АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Соединения фосфора

Читайте также:
  1. Важнейшие соединения: оксиды, гидроксиды, соли, - их представители и их значение в природе и жизни человека.
  2. Валентности и степени окисления атомов в некоторых соединениях
  3. Взаимосогласованные договоры и договоры присоединения.
  4. Виды соединения проводников.
  5. Глава 9. Комплексные соединения
  6. Дать характеристику одного из элементов - неметаллов (хлора, серы, фосфора, азота, углерода, кремния) (все по выбору).
  7. Диаграмма состояния для сплавов, образующих химические соединения
  8. Завершение присоединения Казахстана к Российской империи
  9. Загрязнение антибиотиками, гормонами, другими веществами и соединениями, применяемыми в животноводстве.
  10. Заклёпочные соединения
  11. Изготовление двухсторонних печатных плат с переходными соединениями
  12. Ингибиторы – это соединения Z, которые взаимодействуют с образовавшимися радикалами и образуют такие продукты, которые не способны далее продолжать рост цепи.

Соединения со степенью окисления –3. Фосфиды s-элементов представляют соединения с ионно-ковалентным типом связи, они солеподобны, легко разлагаются водой:

 

Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2PH3

Фосфиды d-металлов являются соединениями переменного состава (бертолидами), обычно тугоплавки, имеют металлический блеск, электропроводны и химически малоактивны.

Ковалентным фосфином является PH3 - фосфин - бесцветный газ, с характерным неприятным запахом чеснока, очень токсичен. На воздухе самопроизвольно воспламеняется, в воде малорастворим. В отличие от аммиака образует соли только с очень сильными кислотами.

 

PH3 + О2 = Р2O5 + H2O; PH3 + HI = РH4I

иодид фосфония

Образуется фосфин при диспропорционировании белого фосфора в щелочных растворах. Лабораторным методом получения является гидролиз фосфидов:

 

Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3­

Соединения со степенью окисления +1. Наиболее важными соединениями фосфора в степени окисления +1 являются фосфорноватистая кислота и ее соли - гипофосфиты. Фосфорноватистая кислота - H[H2PO2] - бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сильная одноосновная кислота (Ka = 8×10-2).

 

Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты - сильные восстановители. При нагревании фосфорноватистая кислота диспропорционирует:

 

3H[H2P+1O2] = P-3H3 + 2H2[HP+3O2]

фосфористая кислота

Соединения со степенью окисления +3. Степень окисления +3 фосфор имеет в галогенидах, оксиде, фосфористой кислоте - H[H2PO3] - и ее солях - фосфитах. PF3 - газ, PCl3 и PBr3 – жидкости, дымящиеся на воздухе вследствие гидролиза.

 

PCl3 + 3H2O = H[H2PO3] + 3HCl

Молекула тригалогенида фосфора имеет геометрию тригональной пирамиды с атомом фосфора в вершине. В образовании связей принимают участие sp3-гибридные орбитали, валентный угол составляет приблизительно 100°.

Оксид фосфора(III ) - P2O3 – существует в нескольких модификациях, построенных из пирамидальных структурных единиц - PO3. Обычная форма имеет молекулярную решетку, образованную молекулами – P4O6 – бесцветное кристаллическое вещество следующего строения:

 

По химическим свойствам типичный кислотный оксид - ангидрид фосфористой кислоты.

P2O3 + 3H2O = 2H2[HPO3]; P2O3 + 4NaOH = 2Na2[HPO3] + H2O

Фосфористая кислота - H2[HPO3] - бесцветные гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде. H2[HPO3] является сильной двухосновной кислотой (K1 = 2×10-2, K2 = 6×10-7).

 

Соли фосфористой кислоты - фосфиты - сильные восстановители.

Hg+2Cl2 + H2[HP+3O3] + H2O = H3P+5O4 + Hg0 + 2HCl

Соединения со степенью окисления +5. Основные соединения фосфора в степени окисления +5: PHal5, POHal3 (Hal = F, Cl, Br), P2O5, H3PO4 и ее соли.

Фторид фосфора(V) - газообразное вещество, молекула которого имеет геометрию тригональной бипирамиды:

Аналогичное строение имеют другие галогениды фосфора(V) в газообразном состоянии. В кристаллах их строение соответствует следующим формулам: [PCl4]+[PCl6]-, [PBr4]+Br-. Галогениды фосфора - реакционноспособные и гидролитически неустойчивые соединения.

 

PF5 + HF = H[PF6]; PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl

Оксогалогениды фосфора(V) также гидролитически неустойчивы, например:

POCl3 + 3H2O = H3PO4 + HCl

Широко применяются в органической химии для получения хлорсодержащих и фосфорорганических соединений.

Оксид фосфора(V) - P2O5, точнее P4O10 - бесцветное снегоподобное вещество.

 

Типичный кислотный оксид, реакция с водой идет ступенчато и приводит в конечном итоге к образованию ортофосфорной кислоты:

t

P2O5 + H2O = 2HPO3; HPO3 + H2O = H3PO4

метафосфорная кислота ортофосфорная кислота

Повышенное сродство к воде позволяет использовать оксид фосфора(V) для осушки газов и органических растворителей, а также в качестве водоотнимающего средства, например:

 

P2O5 + 2HClO4 = 2HPO3 + Cl2O7

Ортофосфорная кислота - H3PO4 - бесцветные гигроскопичные кристаллы (т.пл. 42 °С) неограниченно растворимые в воде.

 

Кислота средней силы при диссоциации по первой ступени (K1 = 8×10-3), слабая - при диссоциации по второй и третьей ступеням (K2 = 6×10-8, K3 = 1×10-12). Образует три ряда солей, например, NaH2PO4 - дигидрофосфат натрия; Na2HPO4 - гидрофосфат натрия; Na3PO4 - фосфат (ортофосфат) натрия. Фосфаты щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде. Фосфаты остальных металлов малорастворимы. Переход к кислым солям сопровождается заметным повышением растворимости. Фосфаты щелочноземельных металлов и аммония применяются в качестве фосфорных удобрений: Ca3(PO4)2 - фосфоритная мука; CaHPO4×2H2O - преципитат; Ca(H2PO4)2×H2O - двойной суперфосфат; Ca(H2PO4)2×H2O + 2CaSO4 - суперфосфат; NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4 - аммофос. Широко применяются комбинированные удобрения, содержащие несколько питательных элементов: аммофос + KNO3 - азофоска; (NH4)2HPO4 + NH4NO3 + KCl - нитрофоска.

Присоединение фосфорного ангидрида к фосфорной кислоте приводит к образованию ряда полифосфорных кислот, простейшей из которых является дифосфорная (пирофосфорная) кислота - H4P2O7.

Полифосфорные кислоты образуют ряд солей с открытой цепью из 2 – 10 атомов фосфора –полифосфаты – или циклического строения – метафосфаты. Полифосфаты представляют собой соли аниона общей формулы – [PnO3n+1](n+2)-. Например, Na4P2O7 – диполифосфат (пирофосфат), Na5P3O10 - триполифосфат. К метафосфатам относятся соли аниона общей формулы – [PnO3n]n-. Например, Na3P3O9 – триметафосфат, Na4P4O12 - тетраметафосфат. Структура диполифосфат- и триметафосфат-анионов:

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)