Строение атома фосфора. Строение оксида фосфора (V) и его физические свойства

физические свойства.
Получение и химические свойства.
Строение молекулы фосфорной кислоты.
Физические свойства.
История открытия фосфорной кислоты.
Способы получения.
Химические свойства.
Фосфаты.
Фосфорная кислота в природе.
Применение.

Содержание

2р6 3s2 3p3

Строение атома фосфора

109028’.
Образуется три связи - молекула имеет
пирамидальную форму. На четвертой орбитали находится неподеленная
пара электронов.

Строение молекулы

Физические свойства

Бесцветный газ.
Ядовитый.
Имеет чесночный запах.

= Са3Р2
Са3Р2 + 6Н2О = 3Са(ОН)2 + 2РН3↑

Химические свойства

Фосфин самовоспламеняется на воздухе:
2РН3 + 4О2 = Р2О5 + 3Н2О
Фосфин менее прочное соединение, чем аммиак и
обладает более слабыми основными свойствами.
Реагирует только с очень сильными кислотами,
образуя соли, в состав которых входит ион фосфония:
РН3 + HI = PH4I - иодид фосфония

t плав. 4220С.
t кип. 4910С.

Строение

Молекулярная модификация оксида фосфора (V)
построена из молекул Р4О10, представляющих собой
четыре тетраэдра, соединенных друг с другом общими
вершинами.

При плавлении некоторые связи разрываются
и они превращаются в полимер, состоящий из
тетраэдров РО4, объединенных в слои.

4Р + 5О2 = 2Р2О5

Это - кислотный оксид.
Энергично взаимодействует с водой. При этом образуется
смесь фосфорных кислот, которые при кипячении
переходят в ортофосфорную кислоту:
Р2О5 + Н2О = 2НРО3 - метафосфорная кислота
Р2О5 + 2Н2О = Н4Р2О7 - дифосфорная кислота
Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4 - ортофосфорная кислота
Взаимодействует с основаниями:
Р2О5 + 3Са(ОН)2 = Са3(РО4)2 + 3Н2О
Взаимодействует с основными оксидами:
Р2О5 + 3СаО= Са3(РО4)2

О - Н

Атом фосфора образует одну
π-связь и четыре σ-связи. Он
находится в состоянии sp3-гибридизации.
Молекула имеет тетраэдрическую форму.

плавления образует вязкую
маслообразную жидкость
Молекулы не диссоциированы,
водородными связями объединены в
макромолекулярную структуру.
С водой смешивается в любых
соотношениях.
При растворении образуются
водородные связи с молекулами воды.

растворяя образовавшийся белый продукт в воде он получил неизвестную химикам кислоту. По исходному веществу он назвал её фосфорной.
Технически фосфорную кислоту впервые получили более 100 лет назад разложением низкокачественных фосфоритов разбавленной (5-10% ) серной кислотой.
Существенным шагом вперед в производстве фосфорной кислоты был переход к установкам непрерывного действия.

История открытия

+ 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO + 2P
4P + 5O2 = 2P2O5
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
Экстракционный способ:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H2PO4 + 2CaSO4↓

H2PO4- H+ + HPO42- К2 = 6,2∙10-8
гидрофосфат-ион
HPO42- H+ + PO43- К2 = 4,4∙10-13
Изменяет окраску индикаторов.
При взаимодействии с основаниями образует три ряда
солей:
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O
С основными оксидами:
3MgO + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2 + 3H2O

2H3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + 3H2↑
При нагревании ортофосфорная кислота теряет воду,
превращаясь в дифофсфорную, а затем - в
полифосфорную кислоту:
2H3PO4 = H4P2O7 + Н2О

С солями более слабых и летучих кислот:
3Na2CO3 + 2H3PO4 = 2Na3PO4 + 3CO2↑ + 3H2O

решетки. Это - твердые кристаллические вещества.
Из средних фосфатов растворимы в воде только фосфаты
натрия, калия, рубидия и цезия.
Гидрофосфаты и дигидрофосфаты лучше растворимы в воде.
В водных растворах фосфатов происходит гидролиз по
аниону:
Na3PO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH
PO43- + H2O HPO42- + OH-

Качественная реакция

3AgNO3 + Na3PO4 = 3NaNO3 + Ag3PO4↓
желтый осадок
3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓

для построения семян и плодов.
Животные. Кости, зубы, панцири, иглы, шипы состоят
из ортофосфата кальция.

Ортофосфорная кислота, образуя различные соединения с органическими веществами, активно участвует в процессах обмена веществ живого организма с окружающей средой. Производные фосфора содержатся в костях, мозге, крови, в мышечных и соединительных тканях организмов человека и животных. Особенно много ортофосфорной кислоты в составе нервных (мозговых) клеток, что позволило
А.Е. Ферсману, известному геохимику, назвать фосфор "элементом мысли". Весьма отрицательно (заболевание животных рахитом, малокровие, и др.) сказывается на состоянии организма понижение содержания в рационе питания соединений фосфора.

быстрого созревания.
Производство кормовых добавок.
В пищевой промыщленности:
для придания кислого вкуса напиткам, мармеладам,
сиропам;
для осветления сахара;
гидрофосфаты кальция улучшают вкус булочек и хлеба.
Пропитка древесины делает ее негорючей. На этой основе
производятогнезащитные краски, негорючие
фосфодревесные плиты, другие строительные материалы.
Катализатор в органическом синтезе.
Как компонент антикоррозионных покрытий на металлах.