Фосфор и его соединения

1.

"Фосфор и его соединения"

2.

Содержание
1. Введение……………………………………………………………………….слайд 3
2. Нахождение в природе…………………………………………………слайд 4
3. Физические свойства…………………………………………………….слайд 5
4. Применение…………………………………………………………………..слайд 7
5. Получение фосфора и его соединений…………………………слайд 8
6. Химические свойства фосфора и его соединений……. слайд 12
7. Заключение…………………………………………………………………. слайд 15
8. Информационные источники…………………………………….. слайд 16
2

3.

Введение
Фосфор - неметалл, элемент VА группы (подгруппа азота).
Степень окисления: -3 (Са3Р2), реже +5 (Р2О5). Проявляет
окислительно-восстановительные свойства.
Фосфор - элемент-неметалл VA группы, был открыт
немецким алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году, получил
своё название за способность светиться в темноте (от греч.
фосфор - светоносный). Неметаллические признаки выражены
слабее, чем у азота.
3

4.

Нахождение в природе
Содержание фосфора в земной коре - 0,08%.
В природе встречается только в виде соединений:
1.
Фосфат кальция Са3(РО4)2 – апатит (рис.1, рис.2).
Наиболее распространён фторапатит 3Са3(РО4)2∙СаF2.
Разновидности апатита слагают горные породы –
фосфориты;
2.
Входит в состав белковых веществ;
3.
Содержится в почве, необходим для жизни
растений;
Самые богатые залежи апатитов находятся близ города
Кировска на Кольском полуострове (рис.3)
Рис.1 Апатит
Рис.2
Рис.3 Залежи фторапатитов
4

5.

Физические свойства
Фосфор имеет несколько аллотропных модификаций:
1.
Белый фосфор (рис.4) - кристаллическое, светящееся в
темноте ядовитое вещество бесцветного или желтоватого Рис.4 Белый фосфор
цвета. Его твердость небольшая - под водой белый фосфор
можно резать ножом. Нерастворим в воде, растворяется в
сероуглероде (СS2). Данная аллотропная модификация
фосфора отличается от всех остальных значительной
химической активностью.
2.
Красный фосфор (рис.5) - порошок красно-бурого
цвета, не ядовит. Растворим в воде и сероуглероде. Красный
фосфор химически менее активен. Процесс возгорания при
повышении температуры не происходит. Чтобы произошло
возгорание, необходимо ударить или растереть это вещество.
Рис.5 Красный фосфор
5

6.

Физические свойства
3.
Жёлтый фосфор (рис.6) - ядовитое вещество, желтым
фосфором называют неочищенный белый. Он легко
воспламеняется на воздухе, поэтому хранят и перевозят его Рис.6 Жёлтый фосфор
только под слоем воды.
4.
Чёрный фосфор (рис.7) - кристаллы черного цвета с
металлическим блеском (внешне напоминает графит),
жирные на ощупь, нерастворимые в воде и органических
веществах. Является стабильной и наименее активной
модификацией.
Рис.7 Чёрный фосфор
6

7.

Применение
1.
Желтый фосфор, который образует густую
дымовую завесу, делает это вещество сырьем для
оборонной и военной промышленности. В частности Рис.8 Фосфорная дорожка
его используют при изготовлении трассирующих пуль.
Фосфорная дорожка, которая образуется при ее
выстреле, тянется на протяжении целого километра
(рис.8)
2.
Способность
белого
фосфора
светиться
используют при производстве красок (рис. 9)
Рис.9 Люминесцентные краски
3.
В совокупности с серой красная модификация
используется для получения спичек (рис.10)
4.
Хлорид используют в качестве пластификатора и
добавки для борьбы с вредителями.
Рис.10 Производство спичек7

8.

Получение фосфора и его соединений
1.
В промышленности фосфор получают прокаливанием
фосфата кальция с песком и коксом:
Са3(РО4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 2P + 5CO
При этой реакции пары фосфора сгущают и улавливают в приёмнике с водой.
2.
Восстановление метафосфорной кислоты:
4HPO3 + 10C = P4 + 2H2O + 10CO
Рис.11 Метафосфорная кислота
8

9.

Получение фосфора и его соединений
Получение фосфорной кислоты
Лабораторные методы:
Р2О5 + 3H2O = 2H3PO4
3Р + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
В промышленности применяются 2 способа
1) экстракционный:
Ca3(PO4)2 + H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4
2) термический:
1.
P4 + 5O2 = P4O10
2.
P4O10 + 6H2O = 4H3PO4
Рис.12 Фосфорная кислота
9

10.

Получение фосфора и его соединений
Получение оксида фосфора (V):
4P + 5O2 = 2P2O5
Получение оксида фосфора (III):
P4 + 6N2O = 2P2O3 + 6N2
P4 + 6CO2 = 2P2O3 + 6CO
Рис.13 Оксид фосфора (V)
10

11.

Получение фосфора и его соединений
Получение фосфина:
1. Взаимодействие с фосфидами
Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl3 + 2PH3
2. Нагревание хлороводорода
P4 + 6HCl = 2PH3 + 2PCl3
3. Разложение йодида фосфония
PH4I = PH3 + HI
11

12.

Химические свойства фосфора и его соединений
1. Фосфор реагирует со многими простыми веществами:
2P + 3S = P2S3
2P + 3Ca = Ca3P2 (соединения фосфора с металлами - фосфиды)
2. Взаимодействие с щелочами:
4P + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
в этом случае протекает реакция диспропорционирования
(и окислитель, и восстановитель - один и тот же элемент)
3. Взаимодействие с водой:
8P + 12H2O = 5PH3 + 3H3PO4
2P + 8H2O = 2H3PO4 + H2 (реакция протекает с
катализаторами: платина, медь, титан)
Рис.14 Горение фосфора под водой
12

13.

Химические свойства фосфора и его соединений
4. Реакция окисления фосфора при поджигании спичек:
6P + 5KClO3 = 5KCl + 3P2O5
*5. Фосфин способен к реакциям присоединения:
PH3 + HI = PH4I (йодид фосфония)
6. Горение фосфина:
Рис.15 Горение фосфина
PH3 + 2O2 = H3PO4
7. Разложение фосфина при нагревании (в отсутствие кислорода):
2PH3 = 2P + 3H2
13

14.

Химические свойства фосфора и его соединений
8. Фосфин проявляет сильные восстановительные свойства:
PH3 + 8HNO3 = H3PO4 + 8NO2 + 4H2O
PH3 + 4H2SO4 = H3PO4 + 4SO2 + 4H2O
9. Нагревание фосфорной кислоты:
2H3PO4 = H2O + H4P2O7
H4P2O7 = H2O + 2HPO3
Рис.16 Осадок фосфата серебра
10. Реакция с нитратом серебра – качественная реакция на фосфатион:
H3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 + 3HNO3 (образуется жёлтый! осадок)
14

15.

Заключение
Вещество встречается в природе только в виде соединений.
Важнейшими природными соединениями являются минералы
фосфориты и апатиты. Фосфор обладает несколькими аллотропными
модификациями: белый, черный, желтый и красный фосфор. Белый
фосфор является наиболее химически активным, черный - самым
стабильным видом.
Соединения фосфора обладают типичными химическими
свойствами, реагируя с водой, металлами и кислотами. Реактивом на
растворимые фосфаты (соли фосфорной кислоты) является раствор
нитрата серебра, при взаимодействии с которым образуется жёлтый
осадок.
Фосфор является важной составной частью тканей живых
организмов и входит в состав почвы.
15

16.

Информационные источники
1.
Хомченко Г.П./ Пособие по химии для поступающих в
ВУЗы. - 4-е изд., испр. и доп. - М.: ООО "Издательство Новая
волна" : Издатель Умеренков, 2002. - 480 с.: ил
2.
Химия. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений /
О.С. Габриелян. - 18-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2011. - 270,
[2] с. : ил.
3.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фосфор
4.
https://fb.ru/article/349895/allotropnyie-modifikatsiifosfora-harakteristika-i-svoystva
5.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фосфин
16

17.

Информационные источники
6.
7.
8.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксид_фосфора(III)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксид_фосфора(V)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ортофосфорная_кислота
17