Фосфор. Характеристика элемента

1. Фосфор

04.06.2018

2. История открытия

Нарисуйте схему получения фосфора по рассказу
Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннигом
Брандом в 1669 году, сфокусировался на опытах с
человеческой мочой, из-за ее золотистого цвета.
Способ заключался в том, что сначала моча
отстаивалась в течение нескольких дней, пока не
исчезнет неприятный запах, а затем кипятилась до
клейкого состояния. Паста нагревалась до высоких
температур , и конденсировалась.

3.

После нескольких часов
интенсивных кипячений
получались крупицы
белого воскоподобного
вещества, которое очень
ярко горело и мерцало в
темноте. Бранд назвал
это вещество phosphorus
mirabilis. Открытие
фосфора Брандом стало
первым открытием
нового элемента со
времён античности.
«Алхимик, открывающий
фосфор» картина Д. Райта

4. Поразмышляем:

• Что изначально искал Бранд?
• Почему со времен античности до 1669 года
не открывались элементы?
• Какие методы разделения веществ
применил Бранд для выделения фосфора
из мочи?

5. Характеристика элемента

Неметалл, элемент 5 А – подгруппы, III периода
?
?
?
?

6.

Признак
Азот
Сходства
Число электронов на внешнем
уровне
Высшая степень окисления
Низшая степень окисления
Различия
Число энергенических уровней
Промежуточные степени
окисления
Фосфор

7.

Признак
Азот
Фосфор
Число электронов на внешнем
уровне
5
5
Высшая степень окисления
+5
+5
Низшая степень окисления
-3
-3
+1, +2, +3, +4,
+5
+3, +5
Сходства
Различия
Число энергенических уровней
Промежуточные степени
окисления

8. Вопросы для обсуждения:

• Сравните свойства простого вещества
фосфора с серой и азотом
• Сравните кислотно-основные свойства
летучего водородного соединения и
высшего оксиды/гидроксида фосфора с
соответствующими соединениями серы и
азота

9. Характеристика простого вещества:

Фосфор обладает аллотропией:
Белый
Красный
Черный Металлический

10. Разомнем мозги:

По данным таблицы определите:
1. Какая модификация фосфора больше
напоминает по физическим свойствам
метал?
2. А какая наиболее опасна для человека?

11.

12. Нахождение в природе:

В природе существует практически только в
виде фосфатов, например фосфоритов и
апатитов:

13. Получение фосфора:

• Фосфор (белый) получают в
промышленности, например, при
прокаливании апатита с коксом и песком:
Фосфат кальция + кокс + кварцевый песок
= фосфор + угарный газ + силикат кальция
Ca3(PO4)2 + C + SiO2 = P + CO + CaSiO3
(расставьте коэффициенты методом ЭБ)

14. Химические свойства:

Как
Какокислитель:
окислитель:
Реагирует с металлами:
Реагирует с
P + Na = Na3P
металлами:
P + Ca = Ca3P2
P
+ Na =
Полученные
соли
P
+ Ca = фосфиды
называются
Полученные соли
называются фосфиды
Как
Каквосстановитель
восстановитель
Реагирует с
Реагирует с
неметаллами:
неметаллами:
4P + 5O2 = 2P2O5 Оксид
P + O2 = (V)
фосфора
P ++ Cl
2P
5Cl
2 2== 2PCl5 хлорид
фосфора (V)
4P
3O2(недост)
(нед) = 2P=2O3
P ++ O
2
Оксид фосфора (III)
P+S=
2P + 3S = P2S3 Сульфид
фосфора (III)

15. Химические свойства:

Реагирует
со сложными сильными окислителями с образованием
соединений фосфора +5:
P + HNO3 + H20 = H3PO4 + NO
P + H2SO4 = SO2 + H3PO4 + H2O
P + KClO3 = KCl + P2O5
Какая из реакций соответствует поджиганию спички?
Насколько концентрирована азотная кислота в реакции?
3P + 5HNO3 + 2H20 = 3H3PO4 + 5NO
2P + 5H2SO4 = 5SO2 + 2H3PO4 + 2H2O
6P + 5KClO3 =5 KCl + 3P2O5

16.

С. O.
-3
Азот
Летучее водородное
соединение
NН3 – аммиак
Li3N – нитрид лития
+1, +2 N2O, NO
+3
N2O3, HNO2, KNO2
+4
NO2
+5
N2O5, HNO3, NaNO3
Фосфор
PН3 - фосфин
Mg3N2 - фосфид
магния
P2O3, H3PO3
K2HPO3
P2O5, H3PO4,
Na3PO4

17. Фосфин

• Газ с резким запахом, похожим на рыбу
• Очень ядовит, вызывает ожоги дыхательных
путей и поражение центральной нервной
системы
• Получается при гидролизе фосфидов:
Ca3P2 + H2O = Ca(OH)2 + PH3
• Очень сильный восстановитель
2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
• Создает эффект «блуждающих огней»

18. Фосфорная кислота.

Бесцветные гигроскопичные кристаллы, хорошо
растворима в воде и других полярных
растворителях.
Концентрированный раствор – бесцветная
сиропообразная жидкость без запаха.

19.

Трехосновная слабая кислота.
(Задание: напишите
____________ диссоциацию)
Получить ее можно:
1. Из оксида фосфора (V)
2. Из ортофосфатов (под действием серной кислоты)
3. Из других соединений, например хлорида
фосфора (V)
(напишите уравнения реакций, для РИО напишите
полное и сокращенное ионные уравнения)

20.

Какая ступень протекает лучше? Почему?
1. Из оксида фосфора (V)
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
2. Из солей (под действием серной кислоты)
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4
3. Из других соединений, например хлорида
фосфора (V)
PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl

21.

Как и все слабые кислоты реагирует с (чем?)
1. Основаниями
(NaOH + H3PO4 = )
2. Основными оксидами (K2O + H3PO4 = )
3. Металлами левее водорода в ряду активности
(Zn + H3PO4 = )
Образует 3 вида солей:
1. Фосфаты
Na3PO4, Ca3(PO4)2
2. Гидрофосфаты Na2HPO4, CaHPO4
3. Дигидрофосфаты
NaH2PO4, Ca(H2PO4)2
Растворимость увеличивается в этом ряду,
например фосфат кальция нерастворим, а
дигидрофосфат – растворим.

22. Биологическая роль:

Фосфор является органогеном. В неорганической
форме входит в состав костей.
В органической в состав многих важных
соединений:
• АТФ (расшифруйте, вспомните функции)

23.

• ДНК, РНК

24. Применение в сельском хозяйстве

• Фосфор способствует накоплению полезных веществ
растением и повышает его выносливость. Фосфорное
голодание проявляется в изменении окраски листьев на
пурпурную, бронзовую и задержке цветения и созревания.

25. Фосфорсодержащие удобрения

• Аммофос — сложное фосфорно-азотное удобрение содержит
азот и фосфор.
• Нитроаммофос — азотно-фосфорное удобрение, которое
содержит водорастворимый фосфор.
• Нитрофос — двойное азотно-фосфорное удобрение.
• Диаммофос — азотно-фосфорное удобрение, широко
применяемое для овощных культур.
• Нитроаммофоска — сложное азотно-фосфорно-калийное
удобрение.

26. Яды с фосфором

27. Химия в литературе:

А. Конан Дойл описал собаку, морда
которой была в белом фосфоре,
выглядела она так:
В сериале «Breaking Bad» главный герой залил водой прокаленную
смесь йода с фосфором, в результате выделился газ, отравивший
мексиканцев (симптомы: удушье, поражение ЦНС)
Какая из ситуаций реальна
с точки зрения химии?
Объясните ответ.

28.

• Известно, что бактерии гниения разлагают трупы с
выделением соединений фосфора. Используя эти
данные, объясните «призраков» на кладбищах.
• Известно, что белый фосфор растворим в сероводороде
и в этом состоянии не самовозгорается. Однако
сероводород быстро испаряется. Используя эти данные,
предположите объяснение «снисхождения
благодатного огня».

29. Спасибо за внимание!