Фосфор Підготувала: Ліцеїстка II курсу Біолого – хімічного профілю Нетішинського НВК Пацаловська Лілія
ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ Фосфор (від грец. Phosphoros - світлоносний ; лат. Phosphorus) P, хімічний елемент V групи періодичної системи. Відомо 10 модифікацій фосфору, з них найважливіші - білий, червоний і чорний фосфор (технічний білий фосфор називають жовтим фосфором ). Один з найпоширеніших елементів земної кори: 0,08-0,09% її маси. Концентрація у морській воді 0,07 мг/л. У вільному стані не зустрічається через високу хімічну активність. Утворює близько 190 мінералів, найважливішими з яких є апатит Ca5(PO4)3(F, Cl, OH), фосфорит та інші.
АЛОТРОПНІ МОДИФІКАЦІЇ Білий фосфор - мяка, безбарвна кристалічна речовина, схожа на віск. Має молекулярні кристалічні ґратки, у вузлах яких розміщені тетраедричні молекули P4. Летка, легкоплавка речовина, має характерний запах часнику. Не розчиняється у воді, але добре розчиняється у сірковуглеці CS2 і бензині. Легкозаймиста речовина, тому зберігають її під водою. люмінесценція Білий фосфор у темряві на повітрі світиться зеленкувато- жовтим світлом. Це явище називається люмінесценція. Воно спричиняється повільним окисненням білого фосфору. Білий фосфор - надзвичайно отруйна речовина, навіть у малих дозах. 50 мг білого фосфору - смертельні! При тривалому слабкому нагріванні білий фосфор переходить у червоний.
АЛОТРОПНІ МОДИФІКАЦІЇ Червоний фосфор - порошок червоно-бурого кольору, неотруйний. Має атомні кристалічні ґратки. Не розчиняється у воді і сірковуглеці. Без запаху, у темряві не світиться. Встановлено, що червоний фосфор є сумішшю кількох алотропних модифікацій, які відрізняються одна від одної кольором - від яскраво-червоного до фіолетового. Червоний фосфор легко вбирає вологу, тобто є гігроскопічним. При нагріванні без доступу повітря випаровується, а при охолодженні його пара перетворюється на білий фосфор.
АЛОТРОПНІ МОДИФІКАЦІЇ Чорний фосфор - речовина, схожа на графіт, масна на дотик, має металічний блиск, не отруйний, виявляє властивості напівпровідників. Добувають чорний фосфор тривалим нагріванням білого фосфору під великим тиском.
Характеристика 1. Відкрито у 1669 році Хеннінгом Брандтом. 2. У Періодичній системі знаходиться в 3 періоді, V група, головна підгрупа. 3. У природі зустрічається тільки у зв'язаному стані. 4. Утворює кілька простих речовин, які помітно різняться за властивостями: білий, червоний, чорний фосфор. 5. Найнижчий ступінь окислення –3, найвищий ступінь окислення +5.
ПОШИРЕННЯ У ПРИРОДІ ФосфатиФосфорити
ЗАСТОСУВАННЯ ФОСФОРУ Для виробництва добрив та миючих засобів Червоний фосфор: o у виробництві сірників Білий фосфор o як димоутворювальний і запальний засіб Чорний фосфор o в металургії
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Білий фосфор біла речовина (через домішки може мати жовтуватий відтінок) легко ріжеться ножем і деформується від невеликих зусиль має молекулярну будову, формула P 4. легкорозчинний в органічних розчинниках щільність становить близько 1823 кг / м. плавиться при 44,1 C. надзвичайно активний. отруйний (виклика є ураження кісток, кісткового мозку, некроз щелеп, летальна доза білого фосфору для дорослого чоловіка становить 0,05-0,1 м. Жовтий фосфор вогненебезпечна кристалічна речовина від світло-жовтого до темно- бурого кольору. плавиться при +34 C, кипить при +280 C. у воді не розчиняється, на повітрі легко окислюється і займається горить сліпучим яскраво-зеленим полум'ям з виділенням густого білого
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Червоний фосфор більш термодинамічно стабільна модифікація елементарного фосфору має формулу Р n і являє собою полімер зі складною структурою має відтінки від пурпурно-червоного до фіолетового, а в литому стані - темно-фіолетовий з мідним відтінком металевий блиск малорозчинний на повітрі не самозаймається, аж до температури С (при переході в білу форму під час сублімації) розчиняється у воді, а також в бензолі, сірковуглеці й інших щільність досягає 2400 кг / м Чорний фосфор найменш активна форма має високу (2690 кг / м ) щільність чорна речовина з металевим блиском, жирна на дотик і дуже схоже на графіт, і з повністю відсутньою розчинністю у воді або органічних розчинниках проводить електричний струм і має властивості напівпровідника температура плавлення чорного фосфору 1000 С
ДОБУВАННЯ Вільний фосфор отримують з природних фосфатів, прожарюючи їх з коксом і піском: Ca 3 (PO 4 ) 2 +3SiO 2 +5C = 2P +3CaSiO 3 +5CO
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Для фосфору характерні відновні властивості, які він виявляє у реакціях з неметалами: 4P+3O 2 ( нестача ) = 2P 2 O 3 4P+5O 2 ( надлишок ) = 2P 2 O 5 2P+5Cl 2 ( надлишок) = 2PCl 5 В реакціях з активними металами фосфор виступає в ролі окисника: 3Mg+2P = Mg 3 P.
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Суміш червоного фосфору з бертолетовою сіллю КСl0 3 займається з вибухом навіть від найменшого тертя або натискання:Суміш червоного фосфору з бертолетовою сіллю КСl0 3 займається з вибухом навіть від найменшого тертя або натискання: 10KClO P(черв.) = 10KCl + 3P 4 O 10 До молекул оксиду вмить приєднуються молекули води й утворюється метафосфорна кислота: P 2 O 5 +H 2 O=2HPO 3
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ Фосфор реагує з деякими неметалами-окисниками, при цьому можуть утворюватися похідні Фосфору з різним ступенем окиснення: 2P + 3S = P 2 S 3 2P + 5S = P 2 S 5 2P + 3Cl 2 = 2PCl 3 2P + 5Cl 2 = 2PCl 5 Фосфор вступає у взаємодію з багатьма активними металами: 3Ca + 2P = Ca 3 P 2 Відходи фосфору знищують за допомогою розчину купрум(ІІ) сульфату: 2P + 5CuSO 4 + 8H 2 O = 2H 3 PO 4 + 5Cu + 5H 2 SO 4