Фосфор и его соединения Строение атома фосфора Фосфор – элемент VA группы. Степени окисления от -3 до +5 +15 Радиус Р > радиуса N 2 8 5 ЭО Р < ЭО N Нахождение фосфора в природе Фосфориты и апатиты В мышечной, нервной, мозговой тканях В составе ДНК, РНК, АТФ Открытие фосфора Фосфор был открыт немецким алхимиком Г. Брандом в 1669 году. От греческого «фосфор» – «светоносный». Аллотропные модификации фосфора Белый фосфор Красный фосфор Чёрный фосфор Р4 Легкоплавкий Очень ядовит и летучий Он Не растворим светится в в воде темноте Хорошо растворим в сероуглероде Его хранят под водой На воздухе легко окисляется Порошок Нелетуч тёмно-красного Менее активен, цвета чем белый Неядовит Не растворяется ни в каких растворителях Проводит электрический ток и блестит По внешнему виду похож на графит Жирен на ощупь Химические свойства фосфора Реакция с кислородом 0 +5-2 0 Восстановительные 4P + 5O2 = 2P2O5 свойства Восст-ль Ок-ль Реакции с металлами оксид фосфора (V) 0 0 t +2 -3 Окислительные 3Ca + 2P = Ca3Pсвойства 2 6ē фосфид Восст-ль Ок-ль кальция Водородное соединение фосфора Фосфин – PH3 Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2PH3↑ Ядовитый газ с неприятным запахом. Легко воспламеняется на воздухе. Применение фосфора Соединения фосфора Оксид фосфора (V) P2O5 4P + 5O2 =t 2P2O5 оксид фосфора (V) 4P + 3O2 =t 2P2O3 оксид фосфора (III) Соединения фосфора Оксид фосфора (V) представляет собой белый порошок. Он энергично поглощает пары воды из воздуха и постепенно превращается в прозрачную расплывшуюся массу. Он широко используется как осушитель. Многие органические вещества обугливаются при действии на них этого оксида, при попадании на кожу он может вызвать сильные ожоги. Химические свойства оксида фосфора (V) Реакции с основными оксидами P2O5 + 3CaO = Ca3(PO4)2 Реакции со щелочами P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O t фосфат кальция фосфат натрия Реакция с водой P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 фосфорная кислота Фосфорная кислота H3PO4 H3PO4 H3PO4 ↔ H+ + H2PO4- H2PO4- ↔ H+ + HPO42HPO42- ↔ H+ + PO43- H3PO4 Это твёрдое прозрачное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде в любых соотношениях. Это слабая кислота. В водном растворе диссоциирует ступенчато. Химические свойства фосфорной кислоты Реакции с металлами до водорода 3Zn + 2H3PO4 = Zn(H2PO4)2 + 3H2↑ дигидрофосфат цинка Реакции с основными оксидами 3Li2O + 2H3PO4 = 2Li3PO4 + 3H2O Реакции с основаниями 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O фосфат лития фосфат натрия Соли фосфорной кислоты Ca3(PO4)2 – фосфат кальция средняя соль CaHPO4 – гидрофосфат кальция кислая соль Ca(H2PO4)2 – дигидрофосфат кислая соль кальция Фосфаты всех металлов в воде нерастворимы (исключение – фосфаты щелочных металлов). Дигидрофосфаты всех металлов хорошо растворимы, а гидрофосфаты занимают промежуточное положение. Качественная реакция на фосфат-ион Na3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓ + 3NaNO3 Ag3PO4 Круговорот фосфора Почва Растения Животные Фосфоросодержащие минеральные породы Применение фосфорной кислоты пропитка катализатор древесины кормовые добавки напитки пропитка в медицине пластмасс стиральные пропитка порошки тканей осветление сахара фосфорные удобрения Выводы Фосфор является элементом VA группы. На внешнем энергетическом уровне у него 5 электронов. Для фосфора характерны степени окисления от -3 до +5, но наиболее типична +5. В природе фосфор встречается в виде соединений – фосфоритов и апатитов. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций: белый, красный и чёрный фосфор. Наиболее распространёнными соединениями фосфора являются – оксид фосфора (III), оксид фосфора (V), фосфин и фосфорная кислота. В реакциях с металлами фосфор проявляет окислительные свойства, а в реакции с кислородом – восстановительные свойства. Фосфорная кислота – трёхосновная кислота, которая образует три вида солей: фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты. Качественной реакцией на фосфат-ион является нитрат серебра (I). Фосфор и его соединения имеют большое значение в химической промышленности.
