Скачать презентацию Аллотропные модификации фосфора Фосфор может существовать в виде Скачать презентацию Аллотропные модификации фосфора Фосфор может существовать в виде

фосфор.pptx

  • Количество слайдов: 13

Аллотропные модификации фосфора Фосфор может существовать в виде большого числа аллотропных форм; q в Аллотропные модификации фосфора Фосфор может существовать в виде большого числа аллотропных форм; q в настоящее время их насчитывается 11; q все многообразие аллотропных форм можно свести к трем основным модификациям: ü белый фосфор, ü красный фосфор, ü чёрный фосфор. q

Белый фосфор P 4 n n n Кристаллическая решетка – молекулярная; в узлах находятся Белый фосфор P 4 n n n Кристаллическая решетка – молекулярная; в узлах находятся тетраэдрические молекулы P 4 Степень окисления P 40, валентность – III

Физические свойства белого фосфора Мягкое воскообразное вещество при обычных условиях n Плотность = 1, Физические свойства белого фосфора Мягкое воскообразное вещество при обычных условиях n Плотность = 1, 82 г/см 3 n t°Cплавления = 44°С n t°Cвоспламенения = 36°С− 60°С (в зависимости от концентрации кислорода) n Очень реакционноспособен n Растворим в сероуглероде и бензоле, жидких аммиаке и SO 2, эфире. n Нерастворим в жидкой воде n С водяным паром образует газовую смесь n Запах – неприятный, чесночный n Цвет − бледно-желтый n Очень ядовит n Воспламеняется при трении n Светится в темноте за счет медленного окисления n В лаборатории его хранят под слоем воды n

Красный фосфор Кристаллическая решетка – атомная; n Красный фосфор – полимерная модификация фосфора n Красный фосфор Кристаллическая решетка – атомная; n Красный фосфор – полимерная модификация фосфора n При длительном нагревании без доступа воздуха, белый фосфор превращается в красный, при этом красный в молекулах P 4 разрываются некоторые связи P−P и образующиеся фрагменты объединяются в длинные трубки n. Степень окисления Pn 0 n. Валентность – III n

Физические свойства красного фосфора n n n n n Плотность его намного больше, чем Физические свойства красного фосфора n n n n n Плотность его намного больше, чем у белого фосфора, ρ = 2, 4 г/см 3 Структура мелкокристаллическая, (порошок) t°Cплавления = 600°С t°Cвоспламенения = 240° 0°С − 250°С Менее реакционноспособен, чем белый фосфор Нерастворим в воде и сероуглероде Не светится в темноте Самовоспламеняется при трении или ударе Различается по плотности и окраске: она колеблется от оранжевой до темно-красной и даже фиолетовой

Черный фосфор Кристаллическая решетка – атомная; n Черный фосфор – полимерная модификация фосфора n Черный фосфор Кристаллическая решетка – атомная; n Черный фосфор – полимерная модификация фосфора n При высоком давлении белый и красный фосфор превращаются в чёрный, состоящий из слоёв, образованными атомами фосфора n Степень окисления Pn 0 n Валентность – III n

Физические свойства черного фосфора Плотность его намного больше, чем у белого и красного фосфора, Физические свойства черного фосфора Плотность его намного больше, чем у белого и красного фосфора, ρ = 2, 69 г/см 3 n Самая устойчивая модификация фосфора n t°Cплавления = 1000°С под давлением 18 атмосфер n По внешним признакам черный фосфор напоминает металл, n Имеет металлический блеск n Обладает электропроводностью, теплопроводностью, является полупроводником n Довольно твердый, n Жирный на ощупь, n Не растворяется ни в воде, ни в органических растворителях n Наименее активный из всех модификаций n

Методы получения и взаимные превращения аллотропных модификаций фосфора Белый фосфор получают при нагревании фосфата Методы получения и взаимные превращения аллотропных модификаций фосфора Белый фосфор получают при нагревании фосфата кальция с песком и углем в электрической печи без доступа воздуха: t °C 2 Ca 3(PO 4)2 + 6 Si. O 2 + 10 C → 6 Ca. Si. O 3+10 CO + P 4 300°C, р (длительное нагревание без доступа воздуха) n Р 4 → 4 P n 200°C, 2× 106 к. Па (без доступа воздуха) Pn → Pn 200°C, 2× 106 к. Па (без доступа воздуха) n Р 4 → 4 P n

Степени окисления фосфора – 3 РH 3 Al. Р Na 3 Р Ва 3 Степени окисления фосфора – 3 РH 3 Al. Р Na 3 Р Ва 3 Р 2 0 Р 4 Ркрасный Рчёрный +1 Н 3 РО 2 +3 P 2 O 3 Н 3 РО 3 K 2 НРО 3 РCl 3 +5 Р 2 O 5 НРО 3 Н 3 РО 4 Н 4 Р 2 О 7 К 3 РО 4 РCl 5

Водород взаимодействует только с белым фосфором при нагревании до 300° – 3600 С и Водород взаимодействует только с белым фосфором при нагревании до 300° – 3600 С и повышенном давлении, образуя фосфин, выход которого незначителен 300°С – 3600 С, p 6 H 2 + Р 4 ⇄ 4 РН 3 6 Бор взаимодействует с красным фосфором при нагревании, образуя фосфид бора: 900°C – 1200°С В + Ркрасный→ ВР Углерод и кремний не взаимодействуют с фосфором C + Р ≠ Si + Р ≠

Щелочные металлы, металлы IIA группы, алюминий и цинк взаимодействуют с фосфором при нагревании, образуя Щелочные металлы, металлы IIA группы, алюминий и цинк взаимодействуют с фосфором при нагревании, образуя фосфиды: IA t°C, IIA t°C 3 Me + 2 P = Me 3 P 2 3 Ме +2 Р = Ме 3 Р 2 t°C Al + Р = Al. Р t°C 3 Zn +2 Р = Zn 3 Р 2 Остальные металлы с фосфором не реагируют.

Фосфор не реагирует с водой: P + H 2 O ≠ Белый фосфор диспропорционирует Фосфор не реагирует с водой: P + H 2 O ≠ Белый фосфор диспропорционирует в растворе щелочи: P 40 + 3 KOH + 3 H 2 O = 3 KH 2 P+1 O 2 + P– 3 H 3↑

Белый фосфор диспропорционирует в концентрированной соляной кислоте: P 40 + 6 HCl = 2 Белый фосфор диспропорционирует в концентрированной соляной кислоте: P 40 + 6 HCl = 2 P– 3 H 3↑ + 2 P+3 Cl 3 С концентрированной серной кислотой фосфор окисляется до фосфорной кислоты: 2 P + 5 H 2 SO 4 (конц) = 2 H 3 PO 4 + 5 SO 2↑ + + 2 H 2 O С азотной кислотой фосфор окисляется до фосфорной кислоты: P + 5 HNO 3 (конц) = H 3 PO 4 + 5 NO 2↑ +H 2 O 3 P + 5 HNO 3(разбавленная)+ 2 H 2 O = 3 H 3 PO 4 + 5 NO↑