Химия. Онлайн учебник → Фосфор. Белый, черный и красный

thetalkingdemocrat.com

В природе Фосфор существует в виде соединений. Наиболее важная из них - ортофосфат кальция (минерал апатит). Разновидности апатита составляют осадочные горные породы - фосфориты. Фосфор входит в состав белковых веществ как растительного, так и животного происхождения в виде разных соединений.

Известны три аллотропные модификации Фосфора:

 

Белый фосфор	Красный фосфор	Черный фосфор
Имеет молекулярную решетку. Легко плавится, летучий. Хорошо растворяется в органических растворителях. Бесцветное кристаллическое вещество, очень ядовитое, огнеопасное, хранят под водой, светится в темноте	Имеет атомную решетку	Имеет атомную решетку
	Нерастворимы почти во всех растворителях, летучие, не ядовитые

 

P_бел. (t, p I2) → P_крас.

P_бел. (t, p ) → P_черн.

Реакции с белым фосфором происходят легче, чем с черным.

 

Химические свойства Фосфора

Типичные степени окисления Фосфора в соединениях: -3; +3; +5.

1. Взаимодействие с металлами, создаются фосфиды:

2P(0) + 3Ca(0) = Ca₃(+2)P₂(-3)

2. Взаимодействие с неметаллами:

2P(0) + 3S(0) = P₂(+3)S₃(-2) - сульфид фосфора (III)

4P(0) + 5O₂(0) = 2P₂(+5)O₅(-2) - оксид фосфора (V)

4P(0) + 3O₂(0) = 2P₂(+3)O₃(-2) - оксид фосфора (III)

P₂O₅ - во время обычных условий белое, похожее на снег, кристаллическое вещество очень гигроскопическое. Используют в качестве осушителя газов и жидкостей. P₂O₅ - кислотный оксид.

 

Химические свойства P₂O₅

1. Взаимодействие с основными оксидами:

CaO + P₂O₅ (t) = Ca(PO₃)₂

2. Взаимодействие со щелочами:

6NaOH + P₂O₅ = 2Na₃PO₄ + 3H₂O

3. Взаимодействие с водой:

P₂O₅ + H₂O = 2HPO₃ (на холоде) - метафосфорная кислота;

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄ (кипячение) - ортофосфорная кислота;

 

Химические свойства H₃PO₄

H₃PO₄ - не проявляет окислительных свойств.

1. Реагирует с металлами с созданием трех типов солей:

Избыток Кальция:

2H₃PO₄ + 3Ca = Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂

Ca₃(PO₄)₂ - средняя соль, ортофосфат кальция

1 моль Ca на 1 моль H₃PO₄:

H₃PO₄ + Ca = CaHPO₄ + H₂

CaHPO₄ - кислая соль, гидроортофосфат кальция

Избыток H₃PO₄:

2H₃PO₄ + Ca = Ca(H₂PO₄)₂ + H₂

Ca(H₂PO₄)₂ - кислая соль, дигидроортофосфат кальция

2. Реагирует с основными оксидами:

2CaO + 3H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂O

3. Реагирует со щелочами:

2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ = Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O

4. Взаимодействие с солями:

3Na₂CO₃ + 2H₃PO₄ = 2Na₃PO₄ + 3H₂O + 3CO₂

 

Получение H₃PO₄ в лаборатории

1. P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

2. Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 2H₃PO₄ + 3CaSO₄

 

Применение ортофосфатов

Производство минеральных удобрений:

1. Простой суперфосфат:

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ = 2CaSO₄ + Ca(H₂PO₄)₂

2. Двойной суперфосфат:

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂

3. Аммофос: 

2H₃PO₄ + 3NH₃ = (NH₄)₂HPO₄ + NH₄H₂PO₄

Оксиды и все кислородные соединения Фосфора намного крепче аналогичных соединений Азота, что объясняется ослаблением неметаллических свойств Фосфора в сравнении с Азотом.

Автор: Гончаренко Л. И. (ula-books.com.ua)

< Урок 35 | Химия. Онлайн учебник | Урок 37 >
 

Смотрите также:
Производство чугуна и стали. Доменный процесс
Урок 20. Способы получения металлов
Урок 29. Галогены Cl2 и HCl (часть 1)