Окисні та відновні властивості Фосфору. Застосування фосфору

Опрацюйте матеріали та виконайте завдання Фосфор — елемент 3 періоду VA групи. Він є електронним аналогом Нітрогену, на зовнішньому енергетичному рівні його атомів також п'ять електронів, із яких три — неспарені. Завдяки цьому Фосфор реалізує валентність III та ступені окиснення 0, -3 та +3.Але, на відміну від Нітрогену, на зовнішньому рівні Фосфору є вільні d-орбіталі, які заповнюються розпарованими електронами під час переходу атома у збуджений стан. У цьому стані Фосфор реалізує валентність V і ступінь окиснення +5 Алотропні модифікації Фосфору Білий фосфор Р4•Безбарвний, воскоподібний, на світлі швидко жовтіє і втрачає прозорість;• м'який, можна розрізати ножем;• має молекулярні кристалічні ґратки з тетраедричними молекулами P4у вузлах;• tпл.= 44,1 °С;• нерозчинний у воді, розчиняється в органічних розчинниках;• густина 1,82 г вогненебезпечний, займається навіть від теплоти людського тіла, тому його зберігають під шаром води;• на повітрі повільно окиснюється, майже вся енергія цієї екзотермічної реакції виділяється у вигляді світла, яке видно в темряві;• отруйний, смертельна доза для дорослої людини близько 0,05-0,1 г;• утворюється з червоного фосфору під час тривалого нагрівання за температури 240-250 °С в інертній атмосфері.Червоний фосфор (P4)∞• Аморфний червоно-фіолетовий порошок залежно від ступеня подрібнення може бути від пурпурово-червоного до фіолетового кольору, тому червоний фосфор іноді називають фіолетовим;• крихкий, має атомні кристалічні ґратки;• температури плавлення не має, за температури 240-250 °С сублімує і перетворюється на випари білого фосфору;• густина 2,4 г неотруйний;• хімічно менш активний за білий, його можна зберігати на повітрі;• під час зберігання на повітрі поступово окиснюється з утворенням гігроскопічного оксиду, поглинає воду з повітря і відволожується, тому його необхідно зберігати в герметичному посуді;• утворюється з білого фосфору під час несильного тривалого нагрівання.Чорний фосфор Р∞• Чорна речовина з металічним блиском, жирна на дотик (схожа на графіт);• має атомні кристалічні ґратки, що складаються із шарів атомів Фосфору;• tпл.= 1000 °С за тиску 18 атм.;• не розчиняється в жодному розчиннику і важко вступає в хімічні реакції;• густина 2,69 г виявляє напівпровідникові властивості;• неотруйний;• утворюється за високого тиску (20 тис. атм.) із білого й червоного фосфору.Металічний фосфор• Сіра речовина з металічним блиском;• густина 3,56 г проводить електричний струм;• утворюється з чорного під тиском близько 1 млн атм. Горіння білого фосфору Особливості ортофосфатної кислоти Ортофосфатна кислота — трьохосновна. Вона дисоціює за трьома стадіями:За першою стадією ортофосфатна кислота є кислотою середньої сили (дисоціює ≈15 % молекул), а за двома іншими — слабкою (дисоціює мільйонна частка відсотка молекул).Завдяки ступінчастій дисоціації вона утворює три види солей (середні та кислі):• ортофосфати: Na3PO4, Ca3(PO4)2;• гідрогенортофосфати: Na2HPO4, CaHPO4;• дигідрогенортофосфати: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2.Усі солі ортофосфатної кислоти піддаються гідролізу, їх розчини мають лужне середовище. Ортофосфатна кислота Застосування фосфору Червоний фосфорвикористовують у сірниковому виробництві. На сірникову голівку наносять суміш із бертолетової солі KClO3, сірки та деяких інших речовин, а на бік коробки — суміш червоного фосфору зі скляною крихтою. Під час тертя сірника об коробку фосфор запалюється внаслідок реакції: 5KClO3 + 6P = 3P2O5 + 5KCl.Білий фосфор— горюча речовина, тому його використовують для виготовлення запалювальних бомб. Із червоного фосфору виготовляють запалювальні суміші, тверде паливо, а також деякі мастильні матеріали.Великих кількостейчервоного фосфорупотребує виробництво ортофосфатної кислоти та фосфатних добрив. Також на виготовлення мінеральних добрив витрачаються майже всі фосфоровмісні мінерали, що добувають у світі.Чистуортофосфатну кислотувикористовують у харчовій промисловості як регулятор кислотності безалкогольних напоїв (добавка Е338).Кальцій ортофосфатє складовою зубних паст, матеріалів для пломбування зубів, вітамінних добавок для домашніх тварин.Натрій ортофосфатзастосовують для захисту залізних виробів від корозії, він міститься у складі миючих засобів, вогнетривких фарб. Контрольні завданняПозначте кількість енергетичних рівнів та електронів на зовнішньому енергетичному рівні Фосфору: 2 та 5 3 та 15 3 та 5 2 та 15 Ступені окиснення які притаманні фосфору у сполуках + 5 + 3 + 2 - 1 - 3 0 + 4 Білий фосфор має кристалічні ґратки атомні металічні молекулярні йонні Другий ступінь дисоціації ортофосфатної кислоти: Н3Р04-↔ Н+ + Н2Р04- HPO4-↔ Н++ РО43- Н2Р04-↔ Н++ НРО42- Речовина з металічним блиском, жирна на дотик... білий фосфор чорний фосфор червоний фосфор металічний фосфор Фосфор міститься у нуклеїнових кислотах фосфоліпідах коферментах жирах карбонових кислотах спиртах Вкажіть кількість атомів у молекулі білого Фосфору 1 2 3 4 Вогненебезпечна воскоподібна речовина, що займається навіть від теплоти людського тіла, отруйна - це білий фосфор чорний фосфор червоний фосфор металічний фосфор Ортофосфатна кислота утворює солі тільки ортофосфати ортофосфати, гідрогенортофосфати і дигідрогенортофосфати ортофосфати і гідрогенортофосфати не утворює солей Де застосовується червоний фосфор з бертолетовою сіллю як складова зубної пасти у сірниковому виробництві як харчову добавку для захисту металів від корозії