Фосфор в природе



Источник: www.chem21.info

Чтобы защитить белый фосфор от окисления, его сохраняют под водой. В воде белый фосфор нерастворим; хорошо растворяется в сероуглероде.

Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой находятся тетраэдрические молекулы


Фосфор в природе. Прочность связи между атомами в этих молекулах сравнительно невелика. Это объясняет высокую химическую активность белого фосфора.

Белый фосфор — сильный яд, даже в малых дозах действующий смертельно.

Если белый фосфор долго нагревать без доступа воздуха при Фосфор в природе, то он превращается в другое видоизменение фосфора, имеющее красно-фиолетовый цвет и называемое красным фосфором. Такое же превращение происходит, но только очень медленно, под действием света.

Красный фосфор по своим свойствам резко отличается от белого: он очень медленно окисляется на воздухе, не светится в темноте, загорается только при Фосфор в природе, не растворяется в сероуглероде и неядовит. Плотность красного фосфора составляет Фосфор в природе. Переменное значение плотности обусловлено тем, что красный фосфор состоит из нескольких форм. Их структура не вполне выяснена, однако известно, что они являются полимерными веществами.

При сильном нагревании красный фосфор, не плавясь, испаряется (сублимируется). При охлаждении паров получается белый фосфор.

Черный фосфор образуется из белого при нагревании его до


Фосфор в природе под очень высоким давлением. По виду он похож на графит, жирен на ощупь и тяжелее других видоизменений; его плотность равна Фосфор в природе. Черный фосфор — полупроводник.

Применение фосфора весьма разнообразно. Большое количество его расходуется на производство спичек.

При изготовлении спичек применяется красный фосфор; он содержится в массе, которая наносится на спичечную коробку. Головка же спички состоит из смеси горючих веществ с Фосфор в природе солью и соединениями, катализирующими распад соли Фосфор в природе и др.)

Кроме спичечного производства, фосфор применяется в металлургии. Он используется для получения некоторых полупроводников— фосфида галлия Фосфор в природе, фосфида индия Фосфор в природе. В состав других полупроводников он вводится в очень небольших количествах в качестве необходимой добавки. Кроме того, он входит в состав некоторых металлических материалов, например оловянистых бронз.


При горении фосфора образуется густой белый дым; поэтому белым фосфором снаряжают боеприпасы (артиллерийские снаряды, авиабомбы и др.), предназначенные для образования дымовых завес.

Источник: scask.ru

Фосфор и его соединения

Фосфор, как и азот – элемент V A группы. Значит, на внешнем энергетическом уровне у него 5 электронов. Атом фосфора в соединениях может проявлять различные степени окисления: от -3 до +5. Атомы фосфора по сравнению с атомами азота имеют больший радиус, меньшее значение электроотрицательности. Фосфор чаще проявляет в соединениях степень окисления +5. 

Фосфор в природе

В природе фосфор встречается только в виде соединений, важнейшими из которых являются минералы фосфориты и апатиты, содержащие фосфат кальция – Ca3(PO4)2.


Часть фосфора в организме человека распределена в мышечной, нервной и мозговой тканях. В виде производной фосфорной кислоты фосфор входит в состав нуклеиновых кислот – ДНК и РНК, осуществляющих передачу наследственных свойств организма. Из фосфора, поступающего в организм человека с пищей, главным образом с яйцами, мясом, молоком и хлебом, строится АТФ – аденозинтрифосфорная кислота.

Фосфор в природе

Фосфор был открыт немецким алхимиком Брандом в 1669 году и получил своё название за  способность светиться в темноте (от греческого фосфор – светоносный).

Фосфор в природе  Фосфор в природе

Химический элемент фосфор образует несколько аллотропных модификаций, различающихся между собой по строению, физическим свойствам и химической активности.

Белый фосфор состоит из молекул P4, имеющих форму тэтраэдра. Молекулярное строение этого вещества обуславливает его легкоплавкость и летучесть. Этот фосфор не растворим в воде, но хорошо растворим в сероуглероде. На воздухе легко окисляется, а в порошкообразном состоянии даже воспламеняется.

Фосфор в природе

Белый фосфор очень ядовит. Он светится в темноте и его хранят под водой.

Красный фосфор имеет атомную структуру, в которой каждый атом фосфора связан с тремя другими  атомами ковалентными связями. При нагревании красного фосфора в пробирке, закрытой ватным тампоном, он превращается в белый фосфор.

Фосфор в природе     Фосфор в природе   Фосфор в природе

Красный фосфор – порошок тёмно-красного цвета, он неядовит, не растворяется ни в каких растворителях, нелетуч и в химическом отношении менее активен, чем белый.

При нагревании под давлением, белый фосфор переходит в чёрный, который имеет атомную кристаллическую решетку. Чёрный фосфор по своим физическим свойствам похож на металл: он проводит электрический ток и блестит. По внешнему виду он похож на графит и жирен на ощупь.

Фосфор в природе

При взаимодействии с кислородом фосфор проявляет восстановительные свойства, а в реакциях с металламиокислительные. В реакциях фосфора с металлами образуются соединения – фосфиды. Например, в реакции  с фосфором образуется фосфид кальция.

В этой реакции кальций повышает свою степень окисления с 0  до +2, а фосфор понижает с 0 до -3. Каждый атом кальция отдаёт по 6 электронов молекуле фосфора. При этом кальция является восстановителем, а фосфор – окислителем.

Фосфор в природе

Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный горит при поджигании. При этом образуется оксид фосфора (V).

Фосфор в природе

В этой реакции фосфор повышает свою степень окисления с 0 до +5, а кислород понижает с 0 до -2. Фосфор выступает в роли восстановителя, а кислород – в роли окислителя.

С водородом фосфор не реагирует, но его водородное соединение – фосфин – PH3  можно получить из фосфидов действием на них кислот. Например, при взаимодействии фосфида кальция с соляной кислотой образуется соль – хлорид кальция и фосфин.

Фосфор в природе

Фосфин – это ядовитый газ с неприятным запахом. Он легко воспламеняется на воздухе.

Фосфор в природе

Появление блуждающих огней на старых кладбищах и болотах вызвано воспламенением на воздухе фосфина и других соединений фосфора с водородом. Эти газообразные вещества образуются при разложении органических соединений, содержащих фосфор. На воздухе продукты соединения фосфора с водородом самовоспламеняются с образованием светящегося пламени и капелек фосфорной кислоты – продукта взаимодействия оксида фосфора (V) с водой. Эти капельки создают размытый контур «привидения».

Фосфор в природе

Красный фосфор используют для производства спичек, фосфорной кислоты, которая идёт на производство фосфорных удобрений и кормовых добавок для животных, его применяют для производства ядохимикатов.

Фосфор в природе

Фосфор образует оксид фосфора (V) и оксид фосфора (III), а также кислородсодержащие кислоты, среди которых наиболее важное промышленное применение находит фосфорная кислота.

Оксид фосфора (V) образуется при сгорании фосфора в кислороде.

Фосфор в природе  Фосфор в природе

При недостатке кислорода образуется оксид фосфора (III).

Фосфор в природе  Фосфор в природе

Оксид фосфора (V) представляет собой белый порошок, энергично поглощает пары воды из воздуха и постепенно превращается в прозрачную расплывшуюся массу. Благодаря этому свойству оксид фосфора (V) способен отнимать воду и у других веществ. Поэтому он широко используется как осушитель. Многие органические вещества обугливаются при действии на них этого оксида, кроме того, при попадании на кожу он может вызвать сильные ожоги.

Оксид фосфора (V)  – типичный кислотный оксид, он взаимодействует с основными оксидами и щелочами, образуя соли фосфорной кислоты – фосфаты.

Так, в реакции оксида фосфора (V)  с оксидом кальция образуется соль – фосфат кальция. В реакции оксида фосфора (V)  с гидроксидом натрия образуется соль – фосфат натрия и вода.

Фосфор в природе

При взаимодействии оксида фосфора (V)  с избытком воды образуется фосфорная кислота.

Фосфор в природе

Фосфорная кислота представляет собой твёрдое прозрачное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде в любых соотношениях. Это слабая кислота, поэтому в водном растворе диссоциирует ступенчато: на первой ступени образуется катион водорода и дигидрофосфат-ион, на второй ступени опять образуется катион водорода и гидрофосфат-ион, а на третьей ступени образуется катион водорода и фосфат-ион.

Фосфор в природе

Фосфорная кислота проявляет свойства, характерные для кислот. Она взаимодействует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода. Например, в реакции фосфорной кислоты с цинком, образуется соль – дигидрофосфат цинка и выделяется газ – водород.

Фосфор в природе

Фосфорная кислота вступает во взаимодействие с основными оксидами. Так в реакции оксида лития с фосфорной кислотой образуется соль – фосфат лития и вода.

Фосфор в природе

Фосфорная кислота реагирует и с основаниями. В реакции гидроксида натрия с фосфорной кислотой образуется соль – фосфат натрия и вода.

Фосфор в природе

Фосфорная кислота – трёхосновная кислота, поэтому она может образовывать кроме средних солей кислые соли. Например, Ca3(PO4)2– средняя соль, она называется фосфат кальция, CaHPO4 – кислая соль и называется гидрофосфат кальция, Ca(H2PO4)2 тоже кислая соль и называется дигидрофосфат кальция. Фосфаты всех металлов в воде нерастворимы (исключение – фосфаты щелочных металлов), дигидрофосфаты всех металлов хорошо растворимы, а гидрофосфаты занимают промежуточное положение.

Качественной реакцией на фосфат-ион является реакция с нитратом серебра, при этом образуется фосфат серебра (I) – осадок жёлтого цвета и соль – нитрат натрия.

Фосфор в природе

В природе постоянно происходит круговорот фосфора. Фосфор из почвы извлекается растениями, а животные получают фосфор с растительной пищей. После отмирания растительных и животных организмов фосфор снова переходит в почву.

Фосфор в природе

Фосфорная кислота используется как катализатор в органическом синтезе, для производства кормовых добавок, придании кисловатого вкуса безалкогольным напиткам, осветления сахара. Но основная часть фосфорной кислоты расходуется на производство фосфатов, использующихся в качестве минеральных удобрений. Фосфаты применяются и в медицине, для пропитки тканей, древесины и пластмасс с целью придания им огнестойкости, также при производстве стиральных порошков.

Фосфор в природе

Таким образом, фосфор является элементом V A группы. На внешнем энергетическом уровне у него 5 электронов, для него характерны степени окисления от -3 до +5, но наиболее типична +5. В природе он встречается в виде соединений – фосфоритов и апатитов. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций: белый, красный и чёрный фосфор. Наиболее распространёнными соединениями фосфора являются – оксид фосфора (III), оксид фосфора (V), фосфин и фосфорная кислота. В реакциях с металлами фосфор проявляет окислительные свойства, а в реакции с кислородом – восстановительные. Фосфорная кислота – трёхосновная кислота, которая образует три вида солей: фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты. Качественным реактивом на фосфат-ион является нитрат серебра один, потому что в результате взаимодействия образуется осадок жёлтого цвета. Фосфор и его соединения имею большое значение в химической промышленности.

Источник: videouroki.net

Нахождение в природе. Фосфор в чистом виде в природе не встречается, так как он является химически активным элементом. В виде соединений широко распространен, составляет около 0,1% земной коры по массе. Из природных соединений фосфора наибольшее значение имеет фосфат кальция Ca3(POj, — главная составная часть апатитов и фосфоритов.Аллотропные модификации. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций. Из них наиболее важными являются белый, красный и черный фосфор. Различие свойств аллотропных модификаций фосфора объясняется их строением.Химические свойства. Из всех аллотропных модификаций фосфора наибольшей активностью обладает белый фосфор. Он быстро окисляется на воздухе. Уже при слабом нагревании фосфор воспламеняется и сгорает, выделяя большое количество теплоты: 4Р + 502 = 2P2Os.Фосфор соединяется со многими простыми веществами: кислородом, галогенами, серой и некоторыми металлами.Например: 2Р + 3S = P,S,; 2Р + 5С12 = 2РС1,.Применение. В спичечном производстве, в металлургии, производстве боеприпасов, для получения некоторых полупроводников — фосфида галлия и фосфида индия, для создания препаратов для уничтожения насекомых-вредителей.Соединения фосфораФосфиды. Соединения фосфора с металлами. При взаимодействии фосфидов с водой выделяется фосфин РН,: Са,Р, + 6Н20 = ЗСа(ОН).+ 2РН,.Фосфии. Очень ядовитый газ с запахом чеснока. По химическим свойствам он напоминает аммиак, но является более сильным восстановителем.Оксид фосфора (У). Оксид фосфора (V) имеет вид белой снегообразной массы. Плотность его пара соответствует формуле Р4О10, эта формула отражает действительный состав молекулы. Оксид фосфора (V) легко соединяется с водой, поэтому применяется как водоотнимающее средство. На воздухе оксид фосфора (V), притягивая влагу, быстро превращается в метафосфорную кислоту: Р40,„ + 2Н,0 = 4НРО,.Ортофосфорная кислота. Представляет собой бесцветные, хорошо растворимые в воде кристаллы. Не ядовита. Это кислота средней силы. Поскольку она является трехосновной, то ее диссоциация в водных растворах протекает в три ступени. Фосфорная кислота не летуча и очень устойчива: для нее не характерны окислительные свойства. Поэтому она взаимодействует с металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов левее водорода.Соли фосфорной кислоты:а) фосфаты; в них замещены все атомы водорода в фосфорной кислоте. Например. CajCPOJj, К3Р04;б) гпдрофосфаты; в этих солях замещено два атома водорода кислоты. Например. К,НР04. СаНР04;в) дигидрофосфаты — замещен один атом водорода в фосфорной кислоте. Например. КН,Р04. Са(Н,Р04),.Все дигидрофосфаты хорошо растворимы в воде.Большинство средних фосфатов, как правило, плохо растворимы. Из солей этого ряда растворимы только фосфаты натрия, калия и аммония. Гпдрофосфаты по растворимости занимают промежуточное положение: они растворимы лучше, чем фосфаты, и хуже, чем дигидрофосфаты.Фосфорные удобренияПростой суперфосфат. Смесь сульфата кальция и дигидрофосфата кальция. Для получения этого удобрения измельченный фосфорит смешивают с серной кислотой. В результате реакции образуется смесь, хорошо растворимая в воде. Такое удобрение получают в больших количествах в виде порошка или гранул.Двойной суперфосфат. Концентрированное фосфорное удобрение состава Са(Н,ГО4),. Его получают путем разложения природного фосфата фосфорной кислотой. В двойном суперфосфате отсутствует сульфат кальция, что снижает затраты на его перевозку и внесение в почву.Фосфоритная мука. Природный измельченный минерал состава СаДРО^,. Это порошок желтоватого или бурого цвета. Плохо растворим в воде. Используется на кислых подзолистых почвах.Преципитат. Концентрированное фосфорное удобрение состава СаНР04 — 2Н,0. Плохо растворимо в воде, но хорошо растворяется в органических кислотах. Уменьшает кислотность почв. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция.оо

Источник: znanija.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.