Главные элементы жизни: азот и фосфор
азота атом
фосфора характеризуется меньшей энергией ионизации и имеет больший радиус.
Это означает, что неметаллические признаки у фосфора выражены слабее, чем у
азота. Поэтому для фосфора реже встречаются степень окисления -3 и чаще +5.
Мало характерны и другие степени окисления.
Нахождение в природе. Общее содержание фосфора в земной коре составляет
0,08%. В природе фосфор встречается только в виде соединений; важнейшее из
них – фосфат кальция – минерал апатит.
Физические свойства. Фосфор, в отличие от азота имеет несколько аллотропных
модификаций: белый, красный, черный и др.
Белый фосфор – бесцветное и очень ядовитое вещество. Получается
конденсацией паров фосфора. Не растворяется в воде, но хорошо растворяется
в сероуглероде. При длительном слабом нагревании белый фосфор переходит в
красный.
Красный фосфор – порошок красно – бурого цвета, не ядовит, нерастворим в
воде и сероуглероде, представляет смесь нескольких аллотропных модификаций,
которые отличаются друг от друга цветом и некоторыми свойствами.
Черный фосфор по внешнему виду похож на графит, жирный на ощупь, обладает
полупроводниковыми свойствами. Получается длительным нагреванием белого
фосфора при очень большом давлении.
Химические свойства. В химическом отношении белый фосфор сильно отличается
от красного. Так, белый фосфор легко окисляется и самовоспламеняется на
воздухе, поэтому его хранят под водой. Красный фосфор не воспламеняется на
воздухе, но воспламеняется при нагревании свыше 240оС. При окислении белый
фосфор светится в темноте – происходит непосредственное превращение
химической энергии в световую. В жидком и растворенном состоянии, а также в
парах при температуре ниже 800оС фосфор состоит из молекул Р4. При
нагревании выше 800оС молекулы диссоциируют:
Р4 2Р2. Последние при температуре выше 2000оС распадаются на атомы:
Р2 2Р. Атомы фосфора могут объединяться в молекулы Р2, Р4 и
полимерные вещества.
Фосфор соединяется со многими простыми веществами – кислородом, галогенами,
серой и некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные
свойства:
2P + 3S =P2S3 2P + 3Ca = Ca3P2
Реакции с белым фосфором идут легче, чем с красным. Соединения фосфора с
металлами называются фосфидами; они легко разлагаются водой с образованием
фосфина РН3 – очень ядовитого газа с чесночным запахом:
Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3
По аналогии с NH3 фосфин способен к реакциям присоединения:
РН3 + НI = РН4I
Оксиды фосфора.
Оксид фосфора (III) Р2О3 – воскообразная кристаллическая масса, плавящаяся
при 22,5оС. Получается сжиганием фосфора при недостатке кислорода. Сильный
восстановитель. Не ядовит.
Оксид фосфора (V) Р2О5 – белый гигроскопичный порошок. Получается при
горении фосфора в избытке воздуха или кислорода. Он очень энергично
соединяется с водой, а также отнимает воду от др. соединений. Применяется
как осушитель для жидкостей и газов.
Оксиды и все кислородные соединения фосфора намного прочнее аналогичных
соединений азота, что следует объяснить ослаблением неметаллических свойств
у фосфора по сравнению с азотом.
Фосфорные кислоты.
Оксид фосфора (V) взаимодействуя с водой, образует кислоту НРО3, последняя
при кипячении с избытком воды образует фосфорную кислоту Н3РО4, при
нагревании Н3РО4, образуется дифосфорная кислота Н4Р2О7.
3Р4О10 + 6Н2О = 4Н3(РО3)3
Н3(РО3)3 + 3Н2О = 3Н3РО4
2Н3РО4 = Н4Р2О7 + Н2О
Наибольшее практическое значение имеет фосфорная кислота, т. к. её соли –
фосфаты – используются в качестве удобрений.
Фосфорная кислота – белое твердое вещество. С водой смешивается в любых
соотношениях. В отличие от азотной кислоты не является окислителем и не
разлагается при нагревании, что объясняется наибольшей устойчивостью
степени окисления +5 из всех возможных для фосфора.
Азот и фосфор – это главные элементы жизни, они находятся в
человеческом организме и необходимы для роста и питания каждому.
| |  скачать работу |
Главные элементы жизни: азот и фосфор |
