Белый убивает, красный безопасен — редкий случай, когда аллотропия элемента буквально вопрос жизни и смерти.
Фосфор в той же VA группе, что и азот, но, в отличие от N2, не образует прочную тройную связь — химически значительно активнее. Основные степени окисления: −3, 0, +3, +5.
| Белый фосфор | Красный фосфор | |
|---|---|---|
| Строение | молекулярное, P4 | полимерное, атомная сетка |
| Токсичность | сильно ядовит | практически нетоксичен |
| Свечение | светится в темноте (хемилюминесценция), самовоспламеняется на воздухе | не светится, устойчив на воздухе |
| Хранение | под слоем воды (иначе воспламенится) | обычное хранение |
| Применение | боевые/зажигательные средства (историческое) | спичечные коробки, безопасная химия |
Белый фосфор при нагревании без доступа воздуха превращается в красный: P(белый) →(t, без O₂) P(красный). Обратный переход возможен возгонкой красного фосфора с последующей конденсацией паров.
Избыток O2 даёт высшую форму P2O5 (СО +5), недостаток — низшую P2O3 (СО +3). Тот же принцип, что для углерода (CO/CO2) и хлорирования фосфора самого.
PCl₅ (фосфор +5) гидролизуется до фосфорной кислоты H₃PO₄, а PCl₃ (+3) — до фосфористой H₃PO₃. Число атомов галогена подсказывает степень окисления фосфора, а значит и продукт. Фосфиды же (фосфор −3) дают фосфин PH₃ — ядовитый газ с запахом гнилой рыбы.
Как и все многоосновные кислоты, H3PO4 способна давать ряд солей в зависимости от количества щёлочи: полное замещение → средняя соль (фосфат), частичное → кислые соли (гидро-/дигидрофосфаты). Это база для понимания состава минеральных удобрений (суперфосфат — это как раз смесь на основе Ca(H2PO4)2).
Смесь Ca(H2PO4)2 и CaSO4, получают действием H2SO4 на фосфорит.
Чистый Ca(H2PO4)2, получают действием H3PO4 на фосфорит — концентрированнее простого.
CaHPO4·2H2O, менее растворим, для кислых почв.
Дано: 9,8 г H3PO4 (M=98 г/моль) полностью нейтрализовали избытком NaOH.
n(H3PO4) = 9,8/98 = 0,1 моль. Реакция 1:1 по Na3PO4 (M=164).
m(Na₃PO₄) = 0,1 × 164 = 16,4 г
Белый и красный фосфор — одно и то же вещество.
Это аллотропные модификации. Белый P₄ — молекулярная решётка, светится в темноте, самовоспламеняется на воздухе, сильно ядовит, хранят под водой. Красный — полимерная структура, устойчив, неядовит.
Фосфор ведёт себя как азот — он же соседняя клетка в группе.
У фосфора есть свободный 3d-подуровень, поэтому его валентность доходит до V. У азота, во втором периоде, максимум IV. Отсюда существование PCl₅ и невозможность NCl₅.
Фосфорная кислота — сильная, как серная и азотная.
H₃PO₄ — кислота средней силы, причём диссоциирует ступенчато и в основном по первой ступени. Сильные кислоты — HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄, HMnO₄; фосфорной в этом списке нет.
Фосфорная кислота даёт только один тип солей.
Она трёхосновная, поэтому солей три: NaH₂PO₄ дигидрофосфат, Na₂HPO₄ гидрофосфат, Na₃PO₄ фосфат. Какая получится, решает соотношение кислоты и щёлочи.
PH₃ — гораздо более слабое основание, чем NH₃, и почти не растворим в воде: у фосфора больше радиус, неподелённая пара «размазана» и хуже удерживает протон. Солей фосфония в отличие от солей аммония практически не образует.
Щёлочи хватает на замещение двух из трёх водородов:
H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O
Получается гидрофосфат натрия — кислая соль. При 1 моль NaOH вышел бы дигидрофосфат NaH₂PO₄, при 3 моль — средний фосфат Na₃PO₄. Всегда считай мольное соотношение.
Ответь мысленно, потом раскрой карточку.
Он самовоспламеняется на воздухе при обычных условиях — вода изолирует его от кислорода.
P₂O₅ (оксид фосфора(V), высшая степень окисления +5).
Три — она трёхосновна: средняя (фосфат, PO43-), гидрофосфат (HPO42-), дигидрофосфат (H2PO4-).
Простой суперфосфат — смесь Ca(H2PO4)2 и балласта CaSO4. Двойной — чистый Ca(H2PO4)2, более концентрированное удобрение.
Жёлтый осадок Ag₃PO₄ с нитратом серебра AgNO3.
Нет, практически нетоксичен — в отличие от сильно ядовитого белого фосфора. Именно поэтому в спичках используют красный.
NaH₂PO₄ — дигидрофосфат натрия (кислая соль).
n(P,M=31)=12,4/31=0,4 моль. Реакция 4:2=2:1 по P2O5. n(P2O5)=0,2 моль (M=142). m=0,2×142=28,4 г.
Орбита оценит уровень по каждой из 34 тем ЕГЭ и сама подберёт, что решать дальше. Первая диагностика — 12 задач, регистрация по логину, почту не спрашиваем.
Начать бесплатно