Фосфорният хидроксид е формула, свойства

Съществуват три класа сложни неорганични съединения: оксиди, хидроксиди (включително киселини и основи), както и соли. Много метали и неметали могат да образуват оксиди, хидроксиди и също да влизат в състава на киселинни остатъци. По този начин фосфорът е включен в киселинния остатък на РО₄

Физични свойства на фосфора

Тя може да съществува в различни варианти. Фосфорът е вещество, което се състои от един химичен елемент. Неговите атоми не се комбинират в молекули. Фосфорната формула е Р. Въпреки това, в зависимост от структурата на кристалната решетка, този елемент може да съществува като три вещества.

Най-често срещаните бял фосфор - тя има восъчна структура и висока токсичност. Точката на топене на това вещество е четиридесет и четири градуса по Целзий и точката на кипене е двеста и осемдесет градуса. Когато търкате този материал, той много бързо се възпламенява, така че го отрежете, само като го поставите във водна среда. Ако за дълго време го затопли при температура от двеста и петдесет градуса по Целзийската скала, тя се превръща в червен фосфор. Това вещество е под формата на кафяво-червен прах. Червеният фосфор, за разлика от бялото, не е отровен.

Най-стабилната форма на съществуване на този елемент може да се нарече черен фосфор, който с някои външни признаци е подобен на метала: има уникален блясък, висока твърдост, електрическа и топлинна проводимост.

От гледна точка на химията

Фосфор - химически елемент, който е в петата група и третия период в периодичната таблица. От това можем да заключим, че неговата валентност е пет. В допълнение, от периодичната таблица може да се види, че елементът фосфор има атомна маса, равна на тридесет и един грама на мол. Това означава, че 1 мол вещество ще тежи 31 грама. Като се имат предвид химичните свойства на фосфора, ще говорим за реакциите му с прости и сложни съединения.

Взаимодействие с прости вещества

Първото нещо, от което се нуждаете, е да окислите фосфора. Това е неговата реакция с кислорода. В резултат на това могат да се образуват две различни вещества - всичко ще зависи от пропорциите на тези компоненти.

Първият вариант - от два мола фосфор и три мола кислород, се формират два мола фосфорен триоксид. Можем да отбележим подобно химическо взаимодействие, като използваме следното уравнение: 4P + 3O₂ = 2Р₂ох₃.

Вторият вариант е образуването на четири мола фосфор и пет мола кислород от два мола фосфорен пентоксид. Тази реакция може да бъде изразена чрез следното уравнение: 4P + 5O₂ = 2Р₂ох₅.

При двете химични реакции се наблюдава значително освобождаване на светлина. Освен това фосфорът може да взаимодейства с такива прости вещества като метали, халогени (флуор, йод, бром, хлор), сяра. Този химичен елемент може да проявява както редуциращи, така и окислителни свойства. Пример за взаимодействие с халогени е хлорирането. Настъпва на два етапа. Първият е образуването на два мола фосфорен трихлорид от два мола от въпросния неметал и три мола хлор. Това взаимодействие може да бъде изразено като се използва следното уравнение: 2P + 3Cl₂= 2PCI₃.

Вторият етап от този процес е добавянето на хлорни атоми към вече получения фосфорен трихлорат. Следователно, когато един хлор се прибавя към един мол от същия обем, се образува един мол фосфорен пентахлорат. Записваме уравнението на тази реакция по следния начин: PCl₃ + Cl₂ = PCl₅.

Моделите на взаимодействие на фосфора с металите могат да бъдат разгледани в този пример. Ако вземем три мола калий и един мол фосфор, получаваме един мол калиев фосфид. Запишете този вид процес с помощта на следното реакционно уравнение: 3K + P = K₃Р.

Взаимодействие със сложни вещества

Към сложните химични съединения, с които фосфорът е в състояние да реагира, включват киселини и соли. Нека описваме характеристиките на контакта на въпросния елемент с тези групи химически вещества.

Фосфор и киселини

Сред всички останали, взаимодействието на фосфор и азотна киселина е особено важно. За да се извърши този вид реакция, е необходимо да се вземат следните компоненти: фосфор в количество три мола, пет мола азотна киселина и вода - два мола. В резултат на това химическо взаимодействие получават следните продукти: фосфорна киселина и азотен оксид. Уравнението за тази реакция е написано както следва: 3P + 5HNO₃ + 3H₂О = ЗН₃RO₄ + 5NO.

Фосфор и соли

Такива химични взаимодействия могат да бъдат разглеждани като се използва примерът на реакцията на въпросния неметал с купрам сулфат. За осъществяването на този процес е необходимо да се вземат два мола фосфор, пет мола меден сулфат, осем мола вода. В резултат на взаимодействието на тези вещества се получават следните химични съединения: сулфатна киселина в количество от пет мола, чиста мед - толкова, колкото и фосфорна киселина - два мола. Процесът може да бъде написан под формата на следното уравнение: 2P + 5CuSO₄ + 8Н₂О = 5Н₂SO₄ + 5Cu + 2H₃RO₄.

Приготвяне на този неметален материал

В промишлеността разглежданото вещество се извлича от химическо съединение като калциев фосфат. За тази цел се извършва следната химична реакция: смесване на солта с пясък (силициев оксид) и въглерод в моларни съотношения 1: 3: 5, което води до калциев силикат, фосфор и газ в моларно съотношение 3: 2: 5.

Фосфорни съединения и техните свойства

Най-често срещаните съединения на въпросния неметал са фосфорен хидроксид. Тя може да бъде от няколко вида в зависимост от оксида, от който е образувана. Фосфорният хидроксид може да бъде получен чрез провеждане на химична реакция между неговия оксид и водата. Поради такива реакции се формират различни видове вещества. Така от триоксида може да се получи хидроксид (3) и фосфорен хидроксид (5) от пентоксида. Тези вещества имат киселинни свойства и са способни на свой ред да реагират с метали, соли, основи и др.

Най-високият фосфорен хидроксид е фосфорната киселина. Той е кислороден и трибазов. Формулата му е H₃RO₄.

Основни химични свойства

Фосфорният хидроксид, чиято формула е дадена по-горе, е в състояние да реагира както с прости, така и с комплексни вещества. Нека разгледаме тези процеси по-подробно.

Реакции на фосфорната киселина с металите

Подобно на други химични съединения от този клас, фосфорният хидроксид е в състояние да взаимодейства с металите. По време на този процес възниква реакция на заместване, при която металните атоми изместват водородните атоми, като по този начин образуват сол и водород, отделени във въздуха под формата на газ с неприятна миризма. За да се осъществи тази реакция, металът трябва да бъде разположен отляво на водорода в серията електрохимична активност. Това означава, че вещества като мед, сребро и други подобни не са способни да реагират с фосфорната киселина, защото поради ниската си химична активност те не могат да изместят водородните атоми от техните съединения.

Например, помислете за алуминий. Когато два мола от този елемент се добавят към два мола фосфорен хидроксид, получаваме алуминиев фосфат и водород съответно в количество 2 и 3 мола. Уравнението на тази реакция е написано както следва: 2А1 + 2Н₃RO₄ = 2AlPO₄ + 3H₂.

Взаимодействие с бази

Фосфорният хидроксид, подобно на много други киселини, може да влезе в химични реакции с основи. Такива процеси се наричат ​​обменни реакции. В резултат се образува нов хидроксид, както и нова киселина. Такива реакции могат да се извършват само ако един от получените продукти е неразтворим във вода, т.е. утаява, изпарява се като газ или е вода или много слаб електролит.

Фосфорна киселина и соли

В този случай има и реакция на обмен. В резултат на това можете да получите нова киселина и сол. За да се осъществи този вид реакция, следва да се спази и правилото, описано по-горе.

Използването на фосфор и неговите съединения в промишлеността

На първо място, съединенията на този химичен елемент се използват за направата на смес, която се прилага върху страничната повърхност на кутиите за кибрит. Също така се обработва смес със съдържанието на фосфор и самите глави на мачовете. Пентоксидът на въпросния неметал се използва широко като газов изсушител. Използва се и в химическата промишленост, за да се произведе фосфорен хидроксид, чиято формула и свойства са обсъдени по-горе. В допълнение, той се използва при производството на стъкло.

Фосфорният хидроксид също намира приложение в много отрасли. На първо място, тя се използва в производството на торове. Това се дължи на факта, че за растенията фосфорът е просто жизненоважен. Следователно, съществуват редица различни торове, които се правят въз основа на съединението на въпросния неметал. За тези цели се използват вещества като калциев фосфат. Солта се използва като тор в земната форма. В допълнение, за това се използват обикновен и двоен суперфосфат. Като тор може да служи и като амофос и нитроаммофос. В допълнение към всичко казано по-горе, соли или фосфорен хидроксид се използват като реагент за определяне на наличието на сребърни съединения в разтвор. Така че, добавете вещество, което съдържа киселинния остатък на PO₄, към решението. Ако последният съдържа соли или сребърен хидроксид, ще се появи утайка с богат жълт цвят. Това е аргентов фосфат с химична формула: AgNO₃.

Структурата на фосфорния атом

Както е известно, всички атоми се състоят от ядро ​​и електрони, които се въртят около него. Ядрото съдържа протони и неутрони. Електроните имат отрицателен заряд, протоните - положителни и неутроните - нула. Редовният брой на фосфора в периодичната таблица е петнадесет. От това може да се заключи, че в сърцевината има петнадесет протона. Ако атомът е неутрален, а не йон, тогава електроните са същите като протоните. Тоест, в случая на фосфор те са петнадесет.

Ако един от електроните напусне орбитата си, атомът ще се превърне в положително зареден йон, т.е. катион. Ако един електрон се присъедини, се образува отрицателно зареден йонен анион.

В периодичната система на химичните елементи може да се види, че фосфорът принадлежи към третия период. От това е ясно, че около ядрото има три орбита, на които електроните са равномерно разпределени. На първия има две, на втория - осем електрона, а на третия - пет.

Разпространение в природата

Масовата част на фосфора в земната кора е 0,08%. Той не е много разпространен химически елемент в природата. Въпреки това, има цяла група минерали, които включват фосфор. Това са апатити, както и фосфорити. Най-честата от първата група е флуорапатит. Неговата химична формула е, както следва: 3Ca₃(РО4)₂• CaF₂. То може да бъде прозрачно, зелено и тюркоазено. Сред фосфоритите, калциевият фосфат е най-широко разпространен, имайки следната химична формула: Ca₃(РО4)₂. В допълнение, фосфорните съединения се намират в тъканите на различни живи организми.

Ролята на фосфора и неговите съединения в природата и тялото

Този химичен елемент е много важен за нормалното функциониране на почти всички органи и техните системи. На първо място, без него непрекъсната работа с бъбреците е невъзможна. Този елемент участва в метаболитните процеси на организма. Той също така насърчава бързото възстановяване на тъканите. Без него някои витамини просто не могат да се активират, за да дадат полза на тялото - затова почти всички витаминни препарати често се допълват с фосфор. В допълнение, той е един от химичните елементи, които осигуряват нормалното функциониране на сърцето. Той, в допълнение към всичко казано по-горе, участва в процеса на клетъчно деление, така че без този микроелемент живот на Земята е невъзможно.

Регулирането на баланса вода-сол е друга функция, извършена в организма от съединенията на неметала, разгледани в тази статия. В допълнение, той е един от основните компоненти на костната и мускулната тъкан. Голям процент от него се съдържа в зъбите. Наред с други неща, трябва също така да се отбележи, че фосфорът участва в нормалното функциониране на нервната система. Симптомите на недостиг на микроелементи в организма се считат следните: умора, ниската ефективност, нарушения в нервната система (невроза, истерия, и т.н.), също чести настинки, изчерпването на сърдечния мускул, болка в костите и мускулите, много лош апетит. За да избегнете такова явление като липса на фосфор в организма, трябва да знаете какви продукти съдържа. На първо място, сред продуктите, богати на въпросния химичен елемент, рибата трябва да бъде изолирана. Особено висока концентрация на фосфор се наблюдава в такива форми като есетрови, скумрия, сафрид, риба тон, сардина, мойва, морска треска, стопилка. Също така обсъжда в тази статия, минерал, открити в месо от раци, скариди, както и в млечните продукти като извара, крема сирене, кашкавал.

данни

Фосфорът, макар и не много често срещан на планетата, е химичен елемент, но е от голямо значение както от промишлена, така и от биологична гледна точка. Той и неговите връзки, по-специално фосфорен хидроксид, се използват при производството на различни видове продукти. Установени са също свойствата на фосфорния хидроксид (фосфорна киселина) и взаимодействието му с метали, основи и соли.