուժեղ վերականգնող նյութ է, այն օքսիդացվում է ֆոսֆորաթթվի հալոգենների, ազոտի երկօքսիդի և այլ օքսիդացնող նյութերի միջոցով, ինչպես նաև վերականգնում է ցածր ակտիվ մետաղները դրանց աղերի լուծույթից, օրինակ՝ HgCl2: + H2 + H2O = H3PO4 + 2HCl + Hg↓ Տաքացնելիս անհամաչափ է՝ 4H2 = 3H3PO4 + PH3:
Ֆոսֆորային (ֆոսֆինաթթու) H3PO2 կամ H.Սա mp=26,5°C պինդ նյութ է, որի ջրային լուծույթը բավականին ուժեղ (Ka=7,9,10-2) միահիմն թթու է։ Այս միացության ֆոսֆորն ունի նաև հինգ կապ, որոնցից երկուսը ջրածնի ատոմների հետ են։ Դիսոցացիայի է ենթարկվում միայն H-O կապը: Այս միացության մեջ ֆոսֆորի պաշտոնական օքսիդացման աստիճանը +1 է: Ֆոսֆորաթթուն և դրա աղերը՝ հիպոֆոսֆիտները, ուժեղ վերականգնող նյութեր են։ Մետաղական կատիոնները, նույնիսկ նրանք, որոնք կանգնած են ջրածնից առաջ լարման շարքում, կարող են վերածվել մետաղի՝ NiCl2 + Na + 2H2O = H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni↓: Երբ տաքացվում է, ֆոսֆորաթթուն անհամաչափ է՝ 3H = PH3 + 2H2: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ ֆոսֆորաթթուն նույնպես քայքայվում է ֆոսֆորաթթվի և ֆոսֆինի: Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների հիպոֆոսֆիտները ստացվում են ֆոսֆորի և ալկալիի փոխազդեցությամբ (տե՛ս վերևում): Ֆոսֆինի օքսիդացում մեղմ օքսիդիչով՝ PH3 + SO2 = H + S↓ (կատալիզատորներ են սնդիկը և ջրի հետքերը):
Ֆոսֆորի հալոգենիդներ PX3 և PX5:Հայտնի են բոլոր ֆոսֆորի հալոգենիդները, բացի PJ5-ից: Ֆոսֆորի (III) դեպքում դրանք բրգաձեւ մոլեկուլներ են, որոնց վերևում ֆոսֆորի ատոմն է և P-X կապերի միջև անկյունները հավասար են 100°: Ֆոսֆորի(V) հալոգենիդները եռանկյուն երկպիրամիդներ են՝ ֆոսֆորի ատոմային ուղեծրերի sp3d հիբրիդացումով։ Երկու ֆոսֆորի ֆտորիդները նորմալ պայմաններում գազ են, PCl3 և PBr3 հեղուկներ, իսկ եռիոդիդը, պենտաքլորիդը և պենտաբրոմիդը պինդ են: Վերջին երկու միացությունները աղեր են բարդ իոններով PCl5՝ +-, PBr5: +Br-: Երբ տաքանում են, երկու միացություններն էլ անջատում են հալոգենի մոլեկուլը և վերածվում տրիհալոգենիդի։ Ֆոսֆորի հալոգենիդները ստացվում են ուղղակի սինթեզով։ Միայն PF3 - անուղղակիորեն՝ PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3: Բոլոր ֆոսֆորի հալոգենիդները ենթակա են հիդրոլիզի, իսկ տրիհալիդները նույնպես ունակ են օքսիդացման՝ 2PCl3 + O2 = 2POCl3 - ֆոսֆորի օքսիքլորիդ, կարելի է ստանալ նաև այլ ռեակցիաներով՝ PCl3 + 2CrO3 = POCl3 + Cr2O3↓PCl003 = P. Տրիհալիդները նաև ծծումբ են ավելացնում՝ PCl3 + S = PSCl3: Ոչ ջրային լուծույթներում հնարավոր են ռեակցիաներ՝ KF + PF5 = K HF (հեղուկ) + PF5 = H - hexafluorophosphoric թթու, կայուն է միայն ջրային լուծույթում, ուժով համեմատելի է պերքլորաթթվի հետ։
Նախորդը567891011121314151617181920Հաջորդը
ԴԻՏԵԼ ԱՎԵԼԻՆ:
Ֆոսֆին. Ֆոսֆորի օքսիդներ և ֆոսֆորական թթուներ. հատկություններ, պատրաստում.
Ֆոսֆին բառ
Ֆոսֆորի բժշկակենսաբանական նշանակությունը.
Ֆոսֆինը (ջրածնի ֆոսֆոր, ֆոսֆորի հիդրիդ, ըստ IUPAC անվանացանկի՝ ֆոսֆան PH3) անգույն, շատ թունավոր, բավականին անկայուն գազ է (նորմալ պայմաններում)՝ փտած ձկան հատուկ հոտով։
Ֆիզիկական հատկություններ
անգույն գազ. Վատ է լուծվում ջրում, չի արձագանքում դրա հետ։ Ցածր ջերմաստիճանում առաջանում է պինդ կլատրատ 8РН3·46Н2О։ Լուծվում է բենզոլում, դիէթիլ էթերում, ածխածնի դիսուլֆիդում։ −133,8 °C ջերմաստիճանում այն ձևավորում է բյուրեղներ՝ դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակով։
Ֆոսֆինի մոլեկուլն ունի C3v մոլեկուլային համաչափությամբ եռանկյուն բուրգի ձև (dPH = 0,142 նմ, HPH = 93,5o): Դիպոլի մոմենտը 0,58 D է, զգալիորեն ցածր է, քան ամոնիակինը: PH3 մոլեկուլների միջև ջրածնային կապը գործնականում չի դրսևորվում, հետևաբար ֆոսֆինը ունի ավելի ցածր հալման և եռման կետ:
]Ստանալ
Ֆոսֆինը ստացվում է սպիտակ ֆոսֆորի փոխազդեցությամբ տաք ալկալիի հետ, օրինակ.
Այն կարող է ստացվել նաև ջրի կամ թթուների ազդեցությամբ ֆոսֆիդների վրա.
Ջրածնի քլորիդը, երբ տաքացվում է, փոխազդում է սպիտակ ֆոսֆորի հետ.
Ֆոսֆոնիումի յոդիդի տարրալուծում.
Ֆոսֆոնաթթվի տարրալուծում.
կամ վերականգնել այն.
Քիմիական հատկություններ
Ֆոսֆինը շատ է տարբերվում իր ամոնիակայինից: Նրա քիմիական ակտիվությունն ավելի բարձր է, քան ամոնիակը, այն վատ է լուծվում ջրում, քանի որ հիմքը շատ ավելի թույլ է, քան ամոնիակը։ Վերջինս բացատրվում է նրանով, որ H-P կապերը թույլ բևեռացված են, և ֆոսֆորի (3s2) միայնակ զույգ ակտիվությունը ամոնիակում ավելի ցածր է, քան ազոտինը (2s2):
Թթվածնի բացակայության դեպքում, երբ տաքացվում է, այն քայքայվում է տարրերի.
ինքնաբուխ բռնկվում է օդում (դիֆոսֆինի գոլորշու առկայության դեպքում կամ 100 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում).
Ցույց է տալիս ուժեղ վերականգնող հատկություններ.
Ուժեղ պրոտոն դոնորների հետ փոխազդեցության ժամանակ ֆոսֆինը կարող է տալ PH4+ իոն պարունակող ֆոսֆոնիումի աղեր (նման ամոնիումին): Ֆոսֆոնիումի աղերը՝ անգույն բյուրեղային նյութերը, չափազանց անկայուն են, հեշտությամբ հիդրոլիզվում են։
Ֆոսֆինի աղերը, ինչպես ինքնին ֆոսֆինը, ուժեղ վերականգնող նյութեր են:
Թունավորություն
Ֆոսֆինը խիստ թունավոր է, գործում է նյարդային համակարգի վրա, խանգարում է նյութափոխանակությանը։ MAC = 0,1 մգ/մ³: Հոտը զգացվում է 2-4 մգ/մ³ կոնցենտրացիայի դեպքում, երկարատև ինհալացիա 10 մգ/մ³ կոնցենտրացիայի դեպքում մահացու է: Մարդու արյան մեջ ֆոսֆինի պարունակությունը 0,001 մգ/մ³-ից ոչ ավելի է:
Հայտնի են հետևյալ ֆոսֆորի օքսիդները.
Ֆոսֆորի (III) օքսիդ - երկուական անօրգանական միացություն, ֆոսֆորի օքսիդ P4O6 բանաձեւով, սպիտակ փաթիլներ կամ տհաճ հոտով բյուրեղներ, արձագանքում են ջրի հետ։
Անդորրագիր
- Սպիտակ ֆոսֆորի զգույշ օքսիդացում ազոտի օքսիդով կամ ածխածնի երկօքսիդով.
- Ֆոսֆորի (V) օքսիդի և սպիտակ ֆոսֆորի հակադարձ անհամաչափությունը.
[խմբագրել] Ֆիզիկական հատկություններ
Ֆոսֆորի (III) օքսիդը առաջացնում է սպիտակ փաթիլներ կամ բյուրեղներ՝ տհաճ հոտով։
Լավ է լուծվում օրգանական լուծիչներում (բենզոլ, ածխածնի դիսուլֆիդ)։
Լույսի տակ անկայուն է, սկզբում դեղնում է, իսկ հետո կարմրում։
Հատկություններ
P4O10-ը շատ ակտիվորեն փոխազդում է ջրի հետ (H-ձևը կլանում է ջուրը նույնիսկ պայթյունի ժամանակ), առաջացնելով ֆոսֆորական թթուների խառնուրդներ, որոնց բաղադրությունը կախված է ջրի քանակից և այլ պայմաններից.
Այն նաև ունակ է ջուր հանել այլ միացություններից՝ դարձնելով այն հզոր ջրազրկող.
Ֆոսֆորի (V) օքսիդը լայնորեն օգտագործվում է օրգանական սինթեզում։ Այն փոխազդում է ամիդների հետ՝ դրանք վերածելով նիտրիլների.
Կարբոքսիլաթթուները վերածվում են համապատասխան անհիդրիդների.
Ֆոսֆորի (V) օքսիդը փոխազդում է նաև սպիրտների, եթերների, ֆենոլների և այլ օրգանական միացությունների հետ։ Այս դեպքում P-O-P կապերը կոտրվում են, և առաջանում են ֆոսֆորօրգանական միացություններ։ Փոխազդում է NH3-ի և ջրածնի հալոգենիդների հետ՝ առաջացնելով ամոնիումի ֆոսֆատներ և ֆոսֆորի օքսիհալիդներ.
Երբ P4O10-ը միաձուլվում է հիմնական օքսիդների հետ, ձևավորում է տարբեր պինդ ֆոսֆատներ, որոնց բնույթը կախված է ռեակցիայի պայմաններից։
Անդորրագիր
Ֆոսֆորի (V) օքսիդը ստացվում է ֆոսֆորի այրմամբ։ Տեխնոլոգիական գործընթացը տեղի է ունենում այրման պալատում և ներառում է տարրական P-ի օքսիդացումը նախապես չորացրած օդով, P4O10-ի տեղումները և արտանետվող գազերի մաքրումը։ Ստացված պենտօքսիդը մաքրվում է սուբլիմացիայի միջոցով։
Տեխնիկական արտադրանքն ունի սպիտակ ձյունանման զանգվածի տեսք՝ բաղկացած P4O10-ի տարբեր ձևերի խառնուրդից։
Դիմում
P4O10 օգտագործվում է որպես գազերի և հեղուկների չորանոց: Այն նաև միջանկյալ արտադրանք է H3PO4 ֆոսֆորաթթվի ջերմային արտադրության մեջ:
Այն լայնորեն օգտագործվում է օրգանական սինթեզի մեջ ջրազրկման և խտացման ռեակցիաներում։
Ֆոսֆորի արժեքը
- ֆոսֆորը նուկլեինաթթուների մի մասն է, որը մասնակցում է աճի, բջիջների բաժանման, գենետիկական տեղեկատվության պահպանման և օգտագործման գործընթացներին:
- ֆոսֆորը գտնվում է կմախքի ոսկորներում (մարմնի ֆոսֆորի ընդհանուր քանակի մոտ 85%-ը)
- ֆոսֆորն անհրաժեշտ է ատամների և լնդերի նորմալ կառուցվածքի համար
- ապահովում է սրտի և երիկամների պատշաճ գործունեությունը
- ֆոսֆորը մասնակցում է բջիջներում էներգիայի կուտակման և արտազատման գործընթացներին
- ներգրավված է նյարդային ազդակների փոխանցման մեջ
- օգնում է ճարպերի և օսլայի նյութափոխանակությանը.
Անօրգանական ֆոսֆոր տարրը՝ P-ն մարդու օրգանիզմում հանդիպում է ֆոսֆորի միացությունների՝ անօրգանական ֆոսֆատների և լիպիդների կամ նուկլեոտիդների տեսքով։
Նախորդը10111213141516171819202122232425Հաջորդը
Ֆիզիկական հատկություններ
Ֆոսֆոր Պունի մի քանի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներ՝ սպիտակ, կարմիր, սև։
Ֆոսֆորի ստացում Պ
Ազատ ֆոսֆոր Պստացվում է բնական կալցիումի ֆոսֆատից՝ այն տաքացնելով ավազով ( SiO2)և ածուխը էլեկտրական վառարանում բարձր ջերմաստիճանում.
Ֆոսֆորի քիմիական հատկությունները - Պ
Սպիտակ ֆոսֆորավելի ռեակտիվ, քան կարմիրը:
Զգուշացեք ֆոսֆինից.
Այն հեշտությամբ օքսիդանում է և օդում ինքնաբուխ բռնկվում։
Երբ օքսիդացված է, սպիտակ ֆոսֆոր փայլում էմթության մեջ քիմիական էներգիան վերածվում է լույսի էներգիայի:
Ֆոսֆորի միացություններ Պմետաղներով կոչվում են ֆոսֆիդներ. Դրանք հեշտությամբ քայքայվում են ջրի միջոցով՝ առաջացնելով գազ։ ֆոսֆին (PH3).
Ֆոսֆին - PH3
4. Քլորի մեծ ավելցուկով ձևավորվում է ֆոսֆորի պենտաքլորիդ.
Ֆոսֆորի օքսիդներ և թթուներ
Ֆոսֆորը ձևավորվում է թթվածնի հետ երեք օքսիդներ :
P2O3 - ֆոսֆորի անհիդրիդ - ֆոսֆորի օքսիդ (SH);
P2O5 - ֆոսֆորի անհիդրիդ - ֆոսֆորի (V) օքսիդ;
(P2O4-ը ֆոսֆորի տետրոօքսիդ է):
P2O3ստացված ֆոսֆորի դանդաղ օքսիդացումով (թթվածնի պակասով).
Երբ ենթարկվում է սառը ջրի, այն ձևավորվում է ֆոսֆորաթթու – H3PO3.
P2O5ձևավորվում է օդում ֆոսֆորի այրման ժամանակ (թթվածնի ավելցուկով).
թթուներ
Ֆոսֆորի անհիդրիդ P2O5Կախված ջերմաստիճանից, կարող է միացնել տարբեր քանակությամբ ջուր՝ ձևավորելով տարբեր կազմի թթուներ.
Ամենամեծ նշանակությունն է օրթո ֆոսֆորական թթու -H3PO4.
Այն կարելի է ձեռք բերել հետևյալ կերպ.
1. Եռացող մետաֆոսֆորական թթու.
2. Կարմիր ֆոսֆորի օքսիդացում.
3. Ծծմբաթթվի ազդեցությունը կալցիումի ֆոսֆատի վրա.
©2015 arhivinfo.ru Բոլոր իրավունքները պատկանում են տեղադրված նյութերի հեղինակներին:
Ֆոսֆինի բանաձև ……………………………………………………………. pH 3
Մոլեկուլային քաշը ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Գույնը և տեսքը ..................................................... ........Անգույն գազ.
Հալման ջերմաստիճանը ............................................... - 133,5 °C։
Եռման ջերմաստիճանը ..................................................... .... -87,7°С.
Գոլորշիացման ճնշում ..............40 մմ Hg Արվեստ. -129,4°C-ում:
Լուծելիությունը ջրում ..........................26% ծավալով 17°C-ում:
Խտությունը ......................... 1,18 (0°C, 760 մմ Hg) (Օդ-1):
Բռնկման կետ ...................................................... .............. .....100°С.
Պայթուցիկության ստորին սահմանը ........... 1,79-1,89% ծավալի;
Հոտի տեսքը .............................................. ........ ...... 1.3 - 2.6 ppm:
Համեմատաբար բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում ֆոսֆինը պայթուցիկ է:
Դյուրավառության ցածր կոնցենտրացիայի սահման (LEL) - 1,79-1,89%
ծավալով կամ …………………………………..26.15-27.60 գ/մ3, կամ 17000-18900 մլ/մ3:
Ֆոսֆինի գոլորշիացման թաքնված ջերմությունը հավասար է …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Ջրում լուծելիությունը 0,52 գ/լ է 20 0 C ջերմաստիճանի և 34,2 կգֆ/սմ 2 ճնշման դեպքում:
Ֆոսֆին
- խիստ թունավոր, անգույն գազ, որը 1,5 անգամ ավելի ծանր է, քան օդը, հետևաբար, երբ կիրառվում է, այն հեշտությամբ թափանցում է տարածքի բոլոր ճեղքերն ու դժվար հասանելի վայրերը և արդյունավետորեն ոչնչացնում է ձվերը, թրթուրները, ձագուկները և չափահաս միջատները:
Վատ է լուծվում ջրում, չի արձագանքում դրա հետ։ Լուծվում է բենզոլում, դիէթիլ էթերում, ածխածնի դիսուլֆիդում։ Ֆոսֆինը խիստ թունավոր է, գործում է նյարդային համակարգի վրա, խանգարում է նյութափոխանակությանը։ MAC = 0,1 մգ/մ³: Հոտը զգացվում է 2-4 մգ/մ³ կոնցենտրացիայի դեպքում, երկարատև ինհալացիա 10 մգ/մ³ կոնցենտրացիայի դեպքում մահացու է:
Ֆոսֆինի օգտագործումըՖոսֆինով ֆումիգացիա իրականացնելիս օգտագործվում են ալյումինի և մագնեզիումի ֆոսֆիդների հիման վրա անօրգանական պատրաստուկներ։ Մագնեզիումի ֆոսֆիդի վրա հիմնված պատրաստուկների օգտագործման առարկաները և տեխնոլոգիան նույնական են ալյումինի ֆոսֆիդի վրա հիմնված պատրաստուկների հետ։ Մարդկանց մուտքը և պահեստների բեռնումը թույլատրվում է ամբողջական օդափոխությունից հետո և երբ աշխատանքային տարածքի օդում ֆոսֆինի պարունակությունը գերազանցում է MPC-ն (0,1 մգ/մ³): Արտադրանքի վաճառքն իրականացվում է MRL-ից ոչ բարձր ֆոսֆինի մնացորդով (0,1 մգ/կգ հացահատիկի, 0,01 մգ/կգ հացահատիկի վերամշակման արտադրանքի համար):
Գազի ֆոսֆին Այն ուժեղ թույն է մարդկանց և այլ տաքարյուն կենդանիների համար։ Սուր ֆոսֆինային թունավորումը տեղի է ունենում, երբ նրա կոնցենտրացիան օդում 568 մգ/մ3 է։ Ֆոսֆին գազը խիստ թունավոր է հացահատիկի պաշարների միջատների վնասատուների համար: Նրա հետ աշխատելիս ցանկալի է պատկերացում ունենալ դրա մասին վնասակար օրգանիզմների վրա գործողության մեթոդը և մեխանիզմը. Աշխատանքային տարածքի օդում ֆոսֆինի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան (ՄԱԿ) 0,1 մգ/մ3 է։ Այնուամենայնիվ, գազի հոտը սկսում է զգալ ավելի ցածր կոնցենտրացիաներում (մոտ 0,03 մգ/մ3): Հացահատիկի մեջ ֆոսֆինի առավելագույն թույլատրելի մակարդակը (MRL) 0,01 մգ/կգ է, հացահատիկային արտադրանքներում ֆոսֆինի մնացորդները չեն թույլատրվում: Հացահատիկը և դրա վերամշակման արտադրանքը կարող են օգտագործվել սննդի նպատակներով միայն այն դեպքում, եթե դրանցում ֆոսֆինի մնացորդային քանակը չի գերազանցում MRL-ը:
Գազի ֆոսֆին այն թույլ է ներծծվում հացահատիկով և հացահատիկային արտադրանքներով, հետևաբար հեշտությամբ գազազերծվում է: Ախտահանման համար առաջարկվող տեմպերով այն չի փոխում հացահատիկի որակը և չի խաթարում դրա սերմերի որակը: Այն առաջին անգամ կիրառվել է 1934 թվականին հացահատիկային մթերքների ֆումիգացիայի համար։ Ներկայումս ֆոմիգացիոն նպատակներով մեթիլբրոմիդի օգտագործման արգելքի պատճառով ֆոսֆինը հանդիսանում է վնասատուների դեմ պայքարի հիմնական ֆումիգանտը:
Քիմիայի դասախոս
Շարունակություն. Տեսնել թիվ 22/2005-ում; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19, 21/2008;
1, 3, 10, 11/2009
ԳՈՐԾՈՒՆԵՈՒԹՅՈՒՆ 30
10-րդ դասարան(ուսումնառության առաջին տարի)
Ֆոսֆոր և դրա միացություններ
1. Դիրքը Դ.Ի.Մենդելեևի աղյուսակում, ատոմի կառուցվածքը:
2. Անվան հայտնաբերման և ծագման համառոտ պատմություն.
3. Ֆիզիկական հատկություններ.
4. Քիմիական հատկություններ.
5. Բնության մեջ լինելը.
6. Ստանալու հիմնական մեթոդները
7. Ֆոսֆորի ամենակարեւոր միացությունները.
Ֆոսֆորը գտնվում է Դ.Ի.Մենդելեևի պարբերական համակարգի V խմբի հիմնական ենթախմբի մեջ։ Դրա էլեկտրոնային բանաձևը 1 է ս 2 2ս 2 էջ 6 3ս 2 էջ 3 է Ռ-տարր. Միացություններում ֆոսֆորի բնորոշ օքսիդացման վիճակները –3, +3, +5; ամենակայունը +5 օքսիդացման վիճակն է։ Միացություններում ֆոսֆորը կարող է ներառվել ինչպես կատիոնների, այնպես էլ անիոնների բաղադրության մեջ, օրինակ.
Ֆոսֆորն իր անունը ստացել է մթության մեջ փայլելու սպիտակ ֆոսֆորի հատկությունից: Հունարեն բառը թարգմանվում է որպես «լույս բերելու»։ Ֆոսֆորն այս անունը պարտական է իր հայտնագործողին՝ ալքիմիկոս Բրենդին, ով, հիացած սպիտակ ֆոսֆորի փայլով, եկել է այն եզրակացության, որ ստացել է փիլիսոփայական քարը։
Ֆոսֆորը կարող է գոյություն ունենալ մի քանի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաների տեսքով, որոնցից ամենակայունը սպիտակ, կարմիր և սև ֆոսֆորն է։
Մոլեկուլ սպիտակ ֆոսֆոր (ամենաակտիվ ալոտրոպը) ունի մոլեկուլային բյուրեղյա վանդակ, որի հանգույցներում կան քառանիստ կառուցվածքի չորս ատոմային P 4 մոլեկուլներ։
Սպիտակ ֆոսֆորը փափուկ է, ինչպես մոմը, հալվում և եռում է առանց քայքայվելու, ունի սխտորի հոտ։ Օդում սպիտակ ֆոսֆորն արագ օքսիդանում է (փայլում է կանաչավուն), հնարավոր է մանր ցրված սպիտակ ֆոսֆորի ինքնաբռնկում։ Այն ջրում անլուծելի է (պահվում է ջրի շերտի տակ), բայց հեշտությամբ լուծվում է օրգանական լուծիչներում։ Թունավոր (նույնիսկ փոքր չափաբաժիններով, MPC = 0.03 մգ / մ 3): Այն ունի շատ բարձր քիմիական ակտիվություն։ Երբ տաքացվում է առանց օդի հասանելիության մինչև 250-300 ° C, այն վերածվում է կարմիր ֆոսֆորի:
կարմիր ֆոսֆոր անօրգանական պոլիմեր է; մակրոմոլեկուլներ Պ nկարող է ունենալ և՛ ցիկլային, և՛ ացիկլիկ կառուցվածք: Այն իր հատկություններով կտրուկ տարբերվում է սպիտակ ֆոսֆորից՝ թունավոր չէ, չի փայլում մթության մեջ, չի լուծվում ածխածնի դիսուլֆիդի և այլ օրգանական լուծիչների մեջ և չունի բարձր քիմիական ակտիվություն։ Սենյակային ջերմաստիճանում այն դանդաղորեն վերածվում է սպիտակ ֆոսֆորի; ճնշման տակ մինչև 200 ° C տաքացնելիս այն վերածվում է սև ֆոսֆորի:
սև ֆոսֆոր կարծես գրաֆիտ լինի: Կառուցվածքով այն անօրգանական պոլիմեր է, որի մոլեկուլներն ունեն շերտավոր կառուցվածք։ Կիսահաղորդիչ. Ոչ թունավոր: Քիմիական ակտիվությունը շատ ավելի ցածր է, քան սպիտակ ֆոսֆորինը: Օդակայուն: Երբ տաքանում է, այն վերածվում է կարմիր ֆոսֆորի։
Քիմիական հատկություններ
Քիմիապես ամենաակտիվը սպիտակ ֆոսֆորն է (բայց գործնականում նրանք նախընտրում են աշխատել կարմիր ֆոսֆորի հետ): Այն ռեակցիաներում կարող է դրսևորել ինչպես օքսիդացնող, այնպես էլ վերականգնող նյութի հատկություններ, օրինակ.
4P + 3O 2 2P 2 O 3,
4P + 5O 2 2P 2 O 5.
Մետաղներ (+/-)*:
3Ca + 2P Ca 3 P 2,
3Na + P Na 3 P,
Cu + P-ը չի արձագանքում:
Ոչ մետաղներ (+):
2P + 3I 2PI 3,
6P + 5N 2 2P 2 N 5:
Հիմնական օքսիդներ (-).
Թթվային օքսիդներ (-).
Ալկալիներ (+):
Թթուներ (ոչ օքսիդացնող նյութեր) (-):
Օքսիդացնող թթուներ (+):
3P (կր.) + 5HNO 3 (ռազբ.) + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO,
P (կր.) + 5HNO 3 (կոնկրետ) H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O,
2P (կր.) + H 2 SO 4 (կոնկրետ) 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O:
Աղեր (-)**.
Բնության մեջ ֆոսֆորը հանդիպում է միացությունների (աղերի) տեսքով, որոնցից ամենակարևորներն են ֆոսֆորիտը (Ca 3 (PO 4) 2), քլորապատիտը (Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2) և ֆտորապատիտը (Ca 3 ( PO ) 4) 2 CaF 2). Կալցիումի ֆոսֆատը հայտնաբերված է բոլոր ողնաշարավորների ոսկորներում՝ առաջացնելով նրանց ամրությունը։
Ֆոսֆորը ստացվում է էլեկտրական վառարաններում՝ առանց օդի հասանելիության կալցիումի ֆոսֆատի, ավազի և ածուխի միաձուլման միջոցով.
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C 2P + 5CO + 3CaSiO 3:
Ֆոսֆորի կարևորագույն միացություններն են՝ ֆոսֆինը, ֆոսֆորի(III) օքսիդը, ֆոսֆորի(V) օքսիդը, ֆոսֆորաթթուները։
F o s f i n
Ֆոսֆորի այս ջրածնային միացությունը՝ սխտոր-ձկան հոտով անգույն գազ, խիստ թունավոր է: Եկեք վատ լուծվենք ջրի մեջ, բայց լավ կլուծվենք օրգանական լուծիչների մեջ։ Շատ ավելի քիչ կայուն է, քան ամոնիակը, բայց ավելի ուժեղ վերականգնող նյութ: Գործնական արժեք չունի։
Ֆոսֆին ստանալու համար պարզ նյութերից ուղղակի սինթեզի ռեակցիա սովորաբար չի օգտագործվում. Ֆոսֆին ստանալու ամենատարածված միջոցը ֆոսֆիդների հիդրոլիզն է.
Ca 3 P 2 + 6HOH \u003d 3Ca (OH) 2 + 2PH 3.
Բացի այդ, ֆոսֆինը կարելի է ձեռք բերել ֆոսֆորի և ալկալային լուծույթների միջև անհամաչափ ռեակցիայի միջոցով.
4P + 3KOH + 3H 2 O PH 3 + KPO 2 H 2,
կամ ֆոսֆոնիումի աղերից.
PH 4 I PH 3 + HI,
PH 4 I + NaOH PH 3 + NaI + H 2 O:
Ցանկալի է դիտարկել ֆոսֆինի քիմիական հատկությունները երկու կողմից։
Թթու-բազային հատկություններ.Ֆոսֆինը ջրի հետ ձևավորում է անկայուն հիդրատ, որն արտահայտում է շատ թույլ հիմնական հատկություններ.
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:
ռեդոքսային հատկություններ. Ֆոսֆինը ուժեղ վերականգնող նյութ է.
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)
Օքսիդ P 2 O 3 (ճշմարիտ բանաձեւ - P 4 O 6) սպիտակ բյուրեղային նյութ է, բնորոշ թթու օքսիդ: Սառը ժամանակ ջրի հետ շփվելիս այն ձևավորում է ֆոսֆորաթթու (միջին ուժով).
P 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 3
Քանի որ ֆոսֆորաթթուն երկհիմն է, ֆոսֆորի եռօքսիդի փոխազդեցությունը ալկալիների հետ առաջացնում է երկու տեսակի աղեր՝ հիդրոֆոսֆիտներ և դիհիդրոֆոսֆիտներ:
Օրինակ:
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:
Ֆոսֆորի երկօքսիդը P 2 O 3 մթնոլորտային թթվածնով օքսիդացվում է պենտօքսիդի.
P 2 O 3 + O 2 P 2 O 5:
Ֆոսֆորի եռօքսիդը և ֆոսֆորաթթուն բավականին ուժեղ վերականգնող նյութեր են: Ֆոսֆորի (III) օքսիդը ստացվում է թթվածնի բացակայության դեպքում ֆոսֆորի դանդաղ օքսիդացումից.
4P + 3O 2 2P 2 O 3:
Ֆոսֆորա(V) օքսիդ և ֆոսֆորական թթուներ
Ֆոսֆորի պենտօքսիդ P 2 O 5 (ճշմարիտ բանաձեւ - P 4 O 10) սպիտակ հիգրոսկոպիկ բյուրեղային նյութ է: Պինդ և գազային վիճակներում մոլեկուլը գոյություն ունի դիմերի տեսքով, իսկ բարձր ջերմաստիճանում այն մոնոմերացվում է։ Տիպիկ թթվային օքսիդ: Այն շատ լուծելի է ջրի մեջ՝ առաջացնելով մի շարք ֆոսֆորական թթուներ.
փոխաբերական:
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3
պիրոֆոսֆորային (դիֆոսֆորային):
P 2 O 5 + 2H 2 O \u003d H 4 P 2 O 7
օրթոֆոսֆորային (ֆոսֆորային):
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4
Ֆոսֆորի պենտօքսիդը ցուցադրում է թթվային օքսիդներին բնորոշ բոլոր հատկությունները, օրինակ.
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4,
P 2 O 5 + 3CaO 2Ca 3 (PO 4) 2;
կարող է ձևավորել երեք տեսակի աղ.
Նրան բնորոշ չեն օքսիդացնող հատկությունները, քանի որ. +5 օքսիդացման վիճակը շատ կայուն է ֆոսֆորի համար։ Ֆոսֆորի պենտօքսիդը ստացվում է բավարար քանակությամբ թթվածնի մեջ ֆոսֆորի այրմամբ.
4P + 5O 2 2P 2 O 5:
Օրթոֆոսֆորական թթու H 3 RO 4-ը անգույն բյուրեղային նյութ է, ջրում շատ լուծվող, հիգրոսկոպիկ։ Միջին ուժի եռահիմն թթու է; չունի արտահայտված օքսիդացնող հատկություն. Ցույց է տալիս թթուներին բնորոշ բոլոր քիմիական հատկությունները, ձևավորում է երեք տեսակի աղեր (ֆոսֆատներ, հիդրոֆոսֆատներ և դիհիդրոֆոսֆատներ).
2H 3 PO 4 + 3Ca = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2,
H 3 PO 4 + Cu,
2H 3 PO 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:
Արդյունաբերության մեջ ֆոսֆորական թթուն ստացվում է արդյունահանմամբ.
Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 3CaSO 4,
ինչպես նաև ջերմային մեթոդ.
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:
Ֆոսֆորական թթվի ստացման լաբորատոր մեթոդները ներառում են նոսր ազոտական թթվի ազդեցությունը ֆոսֆորի վրա.
3P (կր.) + 5HNO 3 (ռազբ.) + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO,
Մետաֆոսֆորական թթվի փոխազդեցությունը ջրի հետ տաքացնելիս.
HPO 3 + H 2 O H 3 PO 4:
Մարդու մարմնում օրթոֆոսֆորական թթուն ձևավորվում է ադենոզին տրիֆոսֆատի (ATP) հիդրոլիզով.
ATP ADP + H 3 PO 4.
Որակական ռեակցիա ֆոսֆատ իոնի նկատմամբռեակցիան է արծաթի կատիոնի հետ; ձևավորվում է դեղին նստվածք, որը չի լուծվում թեթևակի թթվային միջավայրում.
3Ag + + \u003d Ag 3 PO 4,
3AgNO 3 + K 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 + 3KNO 3:
Բացի վերը նշված ֆոսֆորական թթուներից (+5 օքսիդացման վիճակում ֆոսֆոր պարունակող), ֆոսֆորով հայտնի են բազմաթիվ այլ թթվածին պարունակող թթուներ։ Ահա ամենակարևոր ներկայացուցիչներից մի քանիսը.
Ֆոսֆոր(HPO 2 H 2) միջին ուժի միահիմն թթու է: Նրա երկրորդ անունը ֆոսֆին է.
Այս թթվի աղերը կոչվում են հիպոֆոսֆիտներ կամ ֆոսֆիտներ, օրինակ՝ KPO 2 H 2:
Ֆոսֆոր(H 3 RO 3) - միջին ուժի երկհիմնական թթու, մի փոքր ավելի թույլ, քան հիպոֆոսֆորը: Այն ունի նաև երկրորդ անուն՝ ֆոսֆոնիկ.
Դրա աղերը կոչվում են ֆոսֆիտներ կամ ֆոսֆոնատներ, օրինակ՝ K 2 PO 3 H:
Դիֆոսֆորային (պիրոֆոսֆորային)(H 4 P 2 O 7) - միջին ուժի չորսբազային թթու, մի փոքր ավելի ուժեղ, քան օրթոֆոսֆորական.
Աղերը դիֆոսֆատներ են, օրինակ՝ K 4 P 2 O 7:
Թեստ «Ֆոսֆորը և նրա միացությունները» թեմայով.
1. Վերացնել «լրացուցիչ» տարրը թվարկվածներից՝ ըստ ալոտրոպ մոդիֆիկացիաների ձևավորման հնարավորության սկզբունքի.
ա) թթվածին; բ) ազոտ;
գ) ֆոսֆոր; դ) ծծումբ.
2. 42,6 գ ֆոսֆորի անհիդրիդի և 400 գ նատրիումի հիդրօքսիդի 15% լուծույթի փոխազդեցության ժամանակ առաջանում է հետևյալը.
ա) նատրիումի ֆոսֆատ;
բ) նատրիումի ջրածնային ֆոսֆատ;
գ) ֆոսֆատի և նատրիումի հիդրոֆոսֆատի խառնուրդ.
դ) նատրիումի հիդրո- և երկջրածին ֆոսֆատի խառնուրդ.
3. Կալիումի ֆոսֆատի էլեկտրոլիտային տարանջատման հավասարման գործակիցների գումարը հետևյալն է.
ա) 5; բ) 3; 4-ին; դ) 8.
4. Ֆոսֆորի ատոմի արտաքին մակարդակում էլեկտրոնների թիվը.
ա) 2; բ) 3; 5-ին; դ) 15.
5. 33 գ տեխնիկական կալցիումի ֆոսֆատից ստացված ֆոսֆորն այրվել է թթվածնում։ Ձևավորված ֆոսֆորի (V) օքսիդը փոխազդեց 200 մլ 10% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի հետ (խտությունը 1,2 գ/մլ)՝ առաջացնելով միջին աղ։ Կալցիումի ֆոսֆատի տեխնիկական նմուշում կեղտերի զանգվածը (գ) կազմում է.
ա) 3,5; բ) 1,5; 2-ին; դ) 4.8.
6. Պիրոֆոսֆորական թթվի մոլեկուլում կապերի քանակը.
ա) 2; բ) 12; գ) 14; դ) 10.
7. 4,48 լ (N.O.) ֆոսֆինում պարունակվող ջրածնի ատոմների թիվը կազմում է.
ա) 1.2 10 23; բ) 0,6 10 23;
գ) 6.02 10 23; դ) 3.6 10 23:
8. 30 ° C ջերմաստիճանում որոշակի ռեակցիա է ընթանում 15 վրկ-ում, իսկ 0 ° C-ում՝ 2 րոպեում։ Van't Hoff գործակիցը այս ռեակցիայի համար.
ա) 2.4; բ) 2; գ) 1.8; դ) 3.
9. Օրթոֆոսֆորական թթուն կարող է արձագանքել հետևյալ նյութերի հետ.
ա) պղնձի (II) օքսիդ; բ) կալիումի հիդրօքսիդ;
գ) ազոտական թթու; դ) ցինկ.
10. Ֆոսֆորի և Բերտոլեի աղի ռեակցիայի գործակիցների գումարը հետևյալն է.
ա) 9; բ) 6; գ) 19; դ) նման ռեակցիան անհնար է:
Թեստի բանալին
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| բ | Վ | Ա | Վ | Վ | բ | Գ | բ | ա, բ, դ | Վ |
Առաջադրանքներ և վարժություններ ֆոսֆորի և նրա միացությունների համար
Պտտումների շղթաներ.
1. Ֆոսֆոր -> ֆոսֆորի պենտօքսիդ -> ֆոսֆորաթթու -> կալցիումի ֆոսֆատ ® ֆոսֆորաթթու:
2. Կալցիումի ֆոսֆատ -> ֆոսֆոր -> կալցիումի ֆոսֆիդ -> ֆոսֆին -> ֆոսֆորի պենտօքսիդ -> ֆոսֆորաթթու -> կալցիումի երկջրածնային ֆոսֆատ:
3. Կալցիումի ֆոսֆատ -> A -> B -> C -> D -> E -> կալցիումի ֆոսֆատ: Բոլոր նյութերը պարունակում են ֆոսֆոր, սխեմայում կան երեք OVR անընդմեջ:
4. Ֆոսֆոր -> ֆոսֆորի պենտօքսիդ -> կալցիումի ֆոսֆատ -> ֆոսֆոր -> ֆոսֆին -> ֆոսֆորաթթու -> կալցիումի երկջրածին ֆոսֆատ:
5. Կալցիումի ֆոսֆիդ (+ աղաթթվի լուծույթ) -> A (+ թթվածին) -> B (+ նատրիումի հիդրօքսիդ, պակասություն) -> C (+ նատրիումի հիդրօքսիդ, ավելցուկ) -> D (+ կալցիումի հիդրօքսիդ) -> E.
| Մակարդակ |
1. 6,8 գ նյութի ամբողջական այրումից ստացվել է 14,2 գ ֆոսֆորի պենտօքսիդ և 5,4 գ ջուր։ Ստացված ռեակցիայի արտադրանքին ավելացվել է 37 մլ 32% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ (խտությունը՝ 1,35 գ/մլ)։ Սահմանեք մեկնարկային նյութի բանաձևը և որոշեք ստացված լուծույթի կոնցենտրացիան:
Լուծում
Ռեակցիայի հավասարումը.
(P 2 O 5) = 0,1 մոլ, (H 2 O) = 0,3 մոլ:
(P) = 0,2 մոլ, (H) = 0,6 մոլ:
m(P) = 6,2 գ, մ(H) = 0,6 գ:
մ= 6,8 գ.
(P): (H) = 0.2: 0.6 = 1: 3:
Հետևաբար, սկզբնական նյութի բանաձևը PH 3 է, իսկ ռեակցիայի հավասարումը.
Այնուհետև ձևավորվում է ֆոսֆորական թթու.
(H 3 PO 4) \u003d 2 (P 2 O 5) \u003d 0,2 մոլ.
Ալկալիի հետ ֆոսֆորական թթուն կարող է արձագանքել հետևյալ կերպ.
Որոշենք NaOH նյութի քանակը՝ ըստ խնդրի վիճակի.
(H 3 PO 4): (NaOH) \u003d 0.2: 0.4 \u003d 1: 2,
Այսպիսով, տեղի է ունենում ռեակցիա 2:
(Na 2 HPO 4) \u003d (H 3 PO 4) \u003d 0.2 մոլ;
մ(Na2HPO4) = Մ(Na 2 HPO 4) (Na 2 HPO 4) = 142 0.2 = 28.4 գ;
մ(r-ra) = մ(P 2 O 5) + մ(H 2 O) + մ(p-ra NaOH) \u003d 14,2 + 5,4 + 37 1,35 \u003d 69,55 գ.
(Na2HPO4) = մ(Na2HPO4)/ մ(լուծում) = 28,4 / 69,55 = 0,4083, կամ 40,83%:
Պատասխանել. PH 3; (Na 2 HPO 4) = 40,83%:
2. 1 կգ երկաթի(II) սուլֆատի լուծույթի ամբողջական էլեկտրոլիզով կաթոդի վրա բաց է թողնվել 56 գ մետաղ։ Ֆոսֆորի ի՞նչ զանգված կարող է փոխազդել անոդում արձակված նյութի հետ, և ինչպիսի՞ն կլինի աղի բաղադրությունը, եթե ստացված ռեակցիայի արտադրանքը լուծվի 87,24 մլ 28% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթում (լուծույթի խտությունը 1,31 գ/մլ):
Պատասխանել. 12,4 գ ֆոսֆոր; նատրիումի ջրածնի ֆոսֆատ:
3. 20 գ բարիումի սուլֆատի, կալցիումի ֆոսֆատի, կալցիումի կարբոնատի և նատրիումի ֆոսֆատի խառնուրդը լուծել են ջրի մեջ։ Չլուծվող մասի զանգվածը 18 գ է, դրա վրա աղաթթվի ազդեցությամբ բաց է թողնվել 2,24 լ գազ (n.o.) և չլուծվող մնացորդի զանգվածը կազմել է 3 գ։ Որոշել աղերի սկզբնական խառնուրդի բաղադրությունը ըստ զանգվածի։ .
Պատասխանել. Na 3 PO 4 - 2 գ; BaCO 3 - 3 գ;
CaCO 3 - 10 գ; Ca 3 (PO 4) 3 - 5 գ:
4. Քանի՞ կգ ֆոսֆոր կարելի է ստանալ 40% կեղտ պարունակող 1 տոննա ֆոսֆորիտից. Որքա՞ն է ծավալը n.o. վերցնել այս ֆոսֆորից ստացված ֆոսֆինը:
Պատասխանել. 120 կգ P; 86.7 մ 3 PH 3:
5. 77,5% կալցիումի ֆոսֆատ պարունակող 40 գ հանքանյութը խառնել են ավազի և ածխի ավելցուկի հետ և առանց օդի տաքացրել էլեկտրական վառարանում։ Ստացված պարզ նյութը լուծվել է 140 գ 90% ազոտական թթվի մեջ։ Որոշեք նատրիումի հիդրօքսիդի զանգվածը, որն անհրաժեշտ է պարզ նյութի օքսիդացման արտադրանքն ամբողջությամբ չեզոքացնելու համար:
Պատասխանել. 24 գ NaOH:
| Մակարդակ Բ |
1. 1,23 գ որոշ ֆոսֆորի հալոգենրիդի հիդրոլիզի արդյունքում ստացված լուծույթն ամբողջությամբ չեզոքացնելու համար պահանջվել է 35 մլ 2 մ կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթ։ Որոշեք հալոգենիայի բանաձևը.
Պատասխանել.Ֆոսֆորի տրիֆտորիդ.
2. Անջուր էթանոլի նմուշը, որը պարունակում է 0,5% ֆոսֆորի(V) օքսիդ որպես խառնուրդ, այրվել է բավարար թթվածնի մեջ: Ստացված գազերն առանձնացրել են, և ստացված լուծույթը տաքացրել են մինչև գազի էվոլյուցիան դադարել, որից հետո դրան ավելացվել է զանգվածով հավասար 0,5% կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթ։ Որոշե՛ք նյութերի զանգվածային բաժինները ստացված լուծույթում:
Պատասխանել. K 2 HPO 4 - 0,261%;
KH 2 PO 4 - 0,204%:
3. 2 գ հիդրոֆոսֆատի և կալիումի երկհիդրոֆոսֆատի խառնուրդին, որի մեջ ֆոսֆորի զանգվածային բաժինը 20% է, ավելացրել են 20 գ ֆոսֆորաթթվի 2% լուծույթ։ Հաշվե՛ք նյութերի զանգվածային բաժինները ստացված լուծույթում:
Պատասխանել. KH 2 PO 4 - 9.03%;
K 2 HPO 4 (մնացորդ) - 1,87%:
4. Հավասար զանգվածային կոտորակներով ալկալիական մետաղի հիդրիդի և ֆոսֆիդի խառնուրդը մշակելիս ջրով առաջացել է գազային խառնուրդ՝ ազոտի 0,2926 խտությամբ։ Որոշեք, թե որ մետաղն է ներառված միացությունների մեջ:
Պատասխանել.Նատրիում.
5. կալցիումի ֆոսֆատի և կալցիումի և ամոնիումի կարբոնատների խառնուրդից 50 գ կալցինացվել է, որի արդյունքում ստացվել է 25,2 գ պինդ մնացորդ, որին ջուր են լցրել, իսկ հետո ածխաթթու գազի ավելցուկով: Չլուծված մնացորդի զանգվածը 14 գ էր, որոշեք նախնական խառնուրդում ամոնիումի կարբոնատի զանգվածը։
Լուծում
Երբ խառնուրդը կալցինացվում է, տեղի են ունենում հետևյալ գործընթացները.
1) Ca 3 (PO 4) 2;
2) 
3) (NH 4) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 + H 2 O:
Պինդ մնացորդում - Ca 3 (PO 4) 2 և CaO:
Ջուր ավելացնելուց հետո.
4) Ca 3 (PO 4) 2 + H 2 O;
5) CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.
Ածխածնի երկօքսիդի անցումից հետո.
6) Ca (OH) 2 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2.
Չլուծված մնացորդը Ca 3 (PO 4) 2 է, հետևաբար, մ(Ca 3 (PO 4) 2) = 14 գ:
Գտե՛ք CaO-ի զանգվածը.
մ(CaO) \u003d 25.2 - 14 \u003d 11.2 գ:
(CaO) \u003d 11.2 / 56 \u003d 0.2 մոլ,
(CaCO 3) \u003d (CaO) \u003d 0.2 մոլ,
մ(CaCO 3) \u003d 0,2 100 \u003d 20 գ.
մ(NH 4) 2 CO 3 = մ(խառնուրդներ) - մ(Ca 3 (PO 4) 2) - մ(CaCO 3) \u003d 50 - 14 - 20 \u003d 16 գ.
Պատասխանել. մ(NH 4) 2 CO 3 \u003d 16 գ.
Որակական առաջադրանքներ
1. Պինդ, սպիտակ, բարձր ջրում լուծվող միացությունը թթու է։ Երբ B օքսիդը ավելացվում է A ջրային լուծույթին, ձևավորվում է սպիտակ, ջրում չլուծվող միացություն C: C նյութը բարձր ջերմաստիճանում ավազի և ածխի առկայությամբ կալցինացնելու արդյունքում առաջանում է պարզ նյութ, որը մաս է կազմում: Ա. Առանձնացրե՛ք նյութերը, գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումներ:
Պատասխանել. Նյութեր՝ A - H 2 PO 4, B - CaO,
C - Ca 3 (PO 4) 2:
2. Երկու կարմիր (A) և սպիտակ (B) պինդ մարմինների խառնուրդը բռնկվում է թեթև շփման ժամանակ: Ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են երկու սպիտակ պինդ նյութեր, որոնցից մեկը (C) լուծվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով թթվային լուծույթ։ Եթե C նյութին ավելացվում է կալցիումի օքսիդ, առաջանում է սպիտակ, ջրում չլուծվող միացություն։ Առանձնացնել նյութերը, գրել ռեակցիայի հավասարումներ:
Պատասխանել. Նյութեր՝ A - P (կր.), B - KClO 3,
C - P 2 O 5.
3. Սպիտակ գույնի ջրում չլուծվող A միացությունը, թթվածնի բացակայության դեպքում ածուխով և ավազով բարձր ջերմաստիճանում կալցինացիայի արդյունքում առաջանում է պարզ նյութ B, որը գոյություն ունի մի քանի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներով։ Երբ B նյութը այրվում է, առաջանում է C միացություն, որը լուծարվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով E թթու, որն ընդունակ է առաջացնել երեք տեսակի աղ։ Առանձնացնել նյութերը, գրել ռեակցիայի հավասարումներ:
Պատասխանել. Նյութեր՝ A - Ca 3 (PO 4) 2, B - P,
C - P 2 O 5, E - H 3 PO 4:
* +/– նշանը նշանակում է, որ այս ռեակցիան չի ընթանում բոլոր ռեագենտների հետ կամ հատուկ պայմաններում:
** Հետաքրքիր է ռեդոքս ռեակցիան (ORD), որը տեղի է ունենում, երբ լուցկիները բռնկվում են.
Շարունակելի
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 5CO + P 2
Այս ջերմաստիճանում ֆոսֆորի գոլորշին գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած է P 2 մոլեկուլներից, որոնք սառչելուց հետո խտանում են P 4 մոլեկուլների:
Երբ գոլորշին խտանում է, այն ձևավորվում է սպիտակ (դեղին) ֆոսֆոր, որը բաղկացած է P 4 մոլեկուլներից, որոնք ունեն քառաեդրոնի տեսք։ Այն խիստ ռեակտիվ, փափուկ, մոմ, գունատ դեղին նյութ է, լուծելի ածխածնի դիսուլֆիդում և բենզոլում։ Օդում ֆոսֆորը բռնկվում է 34°C ջերմաստիճանում: Այն ունի մթության մեջ փայլելու եզակի հատկություն՝ ցածր օքսիդացման պատճառով: Դա սպիտակ ֆոսֆոր էր, որը ժամանակին մեկուսացված էր Բրենդի կողմից:
Եթե սպիտակ ֆոսֆորը տաքացվում է առանց օդի մուտքի, այն վերածվում է կարմիրի (առաջին անգամ այն ստացվել է միայն 1847 թվականին)։ Անուն կարմիր ֆոսֆորվերաբերում է միանգամից մի քանի փոփոխությունների, որոնք տարբերվում են խտությամբ և գույնով. այն տատանվում է նարնջագույնից մինչև մուգ կարմիր և նույնիսկ մանուշակագույն: Կարմիր ֆոսֆորի բոլոր տեսակները անլուծելի են օրգանական լուծիչներում, համեմատած սպիտակ ֆոսֆորի հետ, դրանք ավելի քիչ ռեակտիվ են (օդում բռնկվում են t> 200 ° C ջերմաստիճանում) և ունեն պոլիմերային կառուցվածք. Նրանցից որոշակիորեն տարբերվում է «մանուշակագույն ֆոսֆորը», որը բաղկացած է P 8 և P 9 խմբավորումներից, որոնք դրված են հնգանկյուն խաչմերուկով երկար գլանային կառույցներում:
Բարձր ճնշման դեպքում սպիտակ ֆոսֆորը վերածվում է սև ֆոսֆոր, կառուցված ծավալային վեցանկյուններից՝ գագաթներում ֆոսֆորի ատոմներով, միմյանց հետ միացված շերտերով։ Առաջին անգամ այս փոխակերպումն իրականացվել է 1934 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոս Պերսի Ուիլյամս Բրիջմանի կողմից։ Սև ֆոսֆորի կառուցվածքը նման է գրաֆիտին, միայն այն տարբերությամբ, որ ֆոսֆորի ատոմներից գոյացած շերտերը ոչ թե հարթ են, այլ «ծալքավոր»։ Սև ֆոսֆորը ֆոսֆորի ամենաքիչ ակտիվ փոփոխությունն է: Երբ տաքացվում է առանց օդի մուտքի, այն, ինչպես կարմիրը, անցնում է գոլորշի, որից խտանում է սպիտակ ֆոսֆորը։
Սպիտակ ֆոսֆորը շատ թունավոր է, մահացու չափաբաժինը մոտ 0,1 գ է, օդում ինքնաբռնկման վտանգի պատճառով այն պահպանվում է ջրի շերտի տակ։ Կարմիր և սև ֆոսֆորը ավելի քիչ թունավոր են, քանի որ դրանք ոչ ցնդող են և գործնականում չեն լուծվում ջրում:
Քիմիական հատկություններ
Քիմիապես ամենաակտիվը սպիտակ ֆոսֆորն է (պարզության համար սպիտակ ֆոսֆորի հետ կապված ռեակցիաների հավասարումների մեջ դրանք գրվում են որպես P, և ոչ թե P4, մանավանդ որ նմանատիպ ռեակցիաներ հնարավոր են կարմիր ֆոսֆորի մասնակցությամբ, որի մոլեկուլային բաղադրությունը չորոշված): Ֆոսֆորն ուղղակիորեն միանում է շատ պարզ և բարդ նյութերի հետ։ Քիմիական ռեակցիաներում ֆոսֆորը, ինչպես և , կարող է լինել և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ:
Ինչպես օքսիդիչֆոսֆորը փոխազդում է շատերի հետ՝ ձևավորելով ֆոսֆիդներ, օրինակ՝
2P + 3Ca = Ca 3 P 2
P + 3Na = Na 3 P
Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ ֆոսֆորը գործնականում ուղղակիորեն չի միանում ֆոսֆորի հետ:
Ինչպես նվազեցնող միջոցֆոսֆորը փոխազդում է հալոգենների, ծծմբի հետ (այսինքն՝ ավելի էլեկտրաբացասական ոչ մետաղների հետ): Այս դեպքում, կախված ռեակցիայի պայմաններից, կարող են առաջանալ ինչպես ֆոսֆորի (III) միացություններ, այնպես էլ ֆոսֆորի (V) միացություններ։
ա) դանդաղ օքսիդացումով կամ թթվածնի պակասով, ֆոսֆորը օքսիդացվում է ֆոսֆորի (III) օքսիդի կամ ֆոսֆորի անհիդրիդ P 2 O 3.
4P + 3O 2 \u003d 2P 2 O 3
Երբ ֆոսֆորը այրվում է ավելցուկով (կամ օդում), ձևավորվում է ֆոսֆորի օքսիդ (V) կամ ֆոսֆորի անհիդրիդ P 2 O 5:
4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5
բ) կախված ռեակտիվների հարաբերակցությունից, ֆոսֆորի փոխազդեցությունը հալոգենների և ծծմբի հետ ձևավորում է համապատասխանաբար եռավալենտ և հնգավալենտ ֆոսֆորի հալոգենիդներ և սուլֆիդներ. Օրինակ:
2P + 5Cl 2 (օրինակ) \u003d 2PCl 5
2P + 3Cl 2 (անբավարար) = 2PCl 3
2P + 5S(e) = P 2 S 5
2P + 3S (անբավարար) = P 2 S 3
Հարկ է նշել, որ ֆոսֆորը յոդի հետ կազմում է միայն PI3 միացությունը:
Ֆոսֆորը օքսիդացնող թթուների հետ ռեակցիաներում վերականգնող նյութի դեր է խաղում.
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO
- կենտրոնացված ազոտական թթուով.
P + 5HNO 3 \u003d H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
- խտացված ծծմբաթթվով.
2P + 5H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O
Ֆոսֆորը չի փոխազդում այլ թթուների հետ։
Ջրային լուծույթներով տաքացնելիս ֆոսֆորը ենթարկվում է անհամաչափության, օրինակ.
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
Բացի ֆոսֆին PH 3-ից, այդ ռեակցիաների արդյունքում առաջանում են հիպոֆոսֆորաթթվի H 3 PO 2 աղեր՝ հիպոֆոսֆիտներ, որոնցում ֆոսֆորն ունի +1 բնորոշ օքսիդացման աստիճան։
Ֆոսֆորի օգտագործումը
Աշխարհում արտադրվող ֆոսֆորի հիմնական մասը ծախսվում է ֆոսֆորաթթվի արտադրության վրա, որից ստացվում են պարարտանյութեր և այլ մթերքներ։ Կարմիր ֆոսֆորն օգտագործվում է լուցկիների արտադրության մեջ, այն պարունակվում է զանգվածի մեջ, որը քսում են լուցկու տուփի վրա։
Ֆոսֆին
Ֆոսֆորի ամենահայտնի ջրածնային միացությունը ֆոսֆին PH 3 է: Ֆոսֆինը սխտորի հոտով անգույն գազ է և շատ թունավոր է։ Բարձր լուծվող օրգանական լուծիչներում: Ի տարբերություն ամոնիակի, այն քիչ է լուծվում ջրում։ Ֆոսֆինը գործնական նշանակություն չունի։
Անդորրագիր
Վերևում դիտարկվել է ջրային լուծույթների հետ ֆոսֆորի փոխազդեցությամբ ֆոսֆին ստանալու մեթոդ: Մեկ այլ միջոց է աղաթթվի ազդեցությունը մետաղական ֆոսֆիդների վրա, օրինակ.
Zn 3 P 2 + 6HCl \u003d 2PH 3 + 3ZnCl 2
Քիմիական հատկություններ
- Թթու-հիմնական հատկություններ
Լինելով քիչ լուծվող ջրի մեջ՝ ֆոսֆինը դրա հետ կազմում է անկայուն հիդրատ, որն արտահայտում է շատ թույլ հիմնական հատկություններ.
PH 3 + H 2 O ⇄ PH 3 ∙H 2 O ⇄ PH 4 + + OH -
Ֆոսֆոնիումի աղերը ձևավորվում են միայն.
PH 3 + HCl = PH 4 Cl
PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4
- Redox հատկությունները
Համառոտագրերի ամբողջական ցանկը կարող եք դիտել
*ձայնագրվող պատկերում սպիտակ ֆոսֆորի լուսանկար է
