Химические свойства фосфора

Химические свойства фосфора

Фосфор и соединения

Фосфор имеет три аллотропические модификации, отличающиеся химическими и физическими свойствами:

Под фосфором в химических реакциях чаще всего понимают белый фосфор (P4). Красный фосфор вступает в реакции при определённых условиях. Например, реагирует с водой при нагревании и под давлением. Чёрный фосфор практически инертен.

Рис. 1. Светящийся белый фосфор.

Фосфор реагирует с простыми и сложными веществами, образуя:

  • фосфин;
  • фосфорную кислоту;
  • фосфиды;
  • оксиды.

Фосфин (РН3) – плохо растворимый в воде ядовитый газ, аналог аммиака. В отсутствии кислорода при нагревании разлагается на простые вещества – фосфор и водород.

Фосфорная или ортофосфорная кислота (H3PO4) образуется при взаимодействии фосфора или оксида фосфора (V) с водой.

Фосфиды – соли, образующиеся при взаимодействии с металлами или неметаллами. Они неустойчивы и легко разлагаются под действием кислот или воды.

Фосфор может образовывать два оксида – P2O3 и P2O5.

H3PO4 – кислота средней силы, проявляющая амфотерные свойства при взаимодействии с сильной кислотой. Фосфорная кислота образует фосфаты.

Химические свойства

Основные химические свойства фосфора и его соединений описаны в таблице.

Вещество

Реакция

Особенности

Уравнение

При избытке O2 образует оксид фосфора (V)

С галогенами и неметаллами

Не реагирует с водородом

Воспламеняется на воздухе

С галогенами и неметаллами

Проявляет свойства восстановителя

С активными металлами

Образует кислые или щелочные фосфаты

С галогенами и неметаллами

Медленно реагирует с холодной водой и быстро – с горячей

Реагирует с взрывом

Образуют гидроксиды металлов и фосфин

При нагревании оксид фосфора распадается. Причём P2O3 образует красный фосфор, а P2O5 – оксид фосфора (III) и кислород.

Рис. 3. Красный фосфор.

Использование

Широкое применение имеют соединения фосфора:

  • из фосфатов получают удобрения и моющие средства;
  • фосфорная кислота используется для окрашивания ткани;
  • оксид фосфора (V) осушает жидкости и газы.

Красный фосфор используется в производстве спичек и взрывчатых веществ.

Что мы узнали?

Фосфор – активный неметалл, реагирующий с простыми и сложными веществами. В результате реакций образует оксиды (III) и (V), фосфин, фосфорную кислоту и фосфиды. Соединения фосфора вступают в реакцию с металлами, неметаллами, кислотами, щелочами, водой. Фосфор и его соединения используются в промышленности и сельском хозяйстве.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 95.

Не понравилось? – Напиши в комментариях, чего не хватает.

Содержание

  1. Фосфор и соединения
  2. Химические свойства
  3. Использование
  4. Что мы узнали?

Бонус

    Тест по теме
  • Неметаллы
  • Химические свойства неметаллов
  • Получение водорода
  • Получение кислорода
  • Химические свойства уксусной кислоты
  • Аммиак
  • Получение аммиака
  • Окисление аммиака
  • Фосфор Химические свойства фосфора
  • Адсорбция
  • Природные источники углеводородов
  • Кристаллогидраты
  • Круговорот азота в природе
  • Круговорот углерода в природе
  • Аллотропные модификации углерода
  • Силикатная промышленность
  • Сульфиды
  • Сера
  • Алкены
  • Сероводород
  • Озон
  • Азот
  • Раствор аммиака
  • Кремний
  • Оксид азота
  • Химические свойства алканов
  • Формула алканов
  • Алканы
  • Получение азотной кислоты
  • Химические свойства кремния
  • Соединения кремния
  • Валентность кремния
  • Непредельные углеводороды
  • Предмет органической химии
  • Азотная кислота
  • Применение кислорода
  • Химические свойства серной кислоты

показать все

По многочисленным просьбам теперь можно: сохранять все свои результаты, получать баллы и участвовать в общем рейтинге.

  1. 1. Игорь Проскуренко 315
  2. 2. Алина Сайбель 314
  3. 3. Анна Соколова 100
  4. 4. Анастасия Леонова 81
  5. 5. Софья Холена 68
  6. 6. Надежда Емельянова 54
  7. 7. Наталья Белая 52
  8. 8. Екатерина Белитская 48
  9. 9. Инга Парастаева 47
  10. 10. Бахром Абдулхаев 43
  1. 1. Алина Сайбель 15,230
  2. 2. Мария Николаевна 14,830
  3. 3. Юлия Бронникова 14,785
  4. 4. Ekaterina 14,736
  5. 5. Кристина Волосочева 14,675
  6. 6. Лариса Самодурова 14,535
  7. 7. Liza 13,880
  8. 8. Darth Vader 13,686
  9. 9. TorkMen 13,316
  10. 10. Влад Лубенков 12,600

Самые активные участники недели:

  • 1. Виктория Нойманн – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Bulat Sadykov – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Дарья Волкова – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Три счастливчика, которые прошли хотя бы 1 тест:

  • 1. Наталья Старостина – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Николай З – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Давид Мельников – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Карты электронные(код), они будут отправлены в ближайшие дни сообщением Вконтакте или электронным письмом.

Фосфор

Ключевые слова конспекта: свойства простых веществ, фосфор, строение и физические свойства, химические свойства, производство и применение фосфора.

Фосфор – элемент группы VA. Его важнейшие параметры приведены в таблице.

Читать еще:  Обзор препарата Биотредин инструкция по применению, отзывы.

Таблица. Важнейшие параметры элемента фосфор.

На валентном слое атома фосфора, в отличие от азота, есть вакантные 3d-орбитали. В отличие от азота, фосфор может быть пятивалентным. В этом случае атомы фосфора находятся в возбуждённом состоянии:

СТРОЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОСФОРА

Элемент фосфор образует несколько простых веществ, среди которых наиболее известны белый, красный и чёрный фоcфоp.

Белый фосфор состоит из тетраэдрических молекул Р4. В молекуле все связи одинарные ковалентные неполярные. С Р4 связи Р – Р легко разрываются. Этим объясняется высокая химическая активность белого фосфора и его склонность переходить (при хранении или при нагревании) в более стабильные полимерные модификации.

При обычных условиях это твёрдое белое вещество, мягкое как воск (легко режется ножом), летучее при слабом нагревании, легкоплавкое (t°пл = 44 °С), практически нерастворимое в воде (его хранят под слоем воды), хорошо растворимое в неполярных растворителях (например, в сероуглероде CS2). Уже при обычных условиях легко испаряется и в газообразном состоянии окисляется кислородом воздуха, освобождающаяся в результате окисления энергия выделяется в виде света, что и является причиной свечения белого фосфора на воздухе.

Красный фосфор образован полимерными молекулами Рn разной длины, состоящими из пирамидально связанных атомов. Название «красный фoсфoр» используют для описания нескольких различных модификаций фосфора красного цвета.

Красный фocфор – это твёрдое аморфное вещество красного цвета (от тёмно-коричневого до красного и фиолетового), возгоняется при нагревании. При конденсации паров образуется белый фосфop. Красный фoсфoр нерастворим ни в воде, ни в сероуглероде, ни в других растворителях.

Чёрный фосфор представляет собой вещество немолекулярного строения, кристаллическая решётка атомно–слоистая, с характерным для фосфора пирамидальным расположением связей. Чёрный фосфор твёрдый, по внешнему виду похож на графит, проводит электрический ток, имеет высокую t°пл (587 °С).

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОСФОРА

Фосфор – более активное вещество, чем азот. Фосфору присуща окислительно-восстановительная двойственность. По отношению к металлам фосфор выступает в роли окислителя, образуя фосфиды:

По отношению к большинству неметаллов фосфop выступает в роли восстановителя. При недостатке окислителя обычно образуются соединения фосфора(III), при избытке – соединения фосфора(V), например, РCl3 и РCl5.

Фосфор сгорает на воздухе и в кислороде. Белый фосфор самовоспламеняется в атмосфере кислорода. На воздухе белый фосфор воспламеняется при 50 °С, красный – при температуре выше 250 °С, чёрный – при температуре выше 400 °С. При этом образуются оксиды фосфора. В избытке кислорода образуется оксид фосфора (V):

При нагревании выше 100 °С фосфор бурно взаимодействует с серой с образованием смеси сульфидов (P2S5, P2S3):

Красный и белый фocфор самовозгораются в атмосфере фтора и хлора:

С водородом и азотом фосфор практически не взаимодействует.
Фосфор восстанавливает азотную и серную концентрированные кислоты, хлораты и некоторые другие окислители. Так, например, каждый раз, зажигая спичку, мы проводим реакцию между бертолетовой солью, которая входит в состав спичечной головки, и красным фосфором, нанесённым на спичечный коробок:

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОРА

Сырьём для получения фосфора являются фосфориты, основной компонент которых – ортофосфат кальция. Фосфорит измельчают, смешивают с песком и углём и прокаливают в электропечах без доступа воздуха. Происходит восстановление фосфора:

Основная область использования фосфора – производство спичек. Кроме того, фocфор применяется в металлургии для синтеза фосфорорганических соединений, к числу которых относятся очень ядовитые средства для борьбы с вредителями–насекомыми (инсектициды). Фoсфор используется для получения некоторых полупроводников (фосфидов галлия GaP и индия InP). Фоcфoр также используется для получения оксида фосфора (V), который является сильным водоотнимающим реагентом.

Вся информация о Фосфоре в одной таблице

Всё о фосфоре кратко в одной таблице

Конспект урока «Свойства простых веществ: Фосфор».

Белый фосфор: свойства, история открытия и применение

Фосфор – важная составляющая живой и неживой природы. Он находится в недрах Земли, воде и в нашем организме, а академик Ферсман даже прозвал его «элементом жизни и мысли». Несмотря на свою полезность, белый фосфор может быть чрезвычайно опасен и ядовит. Давайте же поговорим подробнее о его характеристиках.

Открытие элемента

История открытия фосфора началась с алхимии. Начиная с XV века европейские ученые жаждали отыскать философский камень или же «великий эликсир», при помощи которого удастся превращать любые металлы в золото.

В XVII веке алхимик Хенниг Бранд решил, что путь к «магическому реактиву» лежит через мочу. Она жёлтая, а, значит, содержит золото или как-то с ним связана. Ученый старательно собирал материал, отстаивал его, а затем перегонял его. Вместо золота он получил белое вещество, которое светилось в темноте и неплохо горело.

Читать еще:  Витамин С (Аскорбиновая кислота)

Открытие Бранд назвал «холодным огнем». Позже получать фосфор подобным способом додумался ирландский алхимик Роберт Бойль и немец Андреас Магграф. Последний также добавлял в мочу уголь, песок и минерал фосгенит. Впоследствии вещество назвали phosphorus mirabilis, что переводилось как «чудотворный носитель света».

Светоносный элемент

Открытие фосфора стало настоящей сенсацией среди алхимиков. Одни то и дело пытались выкупить у Бранда секрет получения вещества, другие пробовали дойти до этого самостоятельно. В XVIII веке было доказано, что элемент содержится в костных останках организмов, и вскоре открылось несколько заводов по его производству.

Французский физик Лавуазье доказал, что фосфор является простым веществом. В таблице Менделеева он стоит под номером 15. Вместе с азотом, сурьмой, мышьяком и висмутом он относится к группе пниктидов и характеризуется как неметалл.

Элемент довольно распространенный в природе. В процентном соотношении в массе земной коры он занимает 13 место. Фосфор активно взаимодействует с кислородом и не встречается в свободном виде. Он существует в составе многочисленных минералов (больше 190), таких как фосфориты, апатиты и т.д.

Белый фосфор

Фосфор существует в виде нескольких форм или аллотропных модификаций. Они отличаются друг от друга плотностью, цветом и химическими свойствами. Обычно выделяют четыре главные формы: белый, черный, красный и металлический фосфор. Другие модификация представляют собой только смесь из вышеперечисленных.

Белый фосфор очень неустойчив. При нормальных условиях на свету он быстро переходит в красный, а высокое давление превращает его в черный. Его атомы расположены в виде тетраэдра. Он обладает кристаллической молекулярной решеткой, с формулой молекулы Р4.

Выделяю также жёлтый фосфор. Это не ещё одна модификация вещества, а название неочищенного белого фосфора. Он может иметь как светлый, так и темно-бурый оттенок и характеризуется сильной ядовитостью.

Свойства белого фосфора

По консистенции и внешнему виду вещество напоминает воск. Оно обладает чесночным запахом и жирное на ощупь. Фосфор мягкий (без особых усилий его можно разрезать ножом) и деформируется. После очищения становится бесцветным. Его прозрачные кристаллы радужно переливаются на солнце и похожи на алмазы.

Он плавится при 44 градусах. Активность вещества проявляется даже при комнатной температуре. Основная характеристика фосфора – его способность к хемилюминесценции или свечению. Окисляясь на воздухе, он излучает бело-зеленый свет, а со временем самовоспламеняется.

Вещество практически не растворяется в воде, но может гореть в ней при длительном контакте с кислородом. Оно хорошо растворяется в органических растворителях, например, в сероуглероде, жидком парафине и бензоле.

Применение фосфора

Человек «приручил» фосфор как в мирных, так и в военных целях. Вещество используют для производства фосфорной кислоты, которую применяют для удобрений. Раньше она широко использовалась для окраски шерсти, изготовления фоточувствительных эмульсий.

Белый фосфор применяется не очень широко. Основная его ценность в горючести. Так, вещество используют для зажигательных боеприпасов. Этот вид оружия был актуален во время обеих Мировых воин. Его применяли в войне в Газе в 2009 году, а также в Ираке в 2016 году.

Красный фосфор используется более широко. Из него делают топливо, смазочные материалы, взрывчатые вещества и головки спичек. Различные соединения фосфора используют в промышленности в средствах для смягчения воды, добавляют в пассиваторные средства, чтобы защитить металл от коррозии.

Содержание в организме и влияние на человека

Фосфор является одним из жизненно необходимых элементов для нас. В виде соединений с кальцием он присутствует в зубах и скелете, придавая костям твердость и прочность. Элемент присутствует в соединениях АТФ и ДНК. Он имеет важнейшее значение для деятельности мозга. Находясь в нервных клетках, он способствует передаче нервных импульсов.

Фосфор содержится в мышечной ткани. Он участвует в процессе преобразования энергии из белков, жиров и углеводов, поступающих в организм. Элемент поддерживает кислотно-щелочной баланс в клетках, осуществляется их деление. Он способствует метаболизму, крайне необходим во время роста организма и его восстановления.

Вместе с тем, фосфор может быть опасен. Сам по себе белый фосфор является очень токсичным. Доза выше 50 миллиграмм приводит к летальному исходу. Отравление фосфором сопровождается рвотой, головной и желудочной болью. Попадание вещества на кожу вызывает ожоги, которые заживают очень медленно и болезненно.

Читать еще:  Витамин В17

Избыток фосфора в организме приводит к ломкости костей, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, появлению кровотечений, анемии. От перенасыщения фосфором страдают также печень и система пищеварения.

Химические свойства фосфора

Фосфор и соединения

Фосфор имеет три аллотропические модификации, отличающиеся химическими и физическими свойствами:

Под фосфором в химических реакциях чаще всего понимают белый фосфор (P4). Красный фосфор вступает в реакции при определённых условиях. Например, реагирует с водой при нагревании и под давлением. Чёрный фосфор практически инертен.

Рис. 1. Светящийся белый фосфор.

Фосфор реагирует с простыми и сложными веществами, образуя:

  • фосфин;
  • фосфорную кислоту;
  • фосфиды;
  • оксиды.

Фосфин (РН3) – плохо растворимый в воде ядовитый газ, аналог аммиака. В отсутствии кислорода при нагревании разлагается на простые вещества – фосфор и водород.

Фосфорная или ортофосфорная кислота (H3PO4) образуется при взаимодействии фосфора или оксида фосфора (V) с водой.

Фосфиды – соли, образующиеся при взаимодействии с металлами или неметаллами. Они неустойчивы и легко разлагаются под действием кислот или воды.

Фосфор может образовывать два оксида – P2O3 и P2O5.

H3PO4 – кислота средней силы, проявляющая амфотерные свойства при взаимодействии с сильной кислотой. Фосфорная кислота образует фосфаты.

Химические свойства

Основные химические свойства фосфора и его соединений описаны в таблице.

Вещество

Реакция

Особенности

Уравнение

При избытке O2 образует оксид фосфора (V)

С галогенами и неметаллами

Не реагирует с водородом

Воспламеняется на воздухе

С галогенами и неметаллами

Проявляет свойства восстановителя

С активными металлами

Образует кислые или щелочные фосфаты

С галогенами и неметаллами

Медленно реагирует с холодной водой и быстро – с горячей

Реагирует с взрывом

Образуют гидроксиды металлов и фосфин

При нагревании оксид фосфора распадается. Причём P2O3 образует красный фосфор, а P2O5 – оксид фосфора (III) и кислород.

Рис. 3. Красный фосфор.

Использование

Широкое применение имеют соединения фосфора:

  • из фосфатов получают удобрения и моющие средства;
  • фосфорная кислота используется для окрашивания ткани;
  • оксид фосфора (V) осушает жидкости и газы.

Красный фосфор используется в производстве спичек и взрывчатых веществ.

Что мы узнали?

Фосфор – активный неметалл, реагирующий с простыми и сложными веществами. В результате реакций образует оксиды (III) и (V), фосфин, фосфорную кислоту и фосфиды. Соединения фосфора вступают в реакцию с металлами, неметаллами, кислотами, щелочами, водой. Фосфор и его соединения используются в промышленности и сельском хозяйстве.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 95.

Не понравилось? – Напиши в комментариях, чего не хватает.

Содержание

  1. Фосфор и соединения
  2. Химические свойства
  3. Использование
  4. Что мы узнали?

Бонус

    Тест по теме
  • Неметаллы
  • Химические свойства неметаллов
  • Получение водорода
  • Получение кислорода
  • Химические свойства уксусной кислоты
  • Аммиак
  • Получение аммиака
  • Окисление аммиака
  • Фосфор Химические свойства фосфора
  • Адсорбция
  • Природные источники углеводородов
  • Кристаллогидраты
  • Круговорот азота в природе
  • Круговорот углерода в природе
  • Аллотропные модификации углерода
  • Силикатная промышленность
  • Сульфиды
  • Сера
  • Алкены
  • Сероводород
  • Озон
  • Азот
  • Раствор аммиака
  • Кремний
  • Оксид азота
  • Химические свойства алканов
  • Формула алканов
  • Алканы
  • Получение азотной кислоты
  • Химические свойства кремния
  • Соединения кремния
  • Валентность кремния
  • Непредельные углеводороды
  • Предмет органической химии
  • Азотная кислота
  • Применение кислорода
  • Химические свойства серной кислоты

показать все

По многочисленным просьбам теперь можно: сохранять все свои результаты, получать баллы и участвовать в общем рейтинге.

  1. 1. Игорь Проскуренко 315
  2. 2. Алина Сайбель 314
  3. 3. Анна Соколова 100
  4. 4. Анастасия Леонова 81
  5. 5. Софья Холена 68
  6. 6. Надежда Емельянова 54
  7. 7. Наталья Белая 52
  8. 8. Екатерина Белитская 48
  9. 9. Инга Парастаева 47
  10. 10. Бахром Абдулхаев 43
  1. 1. Алина Сайбель 15,230
  2. 2. Мария Николаевна 14,830
  3. 3. Юлия Бронникова 14,785
  4. 4. Ekaterina 14,736
  5. 5. Кристина Волосочева 14,675
  6. 6. Лариса Самодурова 14,535
  7. 7. Liza 13,880
  8. 8. Darth Vader 13,686
  9. 9. TorkMen 13,316
  10. 10. Влад Лубенков 12,600

Самые активные участники недели:

  • 1. Виктория Нойманн – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Bulat Sadykov – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Дарья Волкова – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Три счастливчика, которые прошли хотя бы 1 тест:

  • 1. Наталья Старостина – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Николай З – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Давид Мельников – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Карты электронные(код), они будут отправлены в ближайшие дни сообщением Вконтакте или электронным письмом.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector