Fosfor kislotasi tabiiy ravishda paydo bo'lmaydi. Fosfor va uning birikmalari. Inson tanasida fosfor

Biogen elementlar orasida fosforga alohida o'rin berilishi kerak. Axir, bu holda, masalan, ATP yoki fosfolipidlar kabi hayotiy birikmalar mavjud emas, shu bilan birga, bu elementning noorganiklari turli xil molekulalarga juda boy. Fosfor va uning birikmalari sanoatda keng qo'llaniladi, biologik jarayonlarning muhim ishtirokchilari bo'lib, odamlarning turli xil faoliyatida qo'llaniladi. Shuning uchun, keling, bu element nima ekanligini, uning oddiy moddasi nima va eng muhim birikmalarni ko'rib chiqaylik.

Fosfor: elementning umumiy xususiyatlari

Davriy jadvaldagi pozitsiyani bir nechta nuqtalarda tasvirlash mumkin.

  1. Beshinchi guruh, asosiy kichik guruh.
  2. Uchinchi kichik davr.
  3. Seriya raqami - 15.
  4. Atom massasi - 30,974.
  5. Atomning elektron konfiguratsiyasi 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.
  6. Mumkin bo'lgan oksidlanish darajasi -3 dan +5 gacha.
  7. Kimyoviy belgi - P, "pe" formulalarida talaffuz. Elementning nomi fosfordir. Lotin nomi Fosfor.

Bu atomning kashf etilishi tarixi uzoq 12-asrga borib taqaladi. Hatto alkimyogarlarning yozuvlarida ham noma'lum "yorqin" moddaning ishlab chiqarilishi haqida gapiradigan ma'lumotlar mavjud edi. Biroq, fosforning sintezi va kashf etilishining rasmiy sanasi 1669 yil edi. Bankrot savdogar Brend faylasuf toshini izlab, tasodifan porlashi va yorqin, ko'r-ko'rona olov bilan yonishi mumkin bo'lgan moddani sintez qildi. U buni inson siydigini qayta-qayta kaltsiylash orqali amalga oshirdi.

Shundan so'ng, ushbu element taxminan bir xil usullar yordamida bir-biridan mustaqil ravishda olingan:

  • I. Kunkel;
  • R. Boylem;
  • A. Marggraf;
  • K. Scheele;
  • A. Lavuazye.

Bugungi kunda ushbu moddani sintez qilishning eng mashhur usullaridan biri uglerod oksidi va kremniy oksidi ta'sirida yuqori haroratlarda tegishli fosfor o'z ichiga olgan minerallardan kamaytirishdir. Jarayon maxsus pechlarda amalga oshiriladi. Fosfor va uning birikmalari tirik mavjudotlar uchun ham, kimyo sanoatidagi ko'plab sintezlar uchun ham juda muhim moddalardir. Shuning uchun bu element oddiy modda sifatida nima ekanligini va tabiatda qaerda joylashganligini ko'rib chiqishimiz kerak.

Fosforning oddiy moddasi

Fosfor haqida gap ketganda, biron bir maxsus birikmani nomlash qiyin. Bu ushbu elementning ko'plab allotropik modifikatsiyalari bilan izohlanadi. Oddiy moddasi fosforning to'rtta asosiy turi mavjud.

  1. Oq. Bu formulasi P 4 bo'lgan birikma. Bu sarimsoqning o'tkir, yoqimsiz hidiga ega bo'lgan oq uchuvchi moddadir. Oddiy haroratlarda havoda o'z-o'zidan yonadi. Yorqin och yashil chiroq bilan yonadi. Juda zaharli va hayot uchun xavfli. Kimyoviy faollik juda yuqori, shuning uchun u tozalangan suv qatlami ostida olinadi va saqlanadi. Bu qutbli erituvchilarda yomon eruvchanligi tufayli mumkin. Ushbu maqsadlar uchun uglerod disulfidi va organik moddalar eng mos keladi. Qizdirilganda u keyingi allotropik shaklga - qizil fosforga aylanishi mumkin. Bug 'kondensatsiyalanganda va soviganda, u qatlamlarni hosil qilishi mumkin. Tegish uchun ular yog'li, yumshoq, pichoq bilan kesish oson, oq (bir oz sarg'ish). Erish temperaturasi 44 0 S. Kimyoviy faolligi tufayli sintezlarda ishlatiladi. Ammo zaharliligi tufayli u sanoatda keng qo'llanilmaydi.
  2. Sariq. Bu oq fosforning yomon tozalangan shakli. Bundan ham zaharliroq va sarimsoqning hidi ham yoqimsiz. U porlab turgan yashil olov bilan yonadi va yonadi. Ushbu sariq yoki jigarrang kristallar to'liq oksidlanishda suvda erimaydi, ular P4O10 tarkibiga ega oq tutun bulutlarini chiqaradi;
  3. Qizil fosfor va uning birikmalari sanoatda ushbu moddaning eng keng tarqalgan va eng ko'p qo'llaniladigan modifikatsiyasidir. Ko'tarilgan bosim ostida binafsha rangli kristallar shakliga aylanishi mumkin bo'lgan pastadir qizil massa kimyoviy jihatdan faol emas. Bu faqat ma'lum metallarda eriydigan polimer va boshqa hech narsa yo'q. 250 0 S haroratda u oq modifikatsiyaga aylanadi. Oldingi shakllar kabi zaharli emas. Biroq, tanaga uzoq vaqt ta'sir qilish bilan u toksik hisoblanadi. U gugurt qutilariga otash qoplamini qo'llashda ishlatiladi. Bu o'z-o'zidan yonishi mumkin emasligi bilan izohlanadi, lekin denotatsiya va ishqalanish paytida u portlaydi (yonadi).
  4. Qora. Tashqi ko'rinishida u grafitni juda eslatadi va teginish uchun ham yog'li. Bu elektr tokining yarim o'tkazgichidir. To'q rangli kristallar, porloq, hech qanday erituvchilarda erimaydi. Uning yonishi uchun juda yuqori harorat va oldindan isitish kerak.

Fosforning yaqinda kashf etilgan shakli ham qiziq - metall. U o'tkazgich bo'lib, kubik kristall panjaraga ega.

Kimyoviy xossalari

Fosforning kimyoviy xossalari uning topilgan shakliga bog'liq. Yuqorida aytib o'tilganidek, sariq va oq modifikatsiyalar eng faol hisoblanadi. Umuman olganda, fosfor quyidagilar bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin:

  • fosfidlarni hosil qiluvchi va oksidlovchi vosita sifatida ishlaydigan metallar;
  • kamaytiruvchi vosita vazifasini bajaradigan va har xil turdagi uchuvchi va uchuvchan bo'lmagan birikmalar hosil qiluvchi metall bo'lmaganlar;
  • kuchli oksidlovchi moddalar, fosforik kislotaga aylanadi;
  • nomutanosiblik turiga ko'ra konsentrlangan gidroksidi bilan;
  • juda yuqori haroratlarda suv bilan;
  • kislorod bilan turli oksidlarni hosil qiladi.

Fosforning kimyoviy xossalari azotnikiga o'xshaydi. Axir, u pniktojen guruhining bir qismidir. Biroq, faollik allotropik modifikatsiyalarning xilma-xilligi tufayli bir necha marta yuqoriroqdir.

Tabiatda bo'lish

Oziq moddasi sifatida fosfor juda ko'p. Uning er qobig'idagi ulushi 0,09% ni tashkil qiladi. Bu juda katta ko'rsatkich. Bu atom tabiatda qayerda joylashgan? Bir nechta asosiy joylar mavjud:

  • o'simliklarning yashil qismi, ularning urug'lari va mevalari;
  • hayvon to'qimalari (mushaklar, suyaklar, tish emallari, ko'plab muhim organik birikmalar);
  • er qobig'i;
  • tuproq;
  • tog' jinslari va minerallar;
  • dengiz suvi.

Bunday holda, biz faqat bog'langan shakllar haqida gapirishimiz mumkin, ammo oddiy substansiya haqida emas. Axir, u juda faol va bu unga erkin bo'lishga imkon bermaydi. Fosforga eng boy minerallar orasida:

  • Ingliz tili;
  • ftoropaptit;
  • svanbergit;
  • fosforit va boshqalar.

Ushbu elementning biologik ahamiyatini ortiqcha baholab bo'lmaydi. Axir, u bunday birikmalarning bir qismidir:

  • oqsillar;
  • fosfolipidlar;
  • fosfoproteinlar;
  • fermentlar.

Ya'ni, hayotiy ahamiyatga ega bo'lgan va butun tanani qurilgan barcha narsalar. Oddiy kattalar uchun kunlik ehtiyoj taxminan 2 grammni tashkil qiladi.

Fosfor va uning birikmalari

Juda faol element sifatida bu element juda ko'p turli moddalarni hosil qiladi. Axir, u fosfidlarni hosil qiladi va o'zi kamaytiruvchi vosita sifatida ishlaydi. Shu sababli, u bilan reaksiyaga kirishganda inert bo'ladigan elementni nomlash qiyin. Shuning uchun fosfor birikmalarining formulalari juda xilma-xildir. Uning shakllanishida faol ishtirokchi bo'lgan moddalarning bir necha sinflarini keltirish mumkin.

  1. Ikkilik birikmalar - oksidlar, fosfidlar, uchuvchi vodorod birikmalari, sulfidlar, nitridlar va boshqalar. Masalan: P 2 O 5, PCL 3, P 2 S 3, PH 3 va boshqalar.
  2. Murakkab moddalar: barcha turdagi tuzlar (o'rta, kislotali, asosli, qo'sh, murakkab), kislotalar. Misol: H 3 PO 4, Na 3 PO 4, H 4 P 2 O 6, Ca(H 2 PO 4) 2, (NH 4) 2 HPO 4 va boshqalar.
  3. Kislorodli organik birikmalar: oqsillar, fosfolipidlar, ATP, DNK, RNK va boshqalar.

Belgilangan turdagi moddalarning aksariyati muhim sanoat va biologik ahamiyatga ega. Fosfor va uning birikmalaridan tibbiy maqsadlarda ham, oddiy uy-ro'zg'or buyumlarini ishlab chiqarish uchun ham foydalanish mumkin.

Metalllarga ulanish

Fosforning metallar va kamroq elektron manfiy nometallar bilan ikkilik birikmalari fosfidlar deyiladi. Bu tuzga o'xshash moddalar bo'lib, ular turli xil moddalar ta'sirida o'ta beqaror. Hatto oddiy suv ham tez parchalanishga (gidroliz) sabab bo'ladi.

Bundan tashqari, konsentratsiyali bo'lmagan kislotalar ta'sirida modda ham tegishli mahsulotlarga parchalanadi. Masalan, agar kaltsiy fosfidining gidrolizi haqida gapiradigan bo'lsak, mahsulotlar metall gidroksid va fosfin bo'ladi:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2PH 3

Fosfidni mineral kislota ta'sirida parchalash orqali biz tegishli tuz va fosfinni olamiz:

Ca 3 P 2 + 6HCL = 3CaCL 2 + 2PH 3

Umuman olganda, ko'rib chiqilayotgan birikmalarning ahamiyati aniq shundan iboratki, natijada fosforning vodorod birikmasi hosil bo'ladi, uning xususiyatlari quyida muhokama qilinadi.

Fosforga asoslangan uchuvchi moddalar

Ikkita asosiy bor:

  • oq fosfor;
  • fosfin

Biz yuqorida birinchisini aytib o'tdik va xususiyatlarni berdik. Ularning ta'kidlashicha, bu oq qalin tutun, juda zaharli, yoqimsiz hid va normal sharoitda o'z-o'zidan yonib ketadi.

Ammo fosfin nima? Bu ko'rib chiqilayotgan elementni o'z ichiga olgan eng keng tarqalgan va taniqli uchuvchi moddadir. Bu ikkilik, ikkinchi ishtirokchi esa vodorod. Fosforning vodorod birikmasining formulasi PH 3, nomi fosfin.

Ushbu moddaning xususiyatlarini quyidagicha ta'riflash mumkin.

  1. Uchuvchi rangsiz gaz.
  2. Juda zaharli.
  3. Chirigan baliq hidiga ega.
  4. U suv bilan ta'sir qilmaydi va unda juda yomon eriydi. Organik moddalarda yaxshi eriydi.
  5. Oddiy sharoitlarda u juda kimyoviy faol.
  6. Havoda o'z-o'zidan yonadi.
  7. Metall fosfidlarning parchalanishi paytida hosil bo'ladi.

Boshqa ism - fosfan. Qadim zamonlardan beri hikoyalar u bilan bog'liq. Hamma narsa odamlar ba'zan qabriston va botqoqlarda ko'rgan va hozir ko'rgan narsadir. Bu yerda va u yerda paydo bo'ladigan, harakat taassurotini beruvchi sharsimon yoki shamga o'xshash chiroqlar yomon belgi hisoblangan va xurofotli odamlardan juda qo'rqishgan. Ushbu hodisaning sababini, ba'zi olimlarning zamonaviy qarashlariga ko'ra, o'simlik va hayvonlarning organik qoldiqlarining parchalanishi paytida tabiiy ravishda hosil bo'lgan fosfinning o'z-o'zidan yonishi deb hisoblash mumkin. Gaz tashqariga chiqadi va havodagi kislorod bilan aloqa qilganda yonadi. Olovning rangi va hajmi har xil bo'lishi mumkin. Ko'pincha, bu yashil rangli yorqin chiroqlar.

Shubhasiz, barcha uchuvchi fosfor birikmalari o'tkir, yoqimsiz hid bilan osongina aniqlanishi mumkin bo'lgan zaharli moddalardir. Bu belgi zaharlanish va noxush oqibatlardan qochishga yordam beradi.

Metall bo'lmaganlar bilan birikmalar

Agar fosfor o'zini qaytaruvchi vosita sifatida tutsa, unda metall bo'lmaganlar bilan ikkilik birikmalar haqida gapirish kerak. Ko'pincha ular ko'proq elektronegativ bo'lib chiqadi. Shunday qilib, biz ushbu turdagi moddalarning bir nechta turlarini ajratishimiz mumkin:

  • fosfor va oltingugurt birikmasi - fosfor sulfid P 2 S 3;
  • fosfor xlorid III, V;
  • oksidlar va angidridlar;
  • bromid va yodid va boshqalar.

Fosfor va uning birikmalarining kimyosi xilma-xil, shuning uchun ulardan eng muhimini aniqlash qiyin. Agar fosfor va metall bo'lmagan moddalardan hosil bo'lgan moddalar haqida gapiradigan bo'lsak, unda turli xil tarkibdagi oksidlar va xloridlar eng katta ahamiyatga ega. Ular kimyoviy sintezda suvni olib tashlaydigan moddalar, katalizatorlar va boshqalar sifatida ishlatiladi.

Shunday qilib, eng kuchli quritish vositalaridan biri eng yuqori - P 2 O 5. U suvni shunchalik kuchli tortadiki, u bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilganda, kuchli shovqin bilan zo'ravon reaktsiya paydo bo'ladi. Moddaning o'zi oq qorga o'xshash massa bo'lib, uning yig'ilish holati amorfga yaqinroqdir.

Ma'lumki, organik kimyo birikmalar soni bo'yicha noorganik kimyodan ancha ustundir. Bu izomeriya hodisasi va uglerod atomlarining bir-biri bilan yopilib, turli tuzilishdagi atomlar zanjirlarini hosil qilish qobiliyati bilan izohlanadi. Tabiiyki, ma'lum bir tartib, ya'ni barcha organik kimyo bo'ysunadigan tasnif mavjud. Birlashmalarning sinflari har xil, ammo biz ushbu element bilan bevosita bog'liq bo'lgan aniq bir narsaga qiziqamiz. Bu fosfor bilan. Bularga quyidagilar kiradi:

  • koenzimlar - NADP, ATP, FMN, piridoksal fosfat va boshqalar;
  • oqsillar;
  • nuklein kislotalar, chunki fosfor kislotasi qoldig'i nukleotidning bir qismidir;
  • fosfolipidlar va fosfoproteinlar;
  • fermentlar va katalizatorlar.

Bu birikmalarning molekulasini hosil qilishda fosfor ishtirok etadigan ion turi PO 4 3-, ya'ni fosfor kislotasining kislotali qoldig'idir. Ba'zi oqsillar uni erkin atom yoki oddiy ion shaklida o'z ichiga oladi.

Har bir tirik organizmning normal faoliyati uchun bu element va u hosil qiladigan organik birikmalar nihoyatda muhim va zarurdir. Axir, oqsil molekulalarisiz tananing yagona tarkibiy qismini qurish mumkin emas. DNK va RNK esa irsiy axborotning asosiy tashuvchisi va uzatuvchisi hisoblanadi. Umuman olganda, barcha ulanishlar mavjud bo'lishi kerak.

Fosforning sanoatda qo'llanilishi

Fosfor va uning birikmalaridan sanoatda foydalanishni bir necha jihatlar bilan tavsiflash mumkin.

  1. Gugurt, portlovchi birikmalar, yondiruvchi bombalar, ayrim turdagi yoqilg'i va moylash materiallari ishlab chiqarishda ishlatiladi.
  2. Gaz yutuvchi sifatida, shuningdek, akkor lampalar ishlab chiqarishda.
  3. Metalllarni korroziyadan himoya qilish uchun.
  4. Qishloq xo'jaligida tuproq o'g'itlari sifatida.
  5. Suv yumshatuvchi sifatida.
  6. Turli moddalar ishlab chiqarishda kimyoviy sintezlarda.

Uning tirik organizmlardagi roli tish emalini va suyaklarni shakllantirish jarayonlarida ishtirok etish uchun kamayadi. Anabolik va katabolik reaktsiyalarda ishtirok etish, shuningdek, hujayraning ichki muhiti va biologik suyuqliklarning buferlanishini ta'minlash. Bu DNK, RNK va fosfolipidlarning sintezi uchun asosdir.

Fosfor va uning birikmalari


Kirish

I bob. Fosfor element va oddiy modda sifatida

1.1. Tabiatdagi fosfor

1.2. Jismoniy xususiyatlar

1.3. Kimyoviy xossalari

1.4. Kvitansiya

1.5. Ilova

II bob. Fosfor birikmalari

2.1. Oksidlar

2.2. Kislotalar va ularning tuzlari

2.3. Fosfin

III bob. Fosforli o'g'itlar

Xulosa

Bibliografiya


Kirish

Fosfor (lot. Phosphorus) P - Mendeleyev davriy sistemasining V guruhining kimyoviy elementi, atom raqami 15, atom massasi 30,973762(4). Keling, fosfor atomining tuzilishini ko'rib chiqaylik. Fosfor atomining tashqi energiya darajasi beshta elektronni o'z ichiga oladi. Grafik jihatdan u quyidagicha ko'rinadi:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 3d 0

1699 yilda gamburglik alkimyogari H. Brand, go'yoki asosiy metallarni oltinga aylantirishga qodir bo'lgan "falsafa toshini" qidirib, siydikni ko'mir va qum bilan bug'langanda, porlashi mumkin bo'lgan oq mumsimon moddani ajratib oldi.

"Fosfor" nomi yunon tilidan kelib chiqqan. "phos" - yorug'lik va "phoros" - tashuvchi. Rossiyada "fosfor" atamasi 1746 yilda M.V. Lomonosov.

Asosiy fosfor birikmalariga oksidlar, kislotalar va ularning tuzlari (fosfatlar, dihidrogen fosfatlar, vodorod fosfatlar, fosfidlar, fosfitlar) kiradi.

O'g'itlarda juda ko'p fosfor o'z ichiga olgan moddalar mavjud. Bunday o'g'itlar fosforli o'g'itlar deb ataladi.

Bob I Fosfor element va oddiy modda sifatida

1.1 Tabiatdagi fosfor

Fosfor umumiy elementlardan biridir. Yer qobig'idagi umumiy tarkib taxminan 0,08% ni tashkil qiladi. Oson oksidlanishi tufayli fosfor tabiatda faqat birikmalar holida uchraydi. Fosforning asosiy minerallari fosforitlar va apatitlar bo'lib, ulardan eng keng tarqalgani florapatit 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2. Fosforitlar Ural, Volgaboʻyi, Sibir, Qozogʻiston, Estoniya, Belorussiyada keng tarqalgan. Apatitning eng yirik konlari Kola yarim orolida joylashgan.

Fosfor tirik organizmlar uchun zarur element hisoblanadi. U suyaklar, mushaklar, miya to'qimalari va nervlarda mavjud. ATP molekulalari fosfor - adenozin trifosfor kislotasidan (ATP kollektor va energiya tashuvchisi) qurilgan. Voyaga etganlarning tanasida o'rtacha 4,5 kg fosfor, asosan kaltsiy bilan birgalikda mavjud.

Fosfor o'simliklarda ham mavjud.

Tabiiy fosfor faqat bitta barqaror 31 R izotopidan iborat. Hozirgi kunda fosforning oltita radioaktiv izotopi ma'lum.

1.2 Fizik xususiyatlari

Fosforning bir qancha allotropik modifikatsiyalari bor - oq, qizil, qora, jigarrang, binafsha fosfor va boshqalar. Ulardan birinchi uchtasi eng ko'p o'rganilgan.

Oq fosfor- qorong'uda porlab turadigan rangsiz, sarg'ish tusli kristall modda. Uning zichligi 1,83 g/sm3. Suvda erimaydi, uglerod disulfidida eriydi. Xarakterli sarimsoq hidiga ega. Erish nuqtasi 44 ° C, o'z-o'zidan yonish harorati 40 ° C. Oq fosforni oksidlanishdan himoya qilish uchun u qorong'uda suv ostida saqlanadi (yorug'likda u qizil fosforga aylanadi). Sovuqda, oq fosfor 15 ° C dan yuqori haroratda mo'rt bo'lib, u yumshoq bo'ladi va pichoq bilan kesilishi mumkin.

Oq fosfor molekulalari kristall panjaraga ega bo'lib, uning tugunlarida tetraedrga o'xshash P 4 molekulalari joylashgan.

Har bir fosfor atomi qolgan uchta atom bilan uchta s bog' bilan bog'langan.

Oq fosfor zaharli bo'lib, davolash qiyin bo'lgan kuyishlarni keltirib chiqaradi.

Qizil fosfor– to‘q qizil rangdagi chang modda, hidsiz, suvda va uglerod disulfidida erimaydi va porlamaydi. Ateşleme harorati 260 ° S, zichligi 2,3 g / sm 3. Qizil fosfor bir nechta allotropik modifikatsiyalarning aralashmasi bo'lib, rangi bilan farqlanadi (qizildan binafsha ranggacha). Qizil fosforning xossalari uni ishlab chiqarish shartlariga bog'liq. Zaharli emas.

Qora fosfor U grafitga o'xshaydi, teginish uchun yog'li his qiladi va yarimo'tkazgich xususiyatlariga ega. Zichlik 2,7 g/sm3.

Qizil va qora fosfor atomik kristall panjaraga ega.

1.3 Kimyoviy xossalari

Fosfor metall bo'lmagan moddadir. Murakkablarda u odatda +5 oksidlanish darajasini, kamroq - +3 va -3 (faqat fosfidlarda) namoyon bo'ladi.

Oq fosfor bilan reaksiyalar qizil fosforga qaraganda osonroq.

I. Oddiy moddalar bilan o'zaro ta'siri.

1. Galogenlar bilan o'zaro ta'siri:

2P + 3Cl 2 = 2PCl 3 (fosfor (III) xlorid),

PCl 3 + Cl 2 = PCl 5 (fosfor (V) xlorid).

2. Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri:

2P + 3S = P 2 S 3 (fosfor (III) sulfid.

3. Metalllarning o‘zaro ta’siri:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2 (kaltsiy fosfidi).

4. Kislorod bilan o'zaro ta'siri:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 (fosfor (V) oksidi, fosforik angidrid).

II. Murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri.

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.

1.4 Kvitansiya

Fosfor maydalangan fosforitlar va apatitlardan olinadi, ikkinchisi ko'mir va qum bilan aralashtiriladi va pechlarda 1500 ° C da kuydiriladi:

2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2

6CaSiO3 + P4 + 10CO.

Fosfor bug 'sifatida chiqariladi, u suv ostida qabul qiluvchida kondensatsiyalanadi va oq fosfor hosil qiladi.

Havo kirmasdan 250-300 ° S gacha qizdirilganda, oq fosfor qizil rangga aylanadi.

Qora fosfor oq fosforni juda yuqori bosimda (200°C va 1200 MPa) uzoq vaqt qizdirish natijasida olinadi.

1.5 Ilova

Qizil fosfor gugurt ishlab chiqarishda ishlatiladi (rasmga qarang). U gugurt qutisining yon yuzasiga qo'llaniladigan aralashmaning bir qismidir. Gugurt boshining asosiy komponenti Berthollet tuzi KClO 3 dir. Gugurt boshining moylash materialiga ishqalanishi tufayli havodagi fosfor zarralari yonib ketadi. Fosforning oksidlanish reaktsiyasi natijasida issiqlik ajralib chiqadi, bu esa Bertolet tuzining parchalanishiga olib keladi.

KCl +.

Olingan kislorod gugurt boshini yoqishga yordam beradi.

Fosfor metallurgiyada ishlatiladi. U o'tkazgichlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va ba'zi metall materiallarning tarkibiy qismidir, masalan, qalay bronzalari.

Fosfor fosfor kislotasi va pestitsidlar (diklorvos, xlorofos va boshqalar) ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi.

Oq fosfor tutun pardasini yaratish uchun ishlatiladi, chunki uning yonishi oq tutun hosil qiladi.

Bob II . Fosfor birikmalari

2.1 Oksidlar

Fosfor bir nechta oksidlarni hosil qiladi. Ulardan eng muhimlari fosfor oksidi (V) P 4 O 10 va fosfor oksidi (III) P 4 O 6. Ko'pincha ularning formulalari soddalashtirilgan shaklda yoziladi - P 2 O 5 va P 2 O 3. Bu oksidlarning tuzilishi fosfor atomlarining tetraedral joylashuvini saqlaydi.

Fosfor oksidi(III) P 4 O 6 mumsimon kristall massa bo'lib, 22,5 ° C da eriydi va rangsiz suyuqlikka aylanadi. Zaharli.

Sovuq suvda eritilganda fosfor kislotasi hosil bo'ladi:

P 4 O 6 + 6H 2 O = 4H 3 PO 3,

va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishganda - mos keladigan tuzlar (fosfitlar).

Kuchli kamaytiruvchi vosita. Kislorod bilan o'zaro ta'sirlashganda u P 4 O 10 ga oksidlanadi.

Fosfor (III) oksidi oq fosforning kislorodsiz oksidlanishi natijasida hosil bo'ladi.

Fosfor oksidi(V) P 4 O 10 - oq kristall kukun. Sublimatsiya harorati 36 ° C. U bir nechta modifikatsiyaga ega, ulardan biri (uchuvchi deb ataladigan) P 4 O 10 tarkibiga ega. Ushbu modifikatsiyaning kristall panjarasi bir-biriga kuchsiz molekulalararo kuchlar bilan bog'langan P 4 O 10 molekulalaridan iborat bo'lib, ular qizdirilganda oson parchalanadi. Shuning uchun bu xilma-xillikning o'zgaruvchanligi. Boshqa modifikatsiyalar polimerikdir. Ular PO 4 tetraedralarning cheksiz qatlamlaridan hosil bo'ladi.

P 4 O 10 suv bilan o'zaro ta'sirlashganda fosfor kislotasi hosil bo'ladi:

P 4 O 10 + 6H 2 O = 4H 3 PO 4.

P 4 O 10 kislotali oksid bo'lib, asosiy oksidlar va gidroksidlar bilan reaksiyaga kirishadi.

Ortiqcha kislorodda (quruq havo) fosforning yuqori haroratli oksidlanishida hosil bo'ladi.

Favqulodda gigroskopikligi tufayli fosfor (V) oksidi laboratoriya va sanoat texnologiyasida qurituvchi va suvsizlantiruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Quritish ta'sirida u boshqa barcha moddalardan ustundir. Kimyoviy bog'langan suv suvsiz perklorik kislotadan uning angidridini hosil qilish uchun chiqariladi:

4HClO4 + P4O10 = (HPO3)4 + 2Cl2O7.

2.2 Kislotalar va ularning tuzlari

A) Fosfor kislotasi H3PO3. Suvsiz fosfor kislotasi H 3 PO 3 zichligi 1,65 g / sm 3 bo'lgan kristallar hosil qiladi, 74 ° C da eriydi.

Strukturaviy formula:

.

Suvsiz H 3 PO 3 qizdirilganda nomutanosiblik reaktsiyasi (avtooksidlanish-o'z-o'zini tiklash) sodir bo'ladi:

4H 3 PO 3 = PH 3 + 3H 3 PO 4.

Fosfor kislotasi tuzlari - fosfitlar. Masalan, K 3 PO 3 (kaliy fosfit) yoki Mg 3 (PO 3) 2 (magniy fosfit).

Fosfor kislotasi H 3 PO 3 fosfor (III) oksidini suvda eritish yoki fosfor (III) xlorid PCl 3 gidrolizlash orqali olinadi:

RCl 3 + 3H 2 O = H 3 PO 3 + 3HCl.

b) Fosfor kislotasi (fosfor kislotasi) H 3 PO 4 .

Suvsiz fosfor kislotasi xona haroratida havoda tarqaladigan engil shaffof kristallar shaklida ko'rinadi. Erish nuqtasi 42,35 ° S. Fosfor kislotasi suv bilan har qanday konsentratsiyali eritmalar hosil qiladi.

Fosfor (P)- erkin holatda yuqori faollik tufayli tabiatda uchramaydi.

Elektron konfiguratsiya 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 3

Fosfor - o'rtacha faollikka ega bo'lgan metall bo'lmagan (ilgari metalloid deb atalgan). Fosfor atomining tashqi orbitasi beshta elektronni o'z ichiga oladi, ulardan uchtasi juftlashtirilmagan. Shuning uchun u 3-, 3+ va 5+ valentliklarini namoyish qilishi mumkin.

Fosforning valentligi 5+ bo'lishi uchun atomga qandaydir ta'sir ko'rsatishi kerak, bu oxirgi orbitadagi ikkita juft elektronni juftlashtirilmagan elektronlarga aylantiradi.

Fosfor ko'pincha ko'p qirrali element deb ataladi. Darhaqiqat, turli sharoitlarda u o'zini boshqacha tutadi, oksidlovchi yoki qaytaruvchi xususiyatlarni namoyon qiladi. Fosforning ko'p qirraliligi uning bir nechta allotropik modifikatsiyalarda mavjud bo'lish qobiliyatini ham o'z ichiga oladi.

Tabiatda tarqalishi

Fosfor tabiatda keng tarqalgan va yer qobig'ining 0,12% ni tashkil qiladi. O'simlik va hayvonot oqsillarining bir qismidir. Inson skeletida taxminan 1400 g fosfor, muskullar - 130 g, miya va nervlar - 12 g fosfor o'simliklarning kimyoviy tarkibida muhim ulushni tashkil qiladi va shuning uchun muhim o'g'itdir. O'g'itlar ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo apatit CaF 2 Ch3Ca 3 (PO 4) 2 va fosforitlar bo'lib, ularning asosini kaltsiy fosfat Ca 3 (PO 4) 2 tashkil qiladi. Elemental fosfor fosforitlar va apatitlardan SiO 2 ishtirokida 1400-1600°S da elektrotermik qaytarilish yoʻli bilan olinadi. Apatit Rossiya, Braziliya, Finlyandiya va Shvetsiyada qazib olinadi. Fosforning asosiy manbai AQSH, Marokash, Tunis, Jazoir, Misr va Isroilda koʻp miqdorda qazib olinadigan fosfat rudalaridir. Fosforning yana bir manbai bo'lgan Guano Filippin, Seyshel, Keniya va Namibiyada qazib olinadi.

Eng muhim allotropik modifikatsiyalar

Oq fosfor. Ehtimol, 15-sonli elementning eng mashhur modifikatsiyasi yumshoq, mumsimon, oq yoki sariq fosfordir. Brend uni kashf etgan va uning xususiyatlari tufayli element o'z nomini oldi: yunoncha "fosfor" yorug'lik, yorug'lik degan ma'noni anglatadi. Oq fosfor molekulasi tetraedr shaklida joylashgan to'rtta atomdan iborat. Zichligi 1,83, erish temperaturasi 44,1°, qaynash temperaturasi 280°, Oq fosfor zaharli, oʻta faol, oson oksidlanadi. Uglerod disulfidi, suyuq ammiak va SO 2, benzol, efir, uchuvchan eriydi. O'tkir sarimsoq hidi bor. Suvda deyarli erimaydi. Qorong'ida porlaydi.

Qizil fosfor. 250 ° C dan yuqori havoga kirishsiz qizdirilganda, oq fosfor qizil rangga aylanadi. Bu allaqachon polimer, lekin juda tartibli tuzilma emas. Qizil fosforning reaktivligi oq fosfornikiga qaraganda ancha past. U qorong'ida porlamaydi va uglerod disulfidida erimaydi. (Har doim oz miqdorda oq fosforni o'z ichiga oladi, buning natijasida u zaharli bo'lishi mumkin.). Uning zichligi ancha katta, tuzilishi nozik kristalli. Hidsiz, qizil-jigarrang rang. Atom kristall panjarasi juda murakkab, odatda amorf. Suvda va organik erituvchilarda erimaydi. Barqaror. Jismoniy xususiyatlar tayyorlash usuliga bog'liq.

Qora fosfor- grafitga o'xshash, hidsiz, teginish uchun yog'li, metall yorqinligi bo'lgan polimer moddasi. Suvda va organik erituvchilarda erimaydi. Atom kristall panjarasi, yarim o'tkazgich. t° qaynash= 453°S (sublimatsiya), t° erish= 1000°C (p=1,8 * 10 9 Pa da), barqaror.

Fosforning boshqa, undan ham yuqori molekulyar modifikatsiyalari kam ma'lum - binafsha va jigarrang, ular molekulyar og'irlik va makromolekulalar tartibi darajasida bir-biridan farq qiladi. Ushbu modifikatsiyalar laboratoriya ekzotikasi bo'lib, oq va qizil fosfordan farqli o'laroq, hali amaliy qo'llanilishini topmagan.

Kimyo tarixida fosfor ko'plab buyuk kashfiyotlar bilan bog'liq. Biroq, fosfor kashf etilganidan bir asr o'tgach, savdo va foyda olamidan ilm-fan olamiga o'tdi. Ushbu uzoq vaqt davomida faqat bitta hodisani haqiqiy fanga bog'lash mumkin va u Gensing miya to'qimalarida fosforni kashf etgan 1715 yil bilan bog'liq. Bu keyinchalik "Fosforsiz fikr bo'lmaydi" degan iboraga asos bo'ldi.

Yu.Gan 1769-yilda suyaklarda fosfor topdi, ikki yildan soʻng mashhur shved kimyogari K.Scheele suyaklar asosan kalsiy fosfatdan iborat ekanligini koʻrsatdi va suyaklarni kuydirganda hosil boʻlgan kuldan fosfor olish usulini taklif qildi.

Fosfor deyarli azot kabi muhim ahamiyatga ega. U moddalarning buyuk tabiiy aylanishida ishtirok etadi va agar fosfor bo'lmaganida, o'simlik va hayvonot dunyosi butunlay boshqacha bo'lar edi. Biroq, fosfor tabiiy sharoitda juda tez-tez uchramaydi va u yer qobig'i massasining atigi 0,08% ni tashkil qiladi. Tarqatish bo'yicha u boshqa elementlar orasida o'n uchinchi o'rinni egallaydi. Shunisi qiziqki, fosfor inson tanasida taxminan 1,16% ni tashkil qiladi. Ularning 2/3 qismini suyak to'qimasi, taxminan 0,25 foizini mushak to'qimasi va taxminan 0,4 foizini asab to'qimasi tashkil qiladi.

Fosfor tabiatda faqat fosfor kislotasi tuzlari, asosan fosforit 3Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2 va apatit 3Ca3(PO4)2 * Ca(F, Cl)2 shaklida uchraydi. Faqat ba'zi joylarda temir fosfatlar, vivianit (ko'k temir rudasi) Fe 3 (PO 4) 2 * 8H 2 O, alyuminiy, masalan, wavellite 3Al2O3 * 2P2O5 * 12H 2 O, shuningdek, noyob tuproqlar topilgan. Fosfor kislotasi birikmalari o'simlik va hayvon organizmlarining muhim qismini tashkil qiladi. Fosfor kislotasining bir qismi ularda organik birikmalar shaklida, masalan, tuxum sarig'ida va miya moddasida - lesitinlar shaklida bog'lanadi.

Fosfor kamdan-kam hollarda ko'p miqdorda topiladi va odatda iz element sifatida tasniflanishi kerak. Tabiatda erkin holda uchramaydi, chunki u oson oksidlanadi, lekin ko'plab minerallarda uchraydi. Ulardan eng muhimlari florapatit, gidroksiapatit va fosforitdir. Vavianit, monazit, ambligonit, trifilit biroz kamroq tarqalgan, ksenotit va torbernit esa juda cheklangan miqdorda uchraydi.

Fosforli minerallarga kelsak, ular birlamchi va ikkilamchi bo'linadi. Birlamchi bo'lganlar orasida eng keng tarqalgani apatitlar bo'lib, ular asosan magmatik kelib chiqadigan jinslardir.

Apatitning kimyoviy tarkibi kaltsiy fosfat bo'lib, ba'zi kaltsiy ftorid va kaltsiy xloridni o'z ichiga oladi. Bu florapatit va xlorapatit minerallarining mavjudligini aniqlaydi. Ular 5 dan 36% gacha P 2 O 5 ni o'z ichiga oladi. Odatda, bu minerallar asosan magma zonasida joylashgan, ammo ular ko'pincha magmatik jinslar cho'kindi jinslar bilan aloqa qiladigan joylarda topiladi. Ma'lum bo'lgan barcha fosfat konlaridan eng muhimi Norvegiya va Braziliyada.

Fosfin va difosfin tabiatda juda kam uchraydi va ko'pincha siz fosforitlar kabi fosfor birikmalari bilan shug'ullanishingiz kerak. Fosforitlar - organik kelib chiqadigan fosfatlar qishloq xo'jaligida ayniqsa muhim rol o'ynaydi. Tinch okeanining orollarida, Chili va Peruda ular quruq iqlim sharoitida qalin qatlamlarda to'planib, ko'pincha yuz metrdan oshib ketadigan qush axlatlari - guano asosida hosil bo'ladi. Fosforitlarning shakllanishi geologik ofatlar bilan ham bog'liq bo'lishi mumkin, masalan, hayvonlarning o'limi keng tarqalgan muzlik davri bilan. Shunga o'xshash jarayonlar okeanda dengiz faunasining ommaviy nobud bo'lishi bilan mumkin. Organik qoldiqlardan fosfor qisman o'simliklar tomonidan so'riladi, lekin asosan dengiz suvida eriydi va mineral shakllarga o'tadi. Dengiz suvida juda ko'p miqdorda fosfatlar mavjud - 100 - 200 mg / m3. Muayyan kimyoviy o'zgarishlar bilan fosfatlar cho'kishi va pastki qismida to'planishi mumkin. Va dengiz tubi ma'lum geologik davrlarda ko'tarilganda, fosforit konlari quruqlikda tugaydi. Qozog‘istonning Qora-Tovu yaqinidagi yirik mahalliy fosforit konidan fosforitlar ham xuddi shunday tarzda hosil bo‘lishi mumkin edi. Fosforitlar Moskva viloyatida ham mavjud.

Tabiatda bo'lish. Fosfor tabiatda sof holda uchramaydi, chunki u kimyoviy faol element hisoblanadi. U birikmalar shaklida keng tarqalgan bo'lib, massa bo'yicha er qobig'ining taxminan 0,1% ni tashkil qiladi. Tabiiy fosfor birikmalaridan kaltsiy fosfat Ca3(POj) eng muhimi - apatitlar va fosforitlarning asosiy komponentidir.

Allotropik modifikatsiyalar. Fosfor bir nechta allotropik modifikatsiyalarni hosil qiladi. Ulardan eng muhimi oq, qizil va qora fosfordir. Fosforning allotropik modifikatsiyalari xossalarining farqi ularning tuzilishi bilan izohlanadi.

Kimyoviy xossalari. Fosforning barcha allotropik modifikatsiyalari ichida oq fosfor eng katta faollikka ega. Havoda tez oksidlanadi. Zaif isitish bilan ham fosfor yonadi va yonadi, ko'p miqdorda issiqlik chiqaradi: 4P + 502 = 2P2Os.

Fosfor ko'plab oddiy moddalar bilan birlashadi: kislorod, galogenlar, oltingugurt va ba'zi metallar.

Masalan: 2P + 3S = P,S,; 2R + 5S12 = 2RS1,.

Ilova. Gugurt ishlab chiqarishda, metallurgiyada, o'q-dorilar ishlab chiqarishda, ba'zi yarim o'tkazgichlarni ishlab chiqarishda - gallium fosfidi va indiy fosfidi, hasharotlar zararkunandalarini yo'q qilish uchun preparatlar yaratish uchun.

Fosfor birikmalari

Fosfidlar. Fosforning metallar bilan birikmalari. Fosfidlar suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, fosfin PH ajralib chiqadi: Ca, P, + 6H20 = 3Ca(OH). + 2RN,.

Fosfiy. Sarimsoq hidli juda zaharli gaz. Uning kimyoviy xossalari ammiakga o'xshaydi, lekin u kuchliroq qaytaruvchi vositadir.

Fosfor oksidi (P). Fosfor (V) oksidi oq qorga o'xshash massa ko'rinishiga ega. Uning bug 'zichligi P4O10 formulasiga to'g'ri keladi, bu formula molekulaning haqiqiy tarkibini aks ettiradi. Fosfor (V) oksidi suv bilan osongina birlashadi, shuning uchun u suvni tozalash vositasi sifatida ishlatiladi. Havoda namlikni tortadigan fosfor oksidi (V) tezda metafosforik kislotaga aylanadi: P40,„ + 2H,0 = 4HPO,.

Ortofosfor kislotasi. Rangsiz, suv kristallarida yaxshi eriydi. Zaharli emas. Bu o'rtacha kuchli kislota.

U uch asosli bo'lgani uchun uning suvli eritmalarda dissotsiatsiyasi uch bosqichda sodir bo'ladi. Fosfor kislotasi uchuvchan emas va juda barqaror: oksidlovchi xususiyatga ega emas. Shuning uchun u vodorodning chap tomonidagi standart elektrod potentsiallari qatorida joylashgan metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Fosfor kislotasi tuzlari:

a) fosfatlar; ular fosfor kislotasidagi barcha vodorod atomlarini almashtiradilar. Masalan. CajCPOJj, K3P04;

b) gidrofosfatlar; bu tuzlarda kislotaning ikkita vodorod atomi almashtiriladi. Masalan. K, NR04. CaHP04;

v) dihidrogen fosfatlar - fosfor kislotasidagi bitta vodorod atomi almashtiriladi. Masalan. KN, P04. Ca(H,P04).

Barcha dihidrogen fosfatlar suvda yaxshi eriydi. Ko'pgina o'rta fosfatlar odatda yomon eriydi. Bu turkumdagi tuzlardan faqat natriy, kaliy va ammoniy fosfatlar eriydi. Gidrofosfatlar eruvchanligi bo'yicha oraliq o'rinni egallaydi: ular fosfatlarga qaraganda ko'proq eriydi va digidrofosfatlarga qaraganda kamroq eriydi.

Fosforli o'g'itlar

Oddiy superfosfat. Kaltsiy sulfat va kaltsiy dihidrogen fosfat aralashmasi. Ushbu o'g'itni olish uchun maydalangan fosforit sulfat kislota bilan aralashtiriladi. Reaksiya natijasida suvda yaxshi eriydigan aralashma hosil bo'ladi. Bu o'g'it kukun yoki granulalar shaklida ko'p miqdorda olinadi.

Ikki marta superfosfat. Ca(H,GO4) tarkibidagi konsentrlangan fosforli o'g'it. Tabiiy fosfatni fosfor kislotasi bilan parchalash natijasida olinadi. Er-xotin superfosfat tarkibida kaltsiy sulfat mavjud emas, bu uni tashish va tuproqqa qo'llash xarajatlarini kamaytiradi.

Fosforit uni. CaDPO^, tarkibidagi tabiiy maydalangan mineral. Bu sarg'ish yoki jigarrang kukundir. Suvda yomon eriydi. Kislotali podzolik tuproqlarda qo'llaniladi.

Yog'ingarchilik. CaHP04 - 2H.0 tarkibidagi konsentrlangan fosforli o'g'it. Suvda yomon eriydi, lekin organik kislotalarda eriydi. Tuproqning kislotaliligini pasaytiradi. U fosfor kislotasini kaltsiy gidroksid eritmasi bilan neytrallash orqali olinadi.

Fosfor haqida ko'proq ma'lumot:

  1. 1.1. Elementar fosforning xossalari. 1.1.1. Fosforning allotropiyasi.
  2. 3.3.1. AlBn ishtirokida oq fosforning aylanish kinetikasi


O'qishni tavsiya qilamiz