Виды фосфора. Характеристика фосфора: нахождение в природе, особенности физических и химических свойств, применение. Аллотропные видоизменения фосфора

Аллотропные модификации. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций. Из них наиболее важными являются белый, красный и черный фосфор. Различие свойств аллотропных модификаций фосфора объясняется их строением.

Химические свойства. Из всех аллотропных модификаций фосфора наибольшей активностью обладает белый фосфор. Он быстро окисляется на воздухе. Уже при слабом нагревании фосфор воспламеняется и сгорает, выделяя большое количество теплоты: 4Р + 502 = 2Р20}.

Фосфор соединяется со многими простыми веществами: кислородом, галогенами, серой и некоторыми металлами.

Например: 2Р + ЗБ = Р,5}; 2Р + 5С12 = 2РС15.

Применение. В спичечном производстве, в металлургии, производстве боеприпасов, для получения некоторых полупроводников - фосфида галлия и фосфида индия, для создания препаратов для уничтожения насекомых-вредителей.

Соединения фосфора

Фосфиды. Соединения фосфора с металлами. При взаимодействии фосфидов с водой выделяется фосфин РН,: Са,Р, + 6Н20 = ЗСа(ОН), + 2РН,.

Фосфип. Очень ядовитый газ с запахом чеснока. По химическим свойствам он напоминает аммиак, но является более сильным восстановителем.

Оксид фосфора (У). Оксид фосфора (V) имеет вид белой снегообразной массы. Плотность его пара соответствует формуле Р40|(1, эта формула отражает действительный состав молекулы. Оксид фосфора (V) легко соединяется с водой, поэтому применяется как водоотнимающее средство. На воздухе оксид фосфора (V), притягивая влагу, быстро превращается в метафосфорную кислоту: Р40„, + 2Н,0 = 4НР03.

Ортофосфорпая кислота. Представляет собой бесцветные, хорошо растворимые в воде кристаллы. Неядовита.

Это кислота средней силы. Поскольку она является трехосновной, то ее диссоциация в водных растворах протекает в три ступени. Фосфорная кислота нелетуча и очень устойчива: для нее не характерны окислительные свойства. Поэтому она взаимодействует с металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов левее водорода.

Соли фосфорной кислоты:

а) фосфаты: в них замещены все атомы водорода в фосфорной кислоте. Например. Са3(РО^ К3Р04;

б) гидрофосфаты; в этих солях замещено два атома водорода кислоты. Например. К,НР04. СаНРО;

в) дигидрофосфаты - замещен один атом водорода в фосфорной кислоте. Например, КН,РОг Са(Н,Р04),.

Все дигидрофосфаты хорошо растворимы в воде. Большинство средних фосфатов, как правило, плохо растворимы. Из солеи этого ряда растворимы только фосфаты натрия, калия и аммония. Гндрофосфаты по растворимости занимают промежуточное положение: они растворимы лучше, чем фосфаты, и хуже, чем дигидрофосфаты.

Фосфорные удобрения

Простои суперфосфат. Смесь сульфата кальция и дигидрофосфата кальция. Для получения этого удобрения измельченный фосфорит смешивают с серной кислотой. В результате реакции образуется смесь, хорошо растворимая в воде. Такое удобрение получают в больших количествах в виде порошка или гранул.

Двойной суперфосфат. Концентрированное фосфорное удобрение состава Са(Н,Р04)г Его получают путем разложения природного фосфата фосфорной кислотой. В двойном суперфосфате отсутствует сульфат кальция, что снижает затраты на его перевозку и внесение в почву.

Фосфоритная мука. Природный измельченный минерал состава СаДРО^,. Это порошок желтоватого или бурого цвета. Плохо растворим в воде. Используется на кислых подзолистых почвах.

Преципитат. Концентрированное фосфорное удобрение состава СаНР04 2Н,0. Плохо растворимо в воде, но хорошо растворяется в органических кислотах. Уменьшает кислотность почв. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гндроксида кальция.

Еще по теме Фосфор:

Бочаров В.В.. Инвестиции. СПб.: - 176 с. (сер. "Завтра экзамен"), 2008

Фосфор соединяется со многими простыми веществами: кислородом, галогенами, серой и некоторыми металлами.

Например: 2Р + 3S = P,S,; 2Р + 5С12 = 2РС1,.

Соединения фосфора

Фосфиды. Соединения фосфора с металлами. При взаимодействии фосфидов с водой выделяется фосфин РН,: Са,Р, + 6Н20 = ЗСа(ОН). + 2РН,.

Фосфии. Очень ядовитый газ с запахом чеснока. По химическим свойствам он напоминает аммиак, но является более сильным восстановителем.

Оксид фосфора (У). Оксид фосфора (V) имеет вид белой снегообразной массы. Плотность его пара соответствует формуле Р4О10, эта формула отражает действительный состав молекулы. Оксид фосфора (V) легко соединяется с водой, поэтому применяется как водоотнимающее средство. На воздухе оксид фосфора (V), притягивая влагу, быстро превращается в метафосфорную кислоту: Р40,„ + 2Н,0 = 4НРО,.

Ортофосфорная кислота. Представляет собой бесцветные, хорошо растворимые в воде кристаллы. Не ядовита. Это кислота средней силы.

Поскольку она является трехосновной, то ее диссоциация в водных растворах протекает в три ступени. Фосфорная кислота не летуча и очень устойчива: для нее не характерны окислительные свойства. Поэтому она взаимодействует с металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов левее водорода.

Соли фосфорной кислоты:

а) фосфаты; в них замещены все атомы водорода в фосфорной кислоте. Например. CajCPOJj, К3Р04;

б) гпдрофосфаты; в этих солях замещено два атома водорода кислоты. Например. К,НР04. СаНР04;

в) дигидрофосфаты - замещен один атом водорода в фосфорной кислоте. Например. КН,Р04. Са(Н,Р04),.

Все дигидрофосфаты хорошо растворимы в воде. Большинство средних фосфатов, как правило, плохо растворимы. Из солей этого ряда растворимы только фосфаты натрия, калия и аммония. Гпдрофосфаты по растворимости занимают промежуточное положение: они растворимы лучше, чем фосфаты, и хуже, чем дигидрофосфаты.

Фосфорные удобрения

Простой суперфосфат. Смесь сульфата кальция и дигидрофосфата кальция. Для получения этого удобрения измельченный фосфорит смешивают с серной кислотой. В результате реакции образуется смесь, хорошо растворимая в воде. Такое удобрение получают в больших количествах в виде порошка или гранул.

Двойной суперфосфат. Концентрированное фосфорное удобрение состава Са(Н,ГО4),. Его получают путем разложения природного фосфата фосфорной кислотой. В двойном суперфосфате отсутствует сульфат кальция, что снижает затраты на его перевозку и внесение в почву.

Преципитат. Концентрированное фосфорное удобрение состава СаНР04 - 2Н,0. Плохо растворимо в воде, но хорошо растворяется в органических кислотах. Уменьшает кислотность почв. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция.

Еще по теме Фосфор:

1.1. Свойства элементного фосфора. 1.1.1. Аллотропия фосфора.
3.3.1. Кинетика превращения белого фосфора в присутствии А1Вп
1.1.4.1. Структура красного фосфора - неорганического полимера.

Строение атома фосфора Элемент VA группы имеет электронную формулу 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3. Фосфор – неметалл. Наиболее характерные степени окисления: +5, +3, 0, -3. Оксиды Э 2 О 5 и Э 2 О 3 имеют кислотные свойства. Летучее водородное соединение – фосфин PH 3.

Аллотропные модификации фосфора Белый фосфор обладает молекулярной кристаллической решеткой; это вещество желтоватого цвета с чесночным запахом. В парах имеет состав Р 4. На воздухе воспламеняется при 18ºС. При хранении на свету переходит в красный. В воде нерастворим, зато хорошо растворим в сероуглероде, бензоле и других органических растворителях. Он весьма ядовит: 0,1 г белого фосфора – смертельная доза для человека.

Противоядием при отравлении фосфором служит 2% раствор медного купороса, который следует давать больному через 5 минут по чайной ложке до появления рвоты. Горящий фосфор не только причиняет очень сильные ожоги, но и вызывает отравление тканей, прилежащих к месту ожога, вследствие чего заживление идет крайне медленно. При ожогах фосфором противоядием служит мокрая повязка, пропитанная 5% раствором медного купороса. В связи с тем, что белый фосфор легко окисляется и воспламеняется, его хранят под водой.

Красный фосфор – порошок со слабо выраженной кристаллической структурой и поэтому названный аморфным, темно- красного цвета, имеет атомную решетку, весьма гигроскопичен (легко поглощает воду), но в воде нерастворим; нерастворим он и в сероуглероде. Красный фосфор получается при длительном нагревании белого фосфора без доступа воздуха при 450ºС. В отличие от белого – не ядовит, запаха не имеет, воспламеняется при ºС.

Нахождение в природе Фосфор - составная часть растительных и животных белков. У растений фосфор сосредоточен в семенах, у животных - в нервной ткани, мышцах, скелете. Организм человека содержит около 1,5 кг фосфора: 1,4 кг – в костях, 130 г – в мышцах и 13 г в нервной ткани. Содержание фосфора в организме человека составляет приблизительно 1% от массы тела. Суточное потребление фосфора человеком – около 2 г.

Химические свойства фосфора В химическом отношении белый фосфор сильно отличается от красного. Белый фосфор легко окисляется и самовоспламеняется на воздухе, поэтому его хранят под водой. Красный фосфор не воспламеняется на воздухе, но воспламеняется при нагревании свыше 240ºС. При окислении белый фосфор светится в темноте – происходит непосредственное превращение химической энергии в световую.

Фосфор соединяется со многими простыми веществами – кислородом, галогенами, серой и некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства. 1. С кислородом. При горении фосфора образуется белый густой дым. Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный горит при поджигании. Фосфор сгорает в кислороде ослепительно ярким пламенем. 4P + 3O 2(недостатьь) 2P 2 O 3 (P 4 O 6) 4P + 5O 2(избыток) 2P 2 O 5 (P 4 O 10)

2. С галогенами. С элементами, обладающими большей, чем у фосфора, электроотрицательностью, фосфор реагирует очень энергично. Если в сосуд с хлором внести красный фосфор, то через несколько секунд он самовоспламеняется в хлоре. При этом обычно получается хлорид фосфора (III). 4P + 6Cl 2(недостатьь) 4PCl 3 4P + 10Cl 2(избыток) 4PCl 5

5. Красный фосфор окисляется водой при температуре около 800ºС в присутствии катализатора – порошка меди: 2P + 8H 2 O 2H 3 PO 4 + 5H 2 6. Концентрированная серная кислота окисляет при нагревании фосфор: t 2P + 5H 2 SO 4(к) 5SO 2 + 2H 3 PO 4 + 2H 2 O 7. Азотная кислота при нагревании окисляет фосфор t P + 5HNO 3(к) 5NO 2 + H 3 PO 4 + H 2 O 3P + 5HNO 3(разб) + 2H 2 O 5NO + 3H 3 PO 4

Получение фосфора Фосфор может быть получен нагреванием смеси фосфорита, угля и песка в электропечи. Уравнение легче составить, если представить протекание в две стадии: 1) Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 P 2 O 5 + 3CaSiO 3 2) P 2 O 5 + 5C 2P + 5CO ________________________________________ Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 2P + 3CaSiO 3 + 5CO

Фосфин Фосфор в степени окисления -3 образует водородное соединение фосфин PH 3, аналогичное аммиаку. Эта степень окисления менее характерна для фосфора, чем для азота. Фосфин – ядовитый газ с чесночным запахом, может быть получен из фосфида цинка действием кислот или воды: Zn 3 P 2 + 6HCl 2PH 3 + 3ZnCl 2 Основные свойства фосфина слабее, чем у аммиака: PH 3 + HCl PH 4 Cl

Соли фосфония в водных растворах неустойчивы: PH H 2 O PH 3 + H 3 O + Фосфин имеет восстановительные свойства (низшая степень окисления фосфора), горит на воздухе (самовоспламеняется): 2PH 3 + 4O 2 P 2 O 5 + 3H 2 O или PH 3 + 2O 2 H 3 PO 4 Фосфин окисляется очень многими окислителями PH 3 + 8HNO 3(к) 8NO 2 + H 3 PO 4 + 4H 2 O Фосфид цинка используется в качестве зооцида для борьбы с грызунами.

Оксид фосфора (V) Оксид фосфора(V) P 2 O 5 (или P 4 O 10) образуется при горении фосфора на воздухе. 4Р + 5О 2 2Р 2 О 5 Твердое кристаллическое вещество Р 2 О 5 гигроскопично и используется как водоотнимающее средство. 1. При взаимодействии с водой оксид фосфора(V) образует на холоду метафосфорную кислоту НРО 3, имеющую полимерное строение: P 2 O 5 + H 2 O 2HPO 3

Ортофосфорная кислота В промышленности фосфорную кислоту получают действием серной кислоты на фосфорит: Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4 Ортофосфорная кислота представляет собой кристаллическое вещество (апл = 42ºС), растворимое в воде. Как трехосновная кислота средней силы диссоциирует ступенчато. Она вступает во многие реакции, характерные для кислот.

Химические свойства фосфорной кислоты 1. С металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода: 3Mg + 2H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4) 2 + 3H 2 2. С основными оксидами: 3CaO + 2H 3 PO 4 Сa 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O 3. С основаниями и аммиаком: H 3 PO 4 + NaOH NaH 2 PO 4 + H 2 O H 3 PO 4 + 2NaOH Na 2 HPO 4 + 2H 2 O H 3 PO 4 + 3NaOH Na 3 PO 4 + 3H 2 O H 3 PO 4 + NH 3 (NH 4) 2 HPO 4

Соли фосфорной кислоты Различают средние соли - фосфаты (Na 3 PO 4) и кислые соли - гидрофосфаты (Na 2 HPO 4) и дигидрофосфаты (NaH 2 PO 4). Растворимы в воде фосфаты и гидрофосфаты щелочных металлов и аммония. Все дигидрофосфаты растворимы в воде. Фосфорная кислота вытесняется более сильными кислотами из её солей: Сa 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4 конц.

Открыт он в виде массы, похожей так на воск, И в темноте светился, как свет далёких звёзд. Алхимик был в ударе, а как же тут не быть – Камень философский попробуй–ка добыть! Но радость с огорчением рядышком идёт, Здоровья и богатства камень не даёт. Так был ли это камнем светящийся тот воск? Подумайте, ребята, вопрос не так уж прост. Загадка

Нахождение в природе. Фосфор в чистом виде в природе не встречается, так как он является химически активным элементом. В виде соединений широко распространен, составляет около 0,1% земной коры по массе. Из природных соединений фосфора наибольшее значение имеет фосфат кальция Ca3(POj, - главная составная часть апатитов и фосфоритов.Аллотропные модификации. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций. Из них наиболее важными являются белый, красный и черный фосфор. Различие свойств аллотропных модификаций фосфора объясняется их строением.Химические свойства. Из всех аллотропных модификаций фосфора наибольшей активностью обладает белый фосфор. Он быстро окисляется на воздухе. Уже при слабом нагревании фосфор воспламеняется и сгорает, выделяя большое количество теплоты: 4Р + 502 = 2P2Os.Фосфор соединяется со многими простыми веществами: кислородом, галогенами, серой и некоторыми металлами.Например: 2Р + 3S = P,S,; 2Р + 5С12 = 2РС1,.Применение. В спичечном производстве, в металлургии, производстве боеприпасов, для получения некоторых полупроводников - фосфида галлия и фосфида индия, для создания препаратов для уничтожения насекомых-вредителей.Соединения фосфораФосфиды. Соединения фосфора с металлами. При взаимодействии фосфидов с водой выделяется фосфин РН,: Са,Р, + 6Н20 = ЗСа(ОН).+ 2РН,.Фосфии. Очень ядовитый газ с запахом чеснока. По химическим свойствам он напоминает аммиак, но является более сильным восстановителем.Оксид фосфора (У). Оксид фосфора (V) имеет вид белой снегообразной массы. Плотность его пара соответствует формуле Р4О10, эта формула отражает действительный состав молекулы. Оксид фосфора (V) легко соединяется с водой, поэтому применяется как водоотнимающее средство. На воздухе оксид фосфора (V), притягивая влагу, быстро превращается в метафосфорную кислоту: Р40,„ + 2Н,0 = 4НРО,.Ортофосфорная кислота. Представляет собой бесцветные, хорошо растворимые в воде кристаллы. Не ядовита. Это кислота средней силы. Поскольку она является трехосновной, то ее диссоциация в водных растворах протекает в три ступени. Фосфорная кислота не летуча и очень устойчива: для нее не характерны окислительные свойства. Поэтому она взаимодействует с металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов левее водорода.Соли фосфорной кислоты:а) фосфаты; в них замещены все атомы водорода в фосфорной кислоте. Например. CajCPOJj, К3Р04;б) гпдрофосфаты; в этих солях замещено два атома водорода кислоты. Например. К,НР04. СаНР04;в) дигидрофосфаты - замещен один атом водорода в фосфорной кислоте. Например. КН,Р04. Са(Н,Р04),.Все дигидрофосфаты хорошо растворимы в воде.Большинство средних фосфатов, как правило, плохо растворимы. Из солей этого ряда растворимы только фосфаты натрия, калия и аммония. Гпдрофосфаты по растворимости занимают промежуточное положение: они растворимы лучше, чем фосфаты, и хуже, чем дигидрофосфаты.Фосфорные удобренияПростой суперфосфат. Смесь сульфата кальция и дигидрофосфата кальция. Для получения этого удобрения измельченный фосфорит смешивают с серной кислотой. В результате реакции образуется смесь, хорошо растворимая в воде. Такое удобрение получают в больших количествах в виде порошка или гранул.Двойной суперфосфат. Концентрированное фосфорное удобрение состава Са(Н,ГО4),. Его получают путем разложения природного фосфата фосфорной кислотой. В двойном суперфосфате отсутствует сульфат кальция, что снижает затраты на его перевозку и внесение в почву.Фосфоритная мука. Природный измельченный минерал состава СаДРО^,. Это порошок желтоватого или бурого цвета. Плохо растворим в воде. Используется на кислых подзолистых почвах.Преципитат. Концентрированное фосфорное удобрение состава СаНР04 - 2Н,0. Плохо растворимо в воде, но хорошо растворяется в органических кислотах. Уменьшает кислотность почв. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция.оо

Виды фосфора. Характеристика фосфора: нахождение в природе, особенности физических и химических свойств, применение. Аллотропные видоизменения фосфора

Еще по теме Фосфор:

Еще по теме Фосфор:

Рекомендуем также