Фосфор – жизненно важный элемент из пятой группы периодической таблицы Менделеева. Химические свойства фосфора зависят от его модификации. Наиболее активным веществом является белый фосфор, окисляющийся на воздухе. Фосфор имеет две валентности (III и V) и три степени окисления – +5, +3, -3.
- фосфин;
- фосфорную кислоту;
- фосфиды;
- оксиды.
Фосфин (РН3) – плохо растворимый в воде ядовитый газ, аналог аммиака. В отсутствии кислорода при нагревании разлагается на простые вещества – фосфор и водород.
Фосфорная или ортофосфорная кислота (H3PO4) образуется при взаимодействии фосфора или оксида фосфора (V) с водой.
Фосфиды – соли, образующиеся при взаимодействии с металлами или неметаллами. Они неустойчивы и легко разлагаются под действием кислот или воды.
Фосфор может образовывать два оксида – P2O3 и P2O5.
H3PO4 – кислота средней силы, проявляющая амфотерные свойства при взаимодействии с сильной кислотой. Фосфорная кислота образует фосфаты.
Химические свойства
Основные химические свойства фосфора и его соединений описаны в таблице.
|
Вещество |
Реакция |
Особенности |
Уравнение |
|
Фосфор |
С O2 |
При избытке O2 образует оксид фосфора (V) |
– 4P + 5O2 → 2P2O5; – 4P + 3O2 → 2P2O3 |
|
С металлом |
Является окислителем |
3Mg + 2P → Mg3P2 |
|
|
С галогенами и неметаллами |
Не реагирует с водородом |
2P + 3S → P2S3 |
|
|
С Н2О |
8Р + 12Н2О → 5РН3 + 3Н3РО2 |
||
|
С кислотами |
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O |
||
|
Со щелочами |
P4 + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2 |
||
|
РН3 |
С O2 |
Воспламеняется на воздухе |
РН3 + 2O2 → H3PO4 |
|
С галогенами и неметаллами |
РН3 + 2I2 + 2H2O → H(PH2O2) + 4HI |
||
|
С кислотами |
Проявляет свойства восстановителя |
РН3 + 3H2SO4 → H2(PHO2) + 3SO2 + 3H2O |
|
|
H3PO4 |
С металлами |
С активными металлами |
2H3PO4 + 3Ca → Ca3(PO4)2 + 3H2↑ |
|
С Н2О |
Подвергается диссоциации |
H3PO4 + H2O ↔ H3O+ + H2PO4– |
|
|
Со щелочами |
Образует кислые или щелочные фосфаты |
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O |
|
|
С оксидами |
2H3PO4 + 3K2O → 2K3PO4 + 3H2O |
||
|
С солями |
2H3PO4 + 3CaCO3 → Ca3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2↑ |
||
|
С аммиаком |
H3PO4 + 3NH3 → (NH4)3PO4 |
||
|
P2O3 |
С галогенами и неметаллами |
– 2P2O3 + 6Cl2 → 4PCl3O + O2; – 2P2O3 + 9S → P4S6 + 3SO2 |
|
|
С Н2О |
Медленно реагирует с холодной водой и быстро – с горячей |
P2O3 + 3H2O → 2H3PO3 |
|
|
Со щелочами |
P2O3 + 4NaOH → 2Na2HPO3 + H2O |
||
|
P2O5 |
С Н2О |
Реагирует с взрывом |
2P2O5 + 6H2O → 4H3PO4 |
|
С кислотами |
Реакция замещения |
4HNO3 + 2P2O5 → 4HPO3 + 2N2O5 |
|
|
Фосфиды |
С Н2О |
Образуют гидроксиды металлов и фосфин |
Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3 |
|
С кислотами |
Реакция замещения |
Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3 |
При нагревании оксид фосфора распадается. Причём P2O3 образует красный фосфор, а P2O5 – оксид фосфора (III) и кислород.
Использование
Широкое применение имеют соединения фосфора:
- из фосфатов получают удобрения и моющие средства;
- фосфорная кислота используется для окрашивания ткани;
- оксид фосфора (V) осушает жидкости и газы.
Красный фосфор используется в производстве спичек и взрывчатых веществ.
Что мы узнали?
Фосфор – активный неметалл, реагирующий с простыми и сложными веществами. В результате реакций образует оксиды (III) и (V), фосфин, фосфорную кислоту и фосфиды. Соединения фосфора вступают в реакцию с металлами, неметаллами, кислотами, щелочами, водой. Фосфор и его соединения используются в промышленности и сельском хозяйстве.
