Главная Фосфор - Элемент, поджигающий все вокруг!
23:30
Фосфор - Элемент, поджигающий все вокруг!

Фосфор — один из самых распространенных элементов земной коры, его содержание в земной коре составляет 0,1 % массы . В свободном состоянии не встречается из-за своей химической активности, образует около 190 минералов, важнейшими из которых являются апатит Ca5(PO4)3F, фосфорит Ca3(PO4)2 и флюорит CaF2. Фосфор содержится во всех частях зеленых растений, еще больше его в плодах и семенах. Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений, является необходимым элементом жизни.

История 

Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннингом Брандом в 1669 г. Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать эликсир жизни или философский камень, а получил светящееся вещество. Существуют данные, что фосфор умели получать еще арабские алхимики в XII в. То, что фосфор – простое вещество доказал Лавуазье.

Происхождение названия 

В 1669 г. немецкий алхимик Хеннинг Бранд при нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи получил светящееся в темноте вещество, названное сначала «холодным огнём», вторичное название «фосфор» происходит от греческих слов «фос» – свет и «феро» – несу.

Получение 

Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и песком при температуре 1500 °С:

  • 2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 = 4P + 10CO + 6CaSiO3.

Образующиеся пары белого фосфора конденсируются в приемнике под водой. Вместо фосфоритов восстановлению можно подвергнуть и другие соединения, например, метафосфорную кислоту:

  • 4HPO3 + 12C = 4P + 2H2 + 12CO.

Физические свойства

Элементарный фосфор в обычных условиях представляет собой несколько устойчивых аллотропических модификаций и вопрос аллотропии фосфора сложен и до конца не решен. Обычно выделяют три модификации простого вещества – белую, красную, черную и металлический фосфор. Иногда их еще называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные являются разновидностью указанных четырех. В обычных условиях существует только три аллотропических модификации фосфора и в условиях сверхвысоких давлений также металлическая форма элементарного фосфора. Все модификации различаются по цвету, плотности и другим физическим характеристикам, а также заметна тенденция к резкому убыванию химической активности при переходе от белого к металлическому фосфору и нарастанию металлических свойств.

Химические свойства 

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и черному фосфору химическая активность резко снижается. Белый фосфор на воздухе светится в темноте, свечение обусловлено окислением паров фосфора до низших оксидов.

В жидком и растворенном состоянии, а также в парах до 800 °С фосфор состоит из молекул Р4. При нагревании выше 800 °С молекулы диссоциируют: Р4 = 2Р2. При температуре выше 2000 °С молекулы распадаются на атомы.

Взаимодействие с простыми веществами

Фосфор легко окисляется кислородом:

  • 4P + 5O2 = 2P2O5,
  • 4P + 3O2 = 2P2O3.

Взаимодействует со многими простыми веществами – галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства:

с металлами – окислитель, образует фосфиды:

  • 2P + 3Ca = Ca3P2.

с неметаллами – восстановитель:

  • 2P + 3S = P2S3,
  • 2P + 3Cl2 = 2PCl3.

Не взаимодействует с водородом.

Взаимодействие с водой:

Взаимодействует с водой, при этом диспропорционирует:

  • 4Р + 6Н2О = РН3 + 3Н3РО2 (фосфорноватистая кислота).

Взаимодействие со щелочами:

В растворах щелочей диспропорционирование происходит в большей степени:

  • 4Р + 3KOH + 3Н2О = РН3 + 3KН2РО2 .

Восстановительные свойства:

Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

  • 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO;
  • 2P + 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O.

Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

  • 6P + 5KClO3 = 5KCl + 3P2O5
Категория: Хим. элементы | Просмотров: 846 | Добавил: Сергей
Всего комментариев: 0
avatar