Фосфор – важный элемент пятой группы таблицы Менделеева. Химические свойства фосфора зависят от его модификации. Наиболее активным веществом является белый фосфор, который окисляется на воздухе. Фосфор имеет две валентности (III и V) и три степени окисления — +5, +3, -3.
Фосфор и соединения
Фосфор имеет три аллотропные модификации, различающиеся химическими и физическими свойствами:
- белый;
- красный;
- черный.
Под фосфором в химических реакциях чаще всего понимают белый фосфор (Р4). Красный фосфор реагирует при определенных условиях. Например, он реагирует с водой при нагревании и под давлением. Черный фосфор практически инертен.
Фосфор реагирует с простыми и сложными веществами и образует:
- фосфин;
- фосфорная кислота;
- фосфиды;
- оксиды
Фосфин (PH3) — плохо растворимый токсичный газ, аналог аммиака. В отсутствие кислорода при нагревании он распадается на простые вещества – фосфор и водород.
Фосфорная кислота или ортофосфорная кислота (H3PO4) образуется при реакции фосфора или оксида фосфора (V) с водой.
Фосфиды – это соли, образующиеся при взаимодействии с металлами или неметаллами. Они нестабильны и легко разрушаются под воздействием 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
Важнейшие химические свойства фосфора и его соединений описаны в таблице.
|
Вещество |
Реакция |
Характеристики |
Уравнение |
|
Фосфор |
С О2 |
При избытке O2 образуется оксид фосфора (V) |
– 4Р + 5О2 → 2Р2О5; – 4P + 3O2 → 2P2O3 |
|
С металлом |
Является окислителем |
3Мг + 2П → Мг3П2 |
|
|
С галогенами и неметаллами |
Не реагирует с водородом |
2П + 3С → П2С3 |
|
|
С Н2О |
8Р + 12Н2О → 5РН3 + 3Н3РО2 |
||
|
С кислотами |
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O |
||
|
Со щелочами |
P4 + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2 |
||
|
PH3 |
С О2 |
Легковоспламеняющийся на воздухе |
PH3 + 2O2 → H3PO4 |
|
С галогенами и неметаллами |
PH3 + 2I2 + 2H2O → H(PH2O2) + 4HI |
||
|
С кислотами |
Проявляет свойства восстановителя |
РН3 + 3H2SO4 → H2(PHO2) + 3SO2 + 3H2O |
|
|
H3PO4 |
С металлами |
С активными металлами |
2H3PO4 + 3Ca → Ca3(PO4)2 + 3H2↑ |
|
С Н2О |
Подвержен диссоциации |
H3PO4 + H2O ↔ H3O+ + H2PO4– |
|
|
Со щелочами |
Образует кислые или щелочные фосфаты |
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O |
|
|
С оксидами |
2H3PO4 + 3K2O → 2K3PO4 + 3H2O |
||
|
С солями |
2H3PO4 + 3CaCO3 → Ca3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2↑ |
||
|
С аммиаком |
H3PO4 + 3NH3 → (NH4)3PO4 |
||
|
P2O3 |
С галогенами и неметаллами |
– 2P2O3 + 6Cl2 → 4PCl3O + O2; – 2P2O3 + 9S → P4S6 + 3SO2 |
|
|
С Н2О |
Медленно реагирует с холодной водой и быстро с горячей водой |
P2O3 + 3H2O → 2H3PO3 |
|
|
Со щелочами |
P2O3 + 4NaOH → 2Na2HPO3 + H2O |
||
|
P2O5 |
С Н2О |
Реагирует взрывоопасно |
2P2O5 + 6H2O → 4H3P04 |
|
С кислотами |
Реакция замещения |
4HNO3 + 2P2O5 → 4HPO3 + 2N2O5 |
|
|
Фосфиды |
С Н2О |
Образуют гидроксиды металлов и фосфин |
Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3 |
|
С кислотами |
Реакция замещения |
Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3 |
При нагревании оксид фосфора распадается. Причём P2O3 образует красный фосфор, а P2O5 – оксид фосфора (III) и кислород.
Использование
Соединения фосфора широко применяются:
- удобрения и моющие средства производятся из фосфатов;
- ортофосфорная кислота используется для окраски ткани;
- оксид фосфора (V) сушит 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 реагируют с металлами, неметаллами, кислотами, щелочами и водой. Фосфор и его соединения используются в промышленности и сельском хозяйстве.
Комментирование закрыто