Полная Хар-ка неметалла P.

Фосфор - элемент в пятой группе является неметаллом. Наивысшая степень окисления, которую может проявлять фосфор, равна + 5. Соединения, содержащие фосфор в степени окисления меньшей, чем + 5 проявляют себя как восстановители. В то же время соединения фосфора + 5 в растворах окислителями не являются. Кислородные соединения фосфора более устойчивы, чем таковые азота. Водородные же соединения менее стабильны.

Природные соединения и получение фосфора

По распространенности в земной коре фосфор опережает азот, серу и хлор. В отличие от азота фосфор встречается в природе только в виде соединений. Наиболее важные минералы фосфора - апатит Са5 Х (РО4) 3 (Х - фтор, реже хлор и гидрооксильная группа) и фосфорит основой которого является Са3 (РО4) 2. Кроме того, фосфор входит в состав некоторых белковых веществ и содержится в растениях и организмах животных и человека.

Из природного фосфорсодержащего сырья свободный фосфор получают высокотемпературным восстановлением (1500 град. С) коксом в присутствии песка. Последний связывает оксид кальция в шлак - силикат кальция.

Образующийся угарный газ и парообразный фосфор поступают в холодильник с водой, где происходит конденсация с образованием твердого белого фосфора.

Физические и химические свойства

Ниже 1000 град. С пары фосфора содержат четырехатомные молекулы Р4, имеющие форму тетраэдра. При более высоких температурах происходит термическая диссоциация и в смеси возрастает содержание двухатомных молекул Р2. Распад последних на атомы фосфора наступает выше 2500 град. С.

Белая модификация фосфора, получающаяся при конденсации паров, имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой дислоцированы молекулы Р4. Из-за слабости межмолекулярных сил белый фосфор летуч, легкоплавок, режется ножом и растворяется в неполярных растворителях, например в сероуглероде. Белый фосфор весьма реакционноспособное вещество. Он энергично взаимодействует с кислородом, галогенами, серой и металлами. Окисление фосфора на воздухе сопровождается разогреванием и свечением. Поэтому белый фосфор хранят под водой, с которой он не реагирует. Белый фосфор очень токсичен.

При длительном хранении, а также при нагревании белый фосфор переходит в красную модификацию. Красный фосфор представляет собой полимерное вещество, нерастворимое в сероуглероде, менее токсичное, чем белый фосфор. Окисляется красный фосфор труднее белого, не светится в темноте и воспламеняется лишь при 250 град. С.

Наиболее стабильной модификацией фосфора является черный фосфор.

Его получают аллотропным превращением белого фосфора при температуре

220 град. С и давлении 1200 МПа. По внешнему виду он напоминает графит.

Кристаллическая структура черного фосфора слоистая, состоящая из гофрированных слоев. Как и в красном фосфоре, здесь каждый атом фосфора связан ковалентными связями с тремя соседями. Расстояние между атомами фосфора 0,387 нм. Белый и красный фосфор - диэлектрики, а черный фосфор - полупроводник с шириной запрещенной зоны 0,33 эВ. В химическом отношении черный фосфор наименее реакционноспособен, воспламеняется лишь при нагревании выше 400 град. С.

Окислительную функцию проявляет фосфор при взаимодействии с металлами: 3 Са + 2 Р = Са3 Р2

Как восстановитель фосфор выступает в реакциях с активными неметаллами - галогенами, кислородом, серой, а также с сильными окислителями: 2 Р + 3S = Р2S3 2 Р + 5S = Р2S5

С кислородом и хлором взаимодействует аналогично.

Р + 5 НNО3 = Н3 РО4 + 5NО2 + Н2 О

В растворах щелочей при нагревании белый фосфор диспропорционирует:

8 Р + 3 Ва (ОН) 2 + 6 Н2 О = 2 РН3 + 3 Ва (Н2 РО2) 2

Фосфорсодержащие кислоты и их соли

Химический оксид фосфора (+3) имеет кислотную природу:

Р2 О3 + 3 Н2 О = 2 Н3 РО3