Фосфор и его соединения. Открытие фосфора

В 1669 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.
Открытие фосфора

Составьте электронные формулы атома фосфора.
Определите возможные степени окисления
химического элемента.

Возможные степени окисления фосфора

Физические свойства фосфора
АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ ФОСФОРА:
Белый фосфор Р4 -молекулярная решетка ЯД !!!
2.Красный фосфор Рп - атомная решетка. Не ядовит!
3.Черный фосфор Р – атомная решетка.
Рис. 28 с.102

Аллотропные модификации фосфора
БЕЛЫЙ
ФОСФОР
КРАСНЫЙ
ФОСФОР
ЧЕРНЫЙ
ФОСФОР

Получение фосфора
Метод Веллера:
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 → 2P↑ + 5CO ↑ + 3CaSiO3.
1500⸰
Пары
белого
фосфора

Химические свойства фосфора
1) Фосфор легко окисляется кислородом:
4P + 5O2 → 2P2O5,
4P + 3O2 → 2P2O3.
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 чёрному фосфору химическая активность резко снижается.

Химические свойства фосфора
Взаимодействует со многими простыми веществами — галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства:
2) с металлами — окислитель, образует фосфиды:
2P + 3Ca → Ca3P2.
2P + 3Mg → Mg3P2.
3) с неметаллами — восстановитель:
2P + 3S → P2S3,
2P + 3Cl2 → 2PCl3.

Химические свойства фосфора
4) Взаимодействует с водой, при этом диспропорционирует ( 700-800°C, кат.Pt? Cu):
4Р + 6Н2О → РН3 + 3Н3РО2 (фосфатная кислота).
5) Взаимодействие со щелочами
В растворах щелочей диспропорционирование происходит в большей степени:
4Р + 3KOH + 3Н2О → РН3 + 3KН2РО2.
6) Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:
3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO;
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O.
7) Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:
6P + 5KClO3 → 5KCl + 3P2O5 ПРИМЕНЕНИЕ!!!

Соединения фосфора
Фосфиды- соединения фосфора с металлами ( Ca3P2)
Фосфин -соединение с водородом( РН3).
Ядовитый бесцветный газ с запахом чеснока. Образуется при разложении
органических соединений. Окисление кислородом-«блуждающие огни»
3.Оксиды
Р2О3 или Р4О6
Триоксид дифосфора,
Оксид фосфора (III)-
Белое кристаллическое
вещество, реагирует с водой
Р2О3+ 3Н2О= 2Н3РО3
Фосфористая (фосфоновая) кислота
Соли-фосфиты
Р2О5 или Р4О10
Пентаоксид дифосфора,
Оксид фосфора (V)-
Белое кристаллическое
вещество, реагирует с водой
Р2О5+ 3Н2О= 2Н3РО4
Фосфорная (ортофосфорная)
кислота

Р2О5- кислотный оксид
Взаимодействует:
1) с водой, образуя при этом различные кислоты
Р2О5 + Н2О = 2HPO3 метафосфорная
Р2О5 + 2Н2О = Н4Р2О7 пирофосфориая (дифосфорная)
Р2О5 + ЗН2О = 2H3PO4 ортофосфорная
2) с основными и амфотерными оксидами, образуя фосфаты
Р2О5 + ЗВаО = Ва3(PO4)2
в) со щелочами, образуя средние и кислые соли
Р2О5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + ЗН2О
Р2О5 + 4NaOH = 2Na2HPO4 + Н2О
Р2О5 + 2NaOH = 2NaH2PO4 + Н2О

Р2О5- водоотнимающий реагент
Фосфорный ангидрид отнимает у других веществ не только гигроскопическую влагу, но и химически связанную воду. Он способен даже дегидратировать оксокислоты:
Р2О5 + 2HNО3 = 2HPO3 + N2О5
Р2О5 + 2НСlО4 = 2HPO3 + Сl2О7
Это используется для получения ангидридов кислот.

Р2О5- кислотный оксид
Р2О5
H₃PO₄
HPO3
H4P2O7
Пирофосфорная кислота
Метафосфорная кислота
Ортофосфорная кислота
+5
+5
+5
+5

Физические свойства
ортофосфорной кислоты
При обычной температуре безводная Н3РO4 представляет собой прозрачное кристаллическое вещество, очень гигроскопичное и легкоплавкое
(t. пл. 42°С).
Смешивается с водой в любых соотношениях.

Исходным сырьем для промышленного получения Н3РO4 служит природный фосфат Са3(РO4)2:
I. Са3(РO4)2 → Р → Р2O5 → Н3РO4
Са3(РО4)2 + 5С + 2SiO2 = P2 + 5CO + Ca3Si2O7
2Р2 + 5О2 = 2Р2О5
Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4.
II. Обменное разложение фосфорита серной кислотой
Са3(РO4)2 + 3H2SO4 = 2Н3РO4 + 3CaSO4
Получаемая по этому способу кислота загрязнена сульфатом кальция.
III. Окисление фосфора азотной кислотой (лабораторный способ):
ЗР + 5HNO3 + 2Н2О = ЗН3РO4 + 5NO↑
Получение
ортофосфорной кислоты

Химические свойства ортофосфорной кислоты
Н3РО4
Металлы до Н
Основные и амфотерные
оксиды
Основания
Соли
Изменяет
окраску
Индикатора???

Ортофосфорная кислота и её свойства
1.
2.
3.
дигидрофосфат -ион
гидрофосфат -ион
фосфат -ион
Диссоциация ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота и её свойства
Н3РО4+Са=
Н3РО4+СаО=
Н3РО4+Са(ОН)2=
Н3РО4+СаСО3=
Допишите уравнения реакций

Качественная реакция на фосфат - ионы
K3PO4+3AgNO3=Ag3PO4↓+3KNO3
при этом выпадает
жёлтый осадок
нитрата серебра

Соли ортофосфорной кислоты
Н3РO4 как 3-основная кислота образует 3 типа солей,
которые имеют большое практическое значение.