Fosforul și compușii săi. Utilizarea practică a compușilor fosforului

Printre substanțele nutritive necesare pentru a aloca un loc special este de fosfor. Pentru că nu poate exista fără astfel de compuși vitale, cum ar fi ATP sau fosfolipide precum și multe alte substanțe organice. Care anorganic și acest element este foarte bogat in molecule diferite. Fosforul și compușii săi sunt utilizate pe scară largă în industrie, sunt importante părți interesate în procesele biologice, sunt utilizate în diverse domenii ale activității umane. Prin urmare, considerăm că ceea ce constituie elementul, ceea ce este de substanță simplă și cei mai importanți compuși.

Fosfor: o descriere generală a elementului

Poziția în sistemul periodic poate fi descris în câteva paragrafe.

1. Al cincilea grup, grupul principal.
2. O a treia perioadă de mică.
3. Număr de serie - 15.
4. masă atomică - 30.974.
5. configurația E atom 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ^3.
6. starea de oxidare posibilă a -3-5.
7. Simbolul chimic - P, în pronunția formule „PE“. Numele elementului - fosfor. Numele latin de fosfor.

Istoria descoperirii atomului are rădăcinile în secolul XII îndepărtat. Chiar și în evidențele alchimiști cu informații, vorbind despre obținerea unui chestiune necunoscut „luminoasă“. Cu toate acestea, data oficială a descoperirii și sinteza de fosfor a început în 1669. Falimentară comerciant cumpărături Brand în căutarea de piatră filozofală sintetizat aleator substanta, care poate emite o strălucire luminoasă și arde orbitoare flacără. El a făcut acest lucru prin calcinare repetată de urină umană.

După aceasta, în mod independent cu privire la aceleași moduri este primit alt element activ:

• J. Kunkel;
• R. Boyle;
• A. Marggraf;
• K. Scheele;
• Lavoisier.

Astăzi, una dintre cele mai populare metode de sinteză a substanței - restaurarea mineralelor corespunzătoare cu conținut de fosfor, la temperaturi ridicate, sub influența dioxidului de carbon și dioxid de siliciu. Procedeul se realizează în cuptoare speciale. Fosforul și compușii săi sunt substanțe foarte importante pentru ființe precum și pentru o varietate de sinteze în industria chimică vie. Prin urmare, este necesar să se ia în considerare ceea ce este elementul activ ca o substanță simplă și, dacă este de natură a conținut.

fosfor substanțe simple

Este dificil de a numi orice legătură specială, în cazul fosforului. Acest lucru se datorează numărului mare de modificări alotropice care au acest element. Există patru tipuri principale de substanțe simple de fosfor.

1. Alb. Acest compus a cărui _{R4 formula.} Este un alb, o substanță volatilă, cu miros neplăcut ascuțit de usturoi. Acesta se aprinde spontan în aer la temperaturi normale. Arsuri verde pal luminos. Foarte toxic și periculos pentru viață. reactivitate extrem de ridicată, astfel că a fost preparată și depozitată sub un strat de apă purificată. Acest lucru este posibil datorită solubilității reduse în solvenți polari. Este cel mai bun pentru această bisulfura adecvat fosfor alb și a materiei organice. Când este încălzit, acesta poate fi transferat la următoarele forme alotropice - fosfor roșu. Când răcirea și condensarea vaporilor este capabil să formeze straturi. La atingerea cuțit gras, moale, ușor de tăiere, de culoare albă (ușor gălbuie). Punctul de topire al 44 ⁰ C. Datorită reactivității este utilizată în sinteza. Dar, din cauza toxicității are o aplicabilitate industrială largă.
2. Galben. Aceasta este forma rea purificată de fosfor alb. Este chiar mai otrăvitor, pentru mirosuri neplăcute de usturoi. Se aprinde și arde cu o flacără strălucitoare verde strălucitor. Aceste cristale galbene sau brune nu se dizolvă în apă complet, cluburile complet de oxidare emit alb compoziție fum P ₄ O _10.
3. fosfor roșu și compușii săi sunt cele mai comune și cel mai des utilizate în industria de agent de modificare. masă păstoasă Roșu, care este la o presiune ridicată poate trece sub formă de cristale violete este chimic inactiv. Acest polimer este capabil să dizolve doar în unele metale și mai mult decât orice. La o temperatură de 250 ⁰ C este sublimată prin trecerea unei modificări de culoare albă. Non-toxic la fel de mult ca și forma anterioară. Cu toate acestea, cu expunerea prelungită a corpului toxic. Acesta este utilizat pentru a aplica un strat pe cutii de chibrituri cu aprindere. Acest lucru se datorează faptului că nu se poate aprinde spontan, dar atunci când denotatie și explodează frecare (aprins).
4. Negru. Conform datelor externe este foarte similar cu grafit, acesta este, de asemenea, o notă îndrăzneață. Acest curent electric semiconductor. Cristale de culoare închisă, lucios, nu sunt în măsură să fie dizolvat în orice solvent la toate. Asta se aprinde, aveți nevoie de temperaturi foarte ridicate și raskalivanie pre.

astfel încât, de asemenea, nu sunt interesați formă lung deschis de fosfor - metal. Este un conductor și are o rețea cristalină cubică.

chimice

Proprietățile chimice ale fosforului depinde de forma în care se află. După cum sa menționat mai sus, modificarea galben și alb cel mai activ. În general, fosfor capabile să reacționeze cu:

• metale care formează fosfuri și care acționează ca oxidant;
• nemetale, care acționează ca un agent de reducere și formează compuși volatili și non-volatile ale unui alt fel;
• oxidanți puternici care trec în acid fosforic ;
• cu alcalii caustică concentrată de tip disproportionare;
• cu apă la o temperatură foarte ridicată;
• cu oxigenul pentru a forma diferiți oxizi.

Proprietățile chimice ale fosforului similare cu cele ale azotului. pentru că el face parte dintr-un grup pniktogenov. Cu toate acestea, activitatea de mai multe ordine de mărime mai mare, datorită varietății de modificări alotropice.

Fiind în natură

Ca nutrienți, fosfor este un foarte frecvente. procentul său este de 0,09%, în crusta. Aceasta este o cifră destul de mare. În cazul în care acest atom găsit în natură? Există mai multe locații principale:

• verdele plantelor, semințelor și fructelor acestora;
• țesuturi animale (mușchi, os, smalțul dinților, mulți compuși organici importanți);
• scoarța terestră;
• sol;
• roci și minerale;
• apă de mare.

În acest caz, putem vorbi doar despre formele înrudite, dar nu este o chestiune simplă. La urma urmei, el este foarte activ, și nu permite ca el să fie liber. Printre cele mai bogate minerale de fosfor sunt:

• Inglish;
• ftorapaptit;
• svanbergite;
• fosfor și altele.

Semnificația biologică a acestui articol nu poate fi overemphasized. La urma urmei, el este o parte din compuși, cum ar fi:

• proteine;
• fosfolipide;
• DNA;
• ARN;
• fosfoproteidy;
• enzime.

Asta este, toți cei care sunt vitale și care se bazează pe tot corpul întreg. norma zilnică pentru adult uman, de aproximativ 2 grame.

Fosforul și compușii săi

Ca foarte activ, elementul activ formează o pluralitate de substanțe diferite. După toate formele ea și fosfură și se acționează ca un agent de reducere. Din această cauză nu poate fi numit un element care ar fi inert în reacție la acesta. Și, prin urmare, compușii cu formula fosfor extrem de diversă. Se poate cita un număr de clase de substanțe în formarea pe care el este un participant activ.

1. Compuși binari - oxizi, fosfuri, hidrogen compus volatil, sulfuroase, nitrură și altele. De exemplu: P ₂ O _5, PCL _3, P ₂ S _3, PH _3, și altele.
2. Substanțe complexe: săruri de toate tipurile (medii, acide, bazice, dublu, complex), acizi. Exemplu: H ₃ PO _4, Na ₃ PO _4, H ₄ P ₂ O _6, Ca (H ₂ PO _{4) 2, (NH4) 2} HPO ₄ și altele.
3. Oxigen, care conține compuși organici: proteine, fosfolipide, ATP, ADN, ARN și altele.

Cele mai multe tipuri de substanțe identificate sunt importante importanță industrială și biologică. Utilizarea fosforului și a compușilor săi și, eventual, pentru scopuri medicale, precum și pentru producerea de articole de uz casnic foarte obișnuite.

Compuși cu metale

Compușii binari ai fosforului cu metale și nemetale sunt mai puțin fosfuri titlu electronegative. Aceste substanțe de sare asemănătoare care prezintă instabilitate extremă atunci când sunt expuse la diverși agenți. Descompunerea rapidă (hidroliză) rezultă în apă chiar obișnuită.

Mai mult, sub acțiunea acidului neconcentrată apare ca agent de dezintegrare la produsele corespunzătoare. De exemplu, dacă vorbim despre hidroliza fosfură de calciu, produsele vor deveni hidroxid de metal și fosfină:

Ca ₃ P ₂ + 6H ₂ O = 3Ca (OH) ₂ + 2PH ₃ ↑

Un fosfură expunând degradabil sub acțiunea unui acid mineral, se obține sarea corespunzătoare și fosfinei:

Ca ₃ P ₂ + 6HCL = 3CaCL ₂ + 2PH ₃ ↑

În general, valoarea prezenților compuși ca în momentul în care hidrogenul format ca rezultat al unui compus al fosforului, ale cărui proprietăți sunt discutate mai jos.

pe bază de fosfor Volatilii

Există două sunt principale:

• fosfor alb;
• fosfină.

Pe teren am menționat deja mai sus, precum și caracteristicile unității. Ei au spus că este un fum gros alb, foarte otrăvitoare, urât mirositoare și auto-aprindere în condiții normale.

Dar ce este fosfina? Aceasta este substanța volatilă cea mai răspândită și cunoscută, care include elementul de luat în considerare. Este binar, iar al doilea element - hidrogen. Formula compuși ai fosforului hidrogen - PH _3, numele fosfinei.

Proprietățile acestui material pot fi descrise după cum urmează.

1. Flying gaz incolor.
2. Foarte toxic.
3. Are mirosul de pește stricat.
4. Deoarece apa nu reacționează foarte slab solubil în ea. Este solubil în chimia organică.
5. În condiții normale, chimic foarte activ.
6. Se aprinde spontan în aer.
7. Format prin descompunerea fosfură metal.

Un alt nume - PHOSPHAN. Acesta este asociat cu istoria celor mai vechi. Întregul punct de „focuri rătăcitori“, care, uneori, oamenii au văzut și văd acum cimitire, mlaștini. Lumini sferice sau svechepodobnye care apar ici și colo, creând impresia de mișcare, considerat un semn rău, și au fost foarte frică de oameni superstitiosi. Motivul acestui fenomen, conform opiniilor actuale ale unor oameni de știință, pot fi considerate auto-aprindere a fosfină, care este produs în mod natural prin descompunerea resturilor organice, atât de plante și animale. Gazul iese și intră în contact cu oxigenul, lumina. Culoarea și dimensiunea flăcării poate fi variată. Cel mai adesea, acest luminos lumini verzi.

Evident, toate compusul fosfor volatil - substanțe toxice, care sunt ușor de detectat de un miros neplăcut ascuțit. Această caracteristică ajută la prevenirea otrăvirea și consecințele neplăcute.

Compușii cu nemetale

Dacă fosfor se comportă ca un agent de reducere, este necesar să vorbim despre compuși binari cu nemetale. Cel mai adesea, ele sunt mai electronegative. Deci, există mai multe tipuri de materiale de acest tip:

• compus fosfor și sulf - sulfură de fosfor P ₂ S _3;
• clorură de fosfor III, V;
• oxizi și anhidridă;
• bromură și iodură, și altele.

chimia fosforului și compușii săi au variat, deci este dificil de a identifica cele mai importante. Vorbind în mod concret a substanțelor care sunt formate din fosfor și nemetale, cele mai importante sunt oxizii și clorurile de diferite compoziții. Acestea sunt utilizate în sinteza chimică ca un agent de deshidratare, ca și catalizatori, și așa mai departe.

Astfel, una dintre cele mai puternice mijloace de dezumidificare este mai mare de oxid de fosfor - P ₂ O _5. El atrage puternic de apă, astfel încât, atunci când în contact direct cu acesta există o reacție violentă cu acompaniament de zgomot puternic. În sine, substanța este o masă albă ca zăpada cum ar fi, în starea de agregare aproape amorf.

Oxigenat compuși organici cu fosfor

Este cunoscut faptul că chimia organică pe numărul de compuși este cu mult superior anorganic. Acest fenomen se explică prin abilitatea izomerie și atomii de carbon pentru a forma atomi de diverse structuri cu lant limitate la unul pe altul. Firește, există o anumită ordine, și anume clasificare, care este supusă tuturor chimiei organice. Diferite clase de compuși, cu toate acestea, suntem interesați de unul special, direct legate de elementul în cauză. Acest conținut de oxigen compuși și fosfor. Printre acestea se numără:

• coenzime - ANPH, ATP, FMN, piridoxal fosfat, și altele;
• proteine;
• acizi nucleici, ca reziduu de acid fosforic este o parte a nucleotidei;
• fosfolipide și fosfoproteidy;
• enzime și catalizatori.

VID Iona, în care moleculele de fosfor implicate în formarea acestor compuși, următoarele - _PO4 ^3-, adică este restul de acid al acidului fosforic. Structura unor proteine intră într-un atom liber sau ion simplu.

Pentru viața normală a fiecărui element activ al organismului viu și compuși organici format de acestea este extrem de importantă și necesară. Este imposibil de a construi oricare dintre părțile structurale ale corpului, fără molecule de proteine. Un ADN și ARN - principalii purtători și transmiteri de informații genetice. În general, toate conexiunile trebuie să fie prezente fără a eșua.

Utilizarea fosforului în industria

Utilizarea fosforului și a compușilor săi în industrie poate fi caracterizată prin mai multe puncte.

1. Folosit la fabricarea de chibrituri, compuși explozivi, bombe incendiare, unii combustibili, lubrifianți.
2. Ca gazele scavenger precum și la fabricarea lămpilor incandescente.
3. Pentru a proteja împotriva coroziunii metalelor.
4. În agricultură ca îngrășământ sol.
5. Ca un mijloc pentru dedurizarea apei.
6. În sinteze chimice în producția de diferite substanțe.

Rolul în organismele vii este redus pentru a participa la procesul de formare a smalțului dentar și oase. Participarea la reacții analoage și catabolism, precum și menținerea mediului intern al celulelor de tamponare si fluide biologice. Aceasta este baza pentru sinteza de ADN, ARN, fosfolipide.