Какие свойства проявляет фосфин кислотные или основные почему
Фосфор
Следующий за азотом элемент пятой группы, фосфор, был открыт на несколько столетий раньше своего предшественника по подгруппе. По иронии судьбы фосфор открывали несколько раз, причём всякий раз получали его из мочи. Есть упоминания о том, что арабский алхимик Альхильд Бехиль открыл фосфор при перегонке мочи в смеси с глиной, известью и углём. Однако достоверное открытие и описание свойств этого вещества принадлежит немецкому алхимику-любителю Хеннигу Бранду. В 1669 г. Бранд был занят поиском магической жидкости, с помощью которой можно превращать неблагородные металлы в золото. В одном из экспериментов он пытался получить ее из большого количества мочи, предварительно собранной в солдатских казармах. При её нагревании Бранду удалось выделить тяжелое красное масло, которое перегонялось с образованием твёрдого остатка. Нагревая последний без доступа воздуха, он заметил образование белого дыма, оседавшего на стенках сосуда и ярко светившегося в темноте. Бранд и назвал полученное им вещество фосфором, что в переводе с греческого означает «светоносец».
Красный фосфор
Несколько лет «рецепт приготовления» фосфора хранился в строжайшей тайне и был известен лишь нескольким алхимикам. В 1680 г. это вещество независимо от Бранда выделил Р.Бойль.
В несколько модифицированном виде старинный метод получения фосфора использовали и в XVIII столетии: нагреванию подвергались смесь мочи с оксидом свинца, поваренной солью, поташом и углем. Лишь в 1774 г. К. В. Шееле разработал способ получения фосфора из рога и костей животных.
В наши дни фосфор производят в электрических печах, восстанавливая апатит углём в присутствии кремнезёма:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO↑ + P2↑
Пары фосфора при этой температуре почти полностью состоят из молекул Р2, которые при охлаждении конденсируются в молекулы Р4.
При конденсации паров образуется белый (желтый) фосфор, который состоит из молекул Р4, имеющих форму тетраэдра. Это очень реакционноспособное мягкое воскообразное вещество бледно-желтого цвета, растворимое в сероуглероде и бензоле. На воздухе фосфор воспламеняется при 34 оС. Он обладает уникальной способностью светиться в темноте за счет медленного окисления до низших оксидов. Именно белый фосфор и был в своё время выделен Брандом.
Если белый фосфор нагревать без доступа воздуха, он переходит в красный (впервые его получили лишь в 1847 г.). Название красный фосфор относится сразу к нескольким модификациям, различающихся по плотности и окраске: она колеблется от оранжевой до тёмно-красной и даже фиолетовой. Все разновидности красного фосфора нерастворимы в органических растворителях, по сравнению с белым фосфором они менее реакционноспособны (воспламеняются на воздухе при t>200 оС) и имеют полимерное строение: это тетраэдры Р4, связанные друг с другом в бесконечные цепи. Несколько отличен от них «фиолетовый фосфор», который состоит из группировок Р8 и Р9, уложенных в длинные трубчатые структуры с пятиугольным сечением.
При повышенном давлении белый фосфор переходит в чёрный фосфор, построенный из объёмных шестиугольников с атомами фосфора в вершинах, связанных друг с другом в слои. Впервые это превращение осуществил в 1934 г. американский физик Перси Уильямс Бриджмен. Структура чёрного фосфора напоминает графит, с той лишь разницей, что слои, образованные атомами фосфора, не плоские, а «гофрированные». Черный фосфор – это наименее активная модификация фосфора. При нагревании без доступа воздуха он, как и красный, переходит в пар, из которого конденсируется белый фосфор.
Белый фосфор очень ядовит: смертельная доза около 0,1 г. Из-за опасности самовоспламенения на воздухе его хранят под слоем воды. Красный и чёрный фосфор менее ядовиты, так как нелетучи и практически нерастворимы в воде.
Аллотропные модификации фосфора
Химические свойства
Наиболее химически активным является белый фосфор (в уравнениях реакций с участием белого фосфора для простоты записывают как Р, а не Р4, тем более, что аналогичные реакции возможны и с участием красного фосфора, молекулярный состав которого неопределен). Фосфор непосредственно соединяется со многими простыми и сложными веществами. В химических реакциях фосфор, как и азот, может быть и окислителем, и восстановителем.
Как окислитель фосфор взаимодействует со многими металлами с образованием фосфидов, например:
2P + 3Ca = Ca3P2
P + 3Na = Na3P
Обратите внимание, что непосредственно с водородом фосфор практически не соединяется.
Как восстановитель фосфор взаимодействует с кислородом, галогенами, серой (т.е. с более электроотрицательными неметаллами). При этом в зависимости от условий проведения реакций могут образовываться как соединения фосфора (III), так и соединения фосфора (V).
а) при медленном окислении или при недостатке кислорода фосфор окисляется до оксида фосфора (III), или фосфористого ангидрида Р2О3:
4Р + 3О2 = 2Р2О3
При сгорании фосфора в избытке кислорода (или воздуха) образуется оксид фосфора (V), или фосфорный ангидрид Р2О5:
4Р + 5О2 = 2Р2О5
б) в зависимости от соотношения реагентов при взаимодействии фосфора с галогенами и серой образуются соответственно галогениды и сульфиды трех- и пятивалентного фосфора; например:
2Р + 5Cl2(изб.) = 2PCl5
2P + 3Cl2(недост.) = 2PCl3
2P + 5S(изб.) = P2S5
2P + 3S(недост.) = P2S3
Следует отметить, что с йодом фосфор образует только соединение PI3.
Роль восстановителя фосфор играет в реакциях с кислотами-окислителями:
— с разбавленной азотной кислотой:
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑
— с концентрированной азотной кислотой:
P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2↑ + H2O
— с концентрированной серной кислотой:
2P + 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
С другими кислотами фосфор не взаимодействует.
При нагревании с водными растворами щелочей фосфор подвергается диспропорционированию, например:
4P + 3KOH + 3H2O = PH3↑ + 3KH2PO2
8P + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2PH3↑ + 3Ba(H2PO2)2
Кроме фосфина РН3 в результате этих реакций образуются соли фосфорноватистой кислоты Н3РО2 – гипофосфиты, в которых фосфор имеет характерную степень окисления +1.
Применение фосфора
Основная часть производимого в мире фосфора расходуется на производство фосфорной кислоты, из которой получают удобрения и другие продукты. Красный фосфор используется при изготовлении спичек, он содержится в массе, которая наносится на спичечную коробку.
Фосфин
Наиболее известным водородным соединением фосфора является фосфин РН3. Фосфин – бесцветный газ с чесночным запахом, очень ядовит. Хорошо растворимый в органических растворителях. В отличие от аммиака малорастворим в воде. Практического значения фосфин не имеет.
Получение
Выше был рассмотрен способ получения фосфина при взаимодействии фосфора с водными растворами щелочей. Другой способ – действие соляной кислоты на фосфиды металлов, например:
Zn3P2 + 6HCl = 2PH3↑ + 3ZnCl2
Химические свойства
- Кислотно – основные свойства
Будучи малорастворим в воде, фосфин образует с ней неустойчивый гидрат, который проявляет очень слабые основные свойства:
PH3 + H2O ⇄ PH3∙H2O ⇄ PH4+ + OH—
Соли фосфония образуются только с сильными кислотами:
PH3 + HCl = PH4Cl
PH3 + HClO4 = PH4ClO4
- Окислительно – восстановительные свойства
Как и азот в аммиаке, фосфор в молекуле фосфина имеет низшую степень окисления – 3. Однако для фосфора эта степень окисления менее устойчива, чем для азота, поэтому фосфин проявляет более ярко выраженные восстановительные свойства, чем аммиак. Так, фосфин при температуре около 150 оС самовоспламеняется на воздухе:
2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
Фосфин восстанавливает соли некоторых малоактивных металлов до свободных металлов, например:
PH3 + 8AgNO3 + 4H2O = H3PO4 + 8Ag + 8HNO3
Скачать:
Скачать бесплатно реферат на тему: «Фосфор»
Фосфор.doc (62 Загрузки)
а также на тему: «Фосфор и его соединения»
Фосфор-и-его-соединения.doc (65 Загрузок)
Весь список рефератов можно посмотреть здесь
*на изображении записи фотография белого фосфора
Основные свойства фосфина и следующих аналогов выражены значительно слабее, чем у аммиака. [c.82]
Таким образом, в периоде слева направо усиливаются кислотные и ослабевают основные свойства водородных соединений. Основные свойства водородных соединений V группы ослабевают с увеличением порядкового номера элемента. Так, фосфин в отличие от аммиака хотя и образует донорно-акцепторные связи с протоном, что приводит к образованию аналогичных аммиаку солей фосфония со многими кислотами, но их прочность уступает соединениям с ионом N14/. Это отличие фосфина от аммиака обусловлено значительно большим радиусом атома фосфора по сравнению с атомом азота. Ослабление основных свойств равносильно усилению кислотных свойств. В VII и VI группах кислотные свойства водородных соединений р-элементов усиливаются по мере увеличения порядкового номера элемента. [c.99]
Опыт 27. Сравнение свойств фосфина и аммиака. Соберите прибор, показанный на рис. 41. В трехгорлую склянку / налейте разбавленной соляной кислоты, склянку 2 — концентрированной соляной кислоты. Вытесните из прибора Воздух диоксидом углерода. Закройте зажим 3 и через трубку 4 внесите в склянку фосфид кальция. [c.71]
Почему фосфин проявляет более слабые основные свойства, чем аммиак [c.188]
Все фосфины представляют собой сильно ненасыщенные соединения и легко окисляются, т. е. обладают теми же свойствами, что и фосфористый водород. На воздухе они жадно поглощают кислород некоторые из них окисляются настолько быстро, что при этом воспламеняются. При действии азотной кислоты первичные и вторичные фосфины превращаются в соответствующие фосфиновые кислоты, а третичные фосфины — в окиси фосфинов [c.178]
Превращение пирамидальной молекулы НдР в тетраэдрический нон РН1 должно сопровождаться существенным изменением валентного угла — ИРН (от 93,7 до 109,5°), поэтому электронодонорные свойства Н3Р значительно ослаблены по сравнению с H3N. Так, фосфин в воде растворяется, но соединений при этом не образует. [c.368]
С водородом азот и фосфор образуют летучие соединения с общей формулой ЭНд NH3 — аммиак и РНд — фосфин, значительно отличающиеся по химическим свойствам. Молекулы NH3 полярны, так как электроотрицательность азота равна 3, а водорода — 2,1. Общие электронные пары смещены к атомам азота и окислительное число азота в аммиаке равно —3. Молекулы РН3 неполярны, так как электроотрицательности фосфора и водорода одинаковы и равны 2,1. [c.214]
Таким образом, в периоде слева направо усиливаются кислотные и ослабевают основные свойства водородных соединений. Основные свойства водородных соединений V группы ослабевают с увеличением порядкового номера элемента. Так, фосфин в отличие от аммиака хотя и образует донорно-акцепторные связи с протоном, что приводит к образованию аналогичных аммиаку солей фосфония со многими кислотами, но их прочность уступает соединениям с ионом Это отличие фосфи- [c.120]
Основные свойства у фосфинов, однако, значительно слабее, чем у,аминов. Арсины же вовсе не обладают способностью образовывать соли с кислотами. [c.253]
Электронодонорные свойства фосфин проявляет только при действии на него наиболее сильных доноров протонов (НСЮ , HI), например лри смешивании газообразных И3Р и HI [c.368]
Два элемента С и Р, находящиеся в разных группах (причем один в четной, а другой даже в нечетной), все же по своим функциям сходны между собой это объясняется тем, что они расположены на одной и той же диагонали таблицы. Окислительные свойства элементов убывают в строках Системы справа налево, а в столбцах сверху вниз. В результате и возникают диагональные сходства. Фосфин можно приготовлять при действии кислоты на фосфористые металлы, например на фосфористый кальций [c.285]
Водные растворы аммиака (и в меньшей степени фосфина) также обладают свойствами слабых- оснований [c.81]
Сопоставьте и объясните различие в свойствах между аммиаком и фосфином. [c.221]
Проследим сначала, как изменяются свойства летучих водородных соединений неметаллов в периодах слева направо. Так, например, рассмотрим свойства водородных соединений элементов 2-го периода — азота и фтора. Аммиак NH3 обладает основными свойствами, а фтороводород HF — кислотными. Такими же свойствами обладают водородные соединения элементов 3-го периода — фосфин РНз и хлороводород НС1. [c.138]
Физические свойства. Фосфин — бесцветный газ с чесночным запахом, очень ядовит. Хорошо растворим в органических растворителях. В отличие от аммиака малорастворим в воде. [c.399]
В результате этого аммиак при высоких температурах проявляет восстановительные свойства. Фосфин неустойчив. На воздухе он очень быстро окисляется и является сильным восстановителем [c.214]
Какие химические свойства фосфора, фосфина и фосфидов проявляются в этих реакциях [c.94]
Будучи малорастворим в воде, фосфин образует с ней неустойчивый гидрат, который проявляет очень слабые основные свойства [c.400]
Элементы подгруппы азота так же, как галогены и халькогены, образуют газообразные водородные соединения. Общая формула этих соединений ЭНз ЫНз — аммиак, РНз — фосфин, АзНз — арсин, 8ЬНз — стибин, ВП1з — висмутин. Однако по своим свойствам эти соединения резко отличаются от галогеноводородов и халько-геноводородов. Это отличие проявляется в кислотноосновном характере их водных растворов. Водные растворы, например, аммиака, фосфина представляют собой слабые основания, а не кислоты [c.379]
Опубликован обзор о получении оптически активных третичных фосфинов и их свойствах [7]. [c.606]
Опыт 2. Гидриды фосфора (фосфины) и их свойства [c.144]
Фосфин РНз не проявляет кислых или основных свойств, однако по аналогии с ЫНз способен к реакциям присоединения- [c.166]
Чтобы полнее представить себе биохимическое значение фосфора, а вместе с тем принципиально полнее осознать характеристику этого элемента, мы ие должны ограничиваться той стороной его химизма, которая полезна для жизненных процессов. Достаточно вспомнить ядовитые свойства фосфина или страшные нервные яды, получаемые на основе эфиров фосфорной кислоты. В равной степени можно сопоставить аденин и его роль в составе АТФ со свойствами ядовитой синильной кислоты, полимером которой он является. [c.349]
Окисление фосфинов или производных фосфинистых и фосфонистых кислот, в гл. 2 упоминалось о характерном для фосфинов свойстве подвергаться окислению. Используя это свойство, особенно легко удалось получить некоторые фосфиновые и фосфоновые кислоты, которые другими путями синтезировать трудно. Например, 1,6-гексилен-бис-(циклогсксилфосфиновая) кислота была получена путем окисления воздухом 1,6-бис-(циклогексилфосфино)-гексана (выход 79% от тео ретического) - [c.364]
Газовый термометр постоянного объема (фиг. 3.4) также может быть сдвоен, как показано на фиг. 3.9, для выполнения относительных измерений. Лонг и Гульбрансен [62] сдвоили газовый термометр типа термометра, который применяли ранее-Джонстон и Веймер [32], и исследовали фосфин при температурах ниже комнатной. В качестве эталонного газа был выбран гелий. Лонг и Браун [62а] сравнивали свойства обычного водорода и параводорода при низких температурах. Недавно Би — наккер и др. [63] модифицировали сдвоенный газовый термометр -постоянного объема и вместо двух абсолютных манометров использовали один. Вместо второго манометра применялся дифманометр. Эталонный и исследуемый газы заполняли сосуды при температуре Г. Затем давления в сосудах выравнивались, и температура поднималась примерно на Г К. Это приводило к возникновению разности давлений в сосудах, которая фиксировалась дифманометром. Разность давлений непосредственно связана с зависимостью второго вириального коэффициента от температуры. Таким образом, метод позволяет измерять отношение АВ/АГ. Прибор этого типа использовался для измерения разности вторых вириальных коэффициентов орто- и пара-модификаций водорода и дейтерия и вторых вириальных коэффициентов изотопов водорода. В качестве эталонного вещества был выбран гелий. [c.91]
Арсины отличаются от аминов еще больше, чем фосфины первичные, вторичные и третичные арсины уже не обладают основными свойствами и не способны образовывать соли сильными основаниями являются лишь гидроокиси арсонйя. [c.180]
Различия в прочности ковалентной связи. В приборах для получения газов проводят взаимодействие Mg3N2 и СазРг с водой (осторожно тяга Следует помнить о возможности самовоспламенения фосфина). Выделяющиеся газы испытывают с помощью влажной индикаторной бумаги. Убеждаются в различной степени проявления основных свойств NH3 и РНз в воде. [c.546]
В неводных растворах могут быть определены неорганические основания и многие органические соединения, обладающие основными свойствами, — алифатические, ароматические и гетероциклические амины, диамины и их производные, амиды, имиды, аминооксиды, аминокислоты, фосфины и фосфонооксиды, витамины, антибиотики и другие фармацевтические препараты. [c.219]
Основные свойства выражены у фосфина слабее, чем у аммиака. Он образует соли только с наиболее сильными кислотами, например H IO4, НС1. В этих солях катионом является ион фосфония РН . Примером может служить хлорид фосфония PH4 I. Соли фосфония — очень непрочные соединения при взаимо-дейстиии с водой они разлагаются на галогеноводород и фосфин. [c.444]
ФОСФОРОВОДОРОД (фосфин) РН3— очень ядовитый, горючий бесцветный газ с неприятным запахом тохлой рыбы, сильный восстановитель. По своим химическим свойствам близок к аммиаку, в растворах сильнейших кислот образует соли фосфония, например, PH4I, РН4ВГ. [c.265]
Фосфор. С водородом фосфор образует фосфористый водород (фосфин). РНз — очень ядовитый газ с чесночным запахом, т.пл —133°С, т.кин. —88 С. Мало растворим в воде и в отличие от NHз пе реагирует с ней. Электроино-донорные свойства РНз проявляются только при действии на фосфин наиболее сильных кислот [c.315]
Аналогом иона СЫ» является также ацетилид-анион, Н—С = С комплексы которого исследованы Р. Настом. Почти все они, кроме высокоспинового Ко[Мп(С9Н)4], низкоспинового Ыа4[Со(С2Ме)б] и некоторых других, в смысле структуры и магнитных свойств копируют соответствующие цианиды. Однако ацетилид является гораздо худшим п-акцептором в результате длина связи М—С соответствует ординарной ацетилидные комплексы переходных катионов, как правило, взрываются от удара. Более устойчивы комплексы (1 — и °-катионов. Если в комплекс кроме ацетили-дов входят и другие лиганды сильного поля (СО, фосфины, циклопентадиенид и т. д.), это также оказывает стабилизирующее действие. [c.104]
Фосфин чрезвычайно ядовитый газ. По своим химическим свойствам иапомипает аммиак, однако по сравнению с аммиаком является более сильным восстановителем (структурную формулу РНа см. в задаче № 18). Так, на воздухе фосфин самопроизвольно воспламеняется, реакция протекает весьма энергично с образованием различных кислородных кислот фосфора (в основном ортофосфорной кислоты) [c.307]
Фосфор. Аллотропные формы белый и красный фосфор, их химическая активность. Взаимодействие с кислородом, галогенами, серой, азотной кислотой, металлами. Фосфин и ( осфиды металлов, их восстановительные свойства. Г1й 1>чсние фосфора в промыш.иен-ности. Нахождение в природе. [c.133]
Водородные соединения элементов VA-группы-аммиак NH3, фосфин РНз, арсин AsHj и стибин SbHj газообразны при комнатной температуре, обладают невысокой устойчивостью и уже при небольшом нагревании разлагаются (кроме NH3). По химическим свойствам они восстановители. Фосфин РНз и особенно аммиак NH3 образуют сложные катионы-фосфоний РН4 и аммоний NH4. [c.134]
СазРз + 6Н0Н = ЗСа(ОН)2 + 2РНз Фосфин РНз — бесцветный газ, растворим в воде. Ядовит. В химическом отношении напоминает NH3, хотя и отличается по ряду свойств. При нагревании разлагается на фосфор и водород [c.230]
Молекулу фосфина можно трактовать как аналог молекулы аммгг-ака. Однако угол между связями Н—Р—Н значительно меньше, чем у аммиака (93,7° против 107°). Это означает уменьшение доли участия 5-облаков в образовании гибридных связей в случае фосфина. Кроме того, связи фосфора с водородом менее прочны, чем связи последнего с азотом, а электрический момент диполя аммиака почти втрое превосходит момент диполя фосфина. Донорные свойства у РНз выражены несравненно слабее, чем у аммиака. И малая полярность молекулы РНз, и слабая активность акцептировать протон приводят к отсутствию водородных связей не только в жидком и твердом состояниях, но и с молекулами воды в растворах, а также к малой стойкости иона фосфония РН . Последний является аналогом аммоний-иона и характеризуется тетраэдрическим расположением связей. Самая устойчивая в твердом состоянии соль фосфония — это его иодид РН41. Водой, и особенно щелочными растворами, соли фосфония энергично разлагаются [c.278]
При разложении фосфидов активных металлов кислотами одновременно с фосфином образуется в качестве примеси дифосфин Р2Н4. Дифосфин — бесцветная летучая жидкость, по структуре молекулы аналогичная гидразину. Однако он не проявляет основных свойств, с кислотами не взаимодействует. На воздухе самовоспламеняется (сильный восстановитель), при хранении на свету и при нагревании разлагается. В продуктах его распада присутствуют фосфор, фосфин и аморфное твердое вещество желтого цвета. Этот продукт получил название твердого фосфористого водорода и ему приписывается формула Р Н . Согласно другой точке зрения твердый фосфористый водород есть раствор фосфина РНз в твердом фосфоре. [c.278]
Основания глобального анализа (1983) — [
c.0
]