Фосфор (P) – типичный неметалл с относительной атомной массой 31. Строение атома фосфора определяет его активность. Фосфор легко реагирует с другими веществами и элементами.

Строение

Строение атома элемента фосфора отражено в таблице Менделеева. Фосфор расположен под номером 15 в пятой группе третьего периода. Таким образом, атом фосфора состоит из положительно заряженного ядра (+15) и трех электронных оболочек, содержащих 15 электронов.

Строение атомов фосфора

Рис. 1. Размещение в таблице Менделеева.

Графически строение атома выглядит так:

  • +15 П)2)8)5;
  • 1с22с22п63с23п3.

Фосфор является p-элементом. На внешнем энергетическом уровне находятся пять электронов в возбужденном состоянии, которые определяют валентность элемента. В нормальном состоянии внешний уровень остается незавершенным. Три неспаренных электрона обозначают степень окисления (+3) и третью валентность. Фосфор легко переходит из нормального состояния в возбужденное.

Строение атомов фосфора

Рис. 2. Строение фосфора.

Ядро состоит из 15 протонов и 16 нейронов. Чтобы посчитать количество нейронов, необходимо вычесть из относительной атомной массы порядковый номер элемента – 31-15=16.

Аллотропия

Фосфор имеет несколько аллотропных модификаций, различающихся строением кристаллической решетки:

  • белый – токсичное вещество, похожее на воск, светится в темноте, т к окисляется при низких температурах;
  • желтый – нерафинированный белый фосфор (имеет примеси);
  • красный – менее токсичное вещество, чем белый или желтый фосфор, не воспламеняется и не светится;
  • черный — графитоподобное вещество с металлическим блеском, проводит электричество и может превращаться в металлический фосфор.

Строение атомов фосфора

Рис. 3. Виды фосфора.

Белый фосфор – наиболее активная модификация элемента, которая быстро окисляется на воздухе, поэтому белый фосфор хранят под водой.

Свойства

Фосфорные формы:

  • фосфорная кислота (H3PO4);
  • оксиды P2O5 и P2O3;
  • фосфин — летучее токсичное соединение, содержащее водород (PH3).

Фосфор реагирует с простыми веществами — металлами и неметаллами и проявляет окислительно-восстановительные свойства. Основные реакции с фосфором описаны в таблице.

Взаимодействие

Что образуется

Пример

С кислородом

Оксид (производит густой дым)

– 4Р + 5О2 → 2Р2О5;

– 4P + 3O2 → 2P2O3

С металлами

Соль

2P + 3Ca → Ca3P2

С неметаллами

Соль

– 2П + 3С → П2С3;

– 2P + 3Cl2 → 2PCl3

С водой

Кислота и фосфин

4P + 6H2O → PH3 + 3H3PO2

Со щелочами

Фосфин и фосфит

4P + 3KOH + 3H2O → PH3 + 3KH2PO2

С кислотами

Фосфорная кислота

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

Фосфор образует около 200 минералов, один из которых – апатит. Фосфор входит в состав жизненно важных соединений – фосфолипидов, которые составляют все клеточные мембраны.

Что мы узнали?

Мы рассмотрели схему строения атома фосфора. Формула атома: 1s22s22p63s23p3. Элемент может переходить в возбужденное состояние с валентностью V. Известно несколько модификаций фосфора – белая, желтая, красная, черная. Самый активный, белый фосфор, способен самовоспламеняться в присутствии кислорода. Элемент реагирует со многими металлами и неметаллами, а также с кислотами, основаниями и водой.