Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат по химии

Физические и химические свойства фосфора

Фосфор впервые добыли в свободном состоянии в виде похожего на воск массы светящегося в темноте. Отсюда и происходит название этого элемента ( «фосфор» в переводе с греческого «светоносный»).

В свободном состоянии фосфор образует несколько аллотропных видоизменений. Атом фосфора, как и атом азота может образовывать три ковалентной ных связи. Но в молекуле азота оба атома тратят все три связи на связывание друг с другом, а во всех алотроп ных видоизменениях фосфора атомы связаны попарно только одним связью. Если один атом фосфора присоединяет к себе таким образом три других, то образуется простая молекула из четырех атомов, каждый из которых связан ковалентной связью с тремя другими. Форма молекулы тетраэдр.

Из таких молекул состоит белый фосфор. Его кристаллическая решетка молекулярная, состоит из молекул, слабо связанных межмолекулярными силами. Поэтому белый фосфор, как и другие вещ-ны с молекулярной решеткой, легко плавится и летучий. В воде он почти не растворяется, но хорошо растворяется во многих органических растворителях. Белый фосфор ядовит.

От умеренного нагрева при очень высоком давлении (пе-превышающей более чем в 1200 раз атмосферное) белый фосфор пере ходит в черный, который имеет атомную слоистую кристаллическую решетку. Черный фосфор характеризуется наименьшей реак- ционной способностью по сравнению с другими видоизменениями фосфора.

На свете или от слабого нагрева без доступа воздуха белый фосфор превращается в порошок красно-бурого цвета (красный фосфор). Красный фосфор нелетучий и не растворяется в воде и органических растворителях. Он не ядовит. От сильного нагрева без доступа воздуха красный фосфор снова пре-сти в белый фосфор. Это преобразование можно наблюдать, едва тернувшы в темноте спичкой о коробок, чтобы он не по-палився. На мгновение головка спички оставит на коробке светлый след это светится белый фосфор.

Фосфор в соответствии с мысця в периодической таблице более электроотрицательным, чем металлы и водород, и менее электроотрицательным, чем неметаллы, разме-Щени в периодической таблице далее дело и выше него. С металлами фосфор спо-лучаеться, образуя фосфиды, например фосфид магния Mg3P2. В этой и аналогичной соединениях фосфор проявляет степень окисления 3.

Радиус атома фосфора больше радиус атома азота. Поэтому атом фосфора хуже удерживает свои валентные электроны и слабее притягивает электроны, которых ему не хватает для завершения внешнего слоя. В результате кислородные соединения фосфора крепче кислородных соединений азота, а соединение с водородом наоборот, не так крепка, как соединение азота аммиак.

Фосфороводень (фосфин) РН3 настолько непрочная соединение, что, в отличие от аммиака, ее нельзя добыть прямым сообщением фосфора с водородом. Летучие соединения фосфора с водородом, об-ются от гниения органических остатков, способные самовозгораться на воздухе. Это является причиной редкого природного явления «Блу-каючих огней», что породило суеверие о души умерших, которые выходят из могил.

Наиболее характерными для фосфора являются соединения, в которых он про-являет степень окисления +5. Взаимодействуя с кислородом, фосфор горит ослепительным пламенем и образует твердый высший оксид Р2О5 в вы-гляди белого дыма

Красный фосфор занимается только от поджигания. Белый фосфор окисляется на воздухе уже при обычной температуре, при этом он светится. Свечение белого фосфора во время повилять-ного окисления пример прямого преобразования части энергии окисления в световое излучение.

Смесь красного фосфора с бертолетовой солью КСl03 по-ймаеться со взрывом даже от малейшего трения или нажатия

(Расставьте коэффициенты).

Это химическую реакцию вы осуществляете каждый раз, когда зажигаете спичку. Бертолетовая соль в смеси, например, с серой в качестве свай-ным является в головке спички, а красный фосфор на боковой стенке коробки, о которую чиркают спичкой. Так с помощью красного фосфораудалось решить проблему изготовления безопасных и удобных в пользовании спичек.

Кислородсодержащие соединения фосфора

От сгорания фосфора образуется густой белый дым, оседает на стенках сосуда в виде белого порошка. Это оксид фосфора (V) P2О5. Влив в сосуд воды и взболтав ее, получим сначала мутную жидкость. Но вскоре муть исчезает и образуется прозрачный раствор, окрашивает фиолет ный лакмус в красный цвет. Реакция присоединения воды к оксида фосфора (V) происходит в несколько стадий.

Сначала к молекулам оксида мгновенно присоединяются молекулы воды и образуется метафосфорная кислота. Упрощенное уравнение реакции выглядит так:

P2O5 + H2O = 2HPO3

Со временем к метафосфорные кислоты еще присоединяются моле-кули воды, в результате чего образуется ортофосфорная кислота, которую часто называют просто фосфорной. Получим такое спро-еще не уравнение реакции:

HPO3 + H2O = H3PO4

Оксид фосфора (V) энергично присоединяет не только жидкую воду, но и ее пару. Поэтому в лаборатории его применяют для осу-ние газов.

Фосфорная кислота Н3РO4 твердое вещество, хорошо рас-ется в воде. В отличие от азотной фосфорная кислота нелетучая.

Во время диссоциации по первой ступенью (с образованием дигидрофосфатионив Н3РО4-) фосфорная кислота ведет себя как кислота средней силы. При диссоциации многоосновных кислот кож-ной следующий ион водорода отщепляется хуже, чем предыдущий, поскольку увеличивается заряд аниона, притяжение которого Иону водорода приходится преодолевать. Поэтому растворы трех основных фосфор-ной кислоты наряду с нерасщепленными молекулами Н3РO4 содержат много дигидрофосфат-ионов Н3РО4-, мало моногидрофосфат ионов НРО и очень мало фосфат-ионов РО.

Фосфорная кислота взаимодействует только с металлами, расположенными в электрохимическом ряду напряжений металлов влево от водорода, ее сред-ни соли называются фосфатами. В зависимости от количества основы, добавленной к раствору фосфорной кислоты, в ее молекулах, могут замиститися металлом один, дваили все три атома водорода

H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O

Поэтому с тем же металлом фосфорная кислота может об-рюваты три различных по составу и свойствам соли. Если в моле-Кулах фосфорной кислоты замистився металлом только один атом водорода, а кислотный остаток одновалентен анион Н2РО, то соль называется фосфат ( «ди» два, показывающий количество незамещенного атомов водорода). Если в молекулах кислоты замистились металлом два атома водорода и кислотный остаток двухвалентный анион НРО, то соль называется фосфат. А если три атома водорода замещены металлом, то соль называется просто фосфатом. Приведем примеры таких солей:

фосфат: NaH2PO4, Ca (H2PO4) 2, NH4H2PO4;

фосфат: Na2HPO4, CaHPO4, (NH4) 2HPO4;

фосфаты: Na3PO4, Ca3 (PO4) 2

фосфат металлов хорошо растворяются в воде. Фос-фаты не растворяются в воде, за исключением фосфатов натрия, калия и тяжелых щелочных металлов. Фосфат по растворимости занимают промежуточное место между фосфат и фосфатами. Все нерастворимые в воде фосфаты растворяются, если долить силь-ных кислот, поскольку они переходят в кислые соли фосфат, например

Ca3 (PO4) 2 + 4HNO3 = Ca (H2PO4) 2 + 2Ca (NO3) 2

или в сокращенной форме:

Ca3 (PO4) 2 + 4H + = 3Ca2 ++ 2H2PO

Реактивом на ионы PO является нитрат серебра. Когда добавить его к раствору, в котором эти ионы, образуется осадок фосфата серебра

PO + 3Ag + = Ag3PO4

Фосфат серебра желтого цвета и, как все фосфаты, рас-ется, когда добавить раствора кислоты.

Фосфаты, производит промышленность, используют как фос-Форни удобрения, кормовые добавки, применяемые для производства моющих средств и др.

Загрузка...