СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА

Фосфин

Фосфин-бесцветный газ с характерным рыбным запахом. Он очень ядовит. Для получения фосфина в лабораторных условиях кипятят белый фосфор в концентрированном водном растворе гидроксида натрия:

Фосфин, получаемый таким способом, может самопроизвольно возгораться из-за присутствия в нем неустойчивого дифосфина

Молекула фосфина имеет пирамидальную форму подобно молекуле аммиака, хотя с другими углами между связями.

Основность фосфина меньше, чем у аммиака, и в отличие от аммиака фосфин очень плохо растворяется в воде. Это объясняется меньшей электроотрицательностью фосфора по сравнению с азотом, в связи с чем фосфор не образует водородных связей с водой. Отсутствие в жидком фосфине водродных связей приводит к тому, что фосфин имеет более низкую температуру кипения, чем аммиак, несмотря на то что его относительная молекулярная масса выше.

Хлориды фосфора

Фосфор образует два хлорида: трихлорид фосфора и пентахлорид фосфора

Трихлорид фосфора получают, пропуская хлор над поверхностью белого фосфора. При этом фосфор горит бледно-зеленым пламенем, а образующийся хлорид фосфора конденсируется в виде бесцветной жидкости.

Трихлорид фосфора гидролизуется водой с образованием фосфористой кислоты и хлороводорода:

Трихлорид фосфора используется в органической химии в качестве хлорирующего реагента.

Пентахлорид фосфора можно получить в лабораторных условиях с помощью реакции хлора и трихлорида фосфора, проводимой при температуре около Эта реакция обратима:

Пентахлорид фосфора представляет собой бледно-желтое кристаллическое вещество, состоящее из тетраэдрических ионов и октаэдрических ионов . В газообразном состоянии состоит из ковалентных молекул имеющих бипирамидальную форму.

При нагревании пентахлорид фосфора диссоциирует на трихлорид фосфора и хлор.

Пентахлорид фосфора бурно реагирует с водой, образуя кислоту. Эта реакция описывается следующим суммарным уравнением:

Пентахлорид фосфора тоже используется как хлорирующий реагент.

Оксиды фосфора

Оксид представляет собой белое твердое вещество; он образуется при сгорании белого фосфора в условиях ограниченного доступа воздуха. Если же белый фосфор сгорает в избыточном количестве воздуха, образуется другое белое вещество оксид

Чтобы предотвратить самопроизвольное протекание этих реакций, белый фосфор хранят под слоем воды. Оксид при нагревании реагирует с кислородом, образуя оксид

Оксиды обладают кислотными свойствами и лег» реагируют с водой, образуя фосфористую либо кислоты соответствен но:

Поэтому оба этих оксида необходимо хранить в герметичных сосудах. высокого сродства к воде оксид иногда используют в качестве осушающей средства.

Кислоты фосфора и их соли

Фосфор образует целый ряд кислородсодержащих кислот (оксокислот). Некоторые и: них мономерны, например фосфиновая, фосфористая и кислоты. Кислоты фосфора могут быть одноосновными (однопротонными) либс многоосновными (многопротонными). Кроме того, фосфор образует еще полимерньк оксокислоты. Такие кислоты могут иметь ациклическое либо циклическое строение, Например, кислота представляет собой димернук оксокислоту фосфора.

Наиболее важной из всех этих кислот является кислота (другое ее название - ортофосфорная кислота). При нормальных условиях она представляет собой белое кристаллическое вещество, расплывающееся при поглощении влаги из воздуха. Ее -ный водный раствор называют «сиропообразной фосфорной кислотой». кислота является слабой трехосновной кислотой:

Трех- и двузамещенные соли кислоты, как правило, нерастворимы в воде, исключение составляют лишь соли щелочных металлов и аммония. Соли, содержащие -ион, обладают большей растворимостью. Например, фосфат кальция содержащийся в фосфорной руде, нерастворим, а дигидрофосфат кальция растворим. Последний используется как составная часть фосфатного удобрения суперфосфата (см. гл. 13).

Кислородсодержащие кислоты и их соли

Фосфиновая кислота

Фосфоновая кислота

Фосфорная{ V) (ортофосфорная) кислота

Дифосфорная(V) (пирофосфорная) кислота

Фосфорную(V) кислоту в промышленных условиях получают нагреванием смеси фосфорной руды с концентрированной серной кислотой либо растворением оксида фосфора(V) в воде (см. выше).

Итак, повторим еще раз!

1. При перемещении к нижней части V группы неметаллические свойства элементов сменяются металлическими.

2. Фосфор существует в трех аллотропных формах.

3. Азот и фосфор существуют в своих соединениях в состояниях окисления от —3 до +5.

4. Процесс превращения атмосферного азота в форму, усвояемую растениями и животными, называется связыванием (фиксацией) азота. Этот процесс является составной частью круговорота азота в природе.

5. Промышленное получение азота основано на сжижении воздуха и его последующей фракционной перегонке.

6. Фосфор необходим животным для построения костных тканей и для обеспечения организма энергией в процессе дыхания (см. также ниже).

7. Фосфор входит в состав некоторых минералов, важнейшим из которых является апатит.

8. Апатит используется для получения фосфатных удобрений.

9. Аммиак представляет собой ковалентное соединение, молекулы которого имеют пирамидальную форму.

10. Аммиак обладает свойствами льюисова основания.

11. Растворы аммиака осаждают нерастворимые гидроксиды металлов из растворов солей этих металлов.

12. Аммиак обладает свойствами восстановителя.

13. Соли аммония при нагревании разлагаются.

14. Все шесть оксидов азота являются эндотермическими соединениями.

15. Тремя важнейшими оксидами азота являются: а) оксид диазота , б) моноксид азота NO, в) диоксид азота . Все они представляют собой простые молекулярные соединения, которые по их электронному строению можно рассматривать как резонансные гибриды. Например

16. Оксиды азота считаются первичными загрязнителями окружающей среды. В атмосфере они вступают в различные реакции, образуя вторичные загрязнители. Последние могут приводить к образованию фотохимического смога.

17. Азотная кислота является типичной сильной кислотой.

18. Азотная кислота используется в качестве нитрующего реагента в органической химии.

19. Неорганические нитраты при нагревании разлагаются.

20. Для промышленного получения азотной кислоты используется процесс Оствальда. Он состоит из трех стадий: 1) каталитическое окисление аммиака, 2) получение диоксида азота, 3) превращение диоксида азота в азотную кислоту.

21. Оба хлорида фосфора гидролизуются водой.

22. Оба оксида фосфора обладают кислотными свойствами.

23. Фосфор образует целый ряд кислородсодержащих кислот (оксокислот). Важнейшей из них является или ортофосфорная, кислота .