Гідраксід фосфару - формула, ўласцівасці

Існуе тры класа складаных неарганічных злучэнняў: аксіды, гідраксіды (да іх ставяцца кіслаты і падставы), а таксама солі. Многія металы і неметалы могуць утвараць аксіды, гідраксіды, а таксама ўваходзіць у склад кіслотных рэшткаў. Так, фосфар ўключаецца ў кіслотны рэшту РА _4. Існуе некалькі разнавіднасцяў аксіду фосфару. Адпаведна, ёсць розныя яго гідраксіды, якія з гэтых аксідаў фармуюцца. Вышэйшы гідраксід фосфару - гэта фосфарная кіслата. У дадзеным артыкуле мы разгледзім фізічныя і хімічныя ўласцівасці названага элемента і яго злучэнняў, а таксама раскажам пра яго распаўсюджанасці ў прыродзе і іншых цікавых фактах.

Фізічныя ўласцівасці фосфару

Ён можа існаваць у разнастайных варыяцыях. Фосфар - рэчыва, якое складаецца з аднаго хімічнага элемента. Яго атамы не аб'ядноўваюцца ў малекулы. Формула фосфару - Р. Аднак у залежнасці ад будынка крышталічнай рашоткі, дадзены элемент можа існаваць у выглядзе трох рэчываў.

Самым распаўсюджаным з'яўляецца белы фосфар - ён валодае воскообразные структурай і высокай таксічнасцю. Тэмпература плаўлення дадзенага рэчыва складае сорак чатыры градуса па Цэльсіі, а кіпення - дзвесце восемдзесят градусаў. Пры трэнні дадзенага матэрыялу ён вельмі хутка ўзгараецца, таму рэжуць яго, толькі змясціўшы ў водную сераду. Калі на працягу доўгага часу награваць яго пры тэмпературы дзьвесьце пяцьдзясят градусаў па шкале Цэльсія, ён ператвараецца ў чырвоны фосфар. Гэта рэчыва прадстаўлена ў выглядзе парашка бура-чырвонага колеру. Чырвоны фосфар, у адрозненне ад белага, не з'яўляецца атрутным.

Самай устойлівай формай існавання дадзенага элемента можна назваць чорны фосфар, які па некаторых знешніх прыкметах падобны на метал: мае своеасаблівы бляск, валодае высокай цвёрдасцю, электра-і цеплаправоднасцю.

З пункту гледжання хіміі

Фосфар - хімічны элемент, які знаходзіцца ў пятай групе і трэцім перыядзе ў табліцы Мендзялеева. З гэтага можна зрабіць выснову, што валентнасць яго раўняецца пяці. Акрамя таго, з перыядычнага сістэмы можна ўбачыць, што элемент фосфар мае атамную масу, роўную трыццаці адным граме на моль. Гэта значыць, што 1 моль рэчывы будзе важыць 31 адзін грам. Разглядаючы хімічныя ўласцівасці фосфару, мы пагаворым аб яго рэакцыях з простымі, а таксама складанымі злучэннямі.

Узаемадзеянне з простымі рэчывамі

Першае, на што трэба звярнуць увагу, - акісленне фосфару. Гэта яго рэакцыя з кіслародам. У выніку можа быць створана два розных рэчывы - усё будзе залежаць ад прапорцый названых кампанентаў.

Першы варыянт - з чатырох молей фосфару і трох молей кіслароду утвараецца два молячы триоксида фосфару. Запісаць падобнае хімічнае ўзаемадзеянне можна з дапамогай наступнага ўраўненні: 4Р + 3О ₂ = 2Р ₂ Аб _3.

Другі варыянт - гэта адукацыя з чатырох молей фосфару і пяці молей кіслароду двух молей пентаоксида фосфару. Выказаць дадзеную рэакцыю можна з дапамогай наступнага ўраўненні: 4Р + 5о ₂ = 2Р ₂ Аб _5.

Пры абедзвюх хімічных рэакцыях адбываецца значнага выдзялення святла. Акрамя таго, фосфар можа ўзаемадзейнічаць з такімі простымі рэчывамі, як металы, галагены (фтор, ёд, бром, хлор), сера. Дадзены хімічны элемент здольны праяўляць як аднаўленчыя, так і акісляльныя ўласцівасці. Прыкладам узаемадзеяння з галагенавымі можа служыць хлараванне. Яно адбываецца ў два этапы. Першы - адукацыя двух молей трихлората фосфару з двух молей разгляданага неметалла і трох молей хлору. Дадзенае ўзаемадзеянне можа быць выказана з дапамогай такога ўраўненні: 2Р + 3Cl ₂ = 2PCl _3.

Другі этап дадзенага працэсу заключаецца ў далучэнні атамаў хлору да ўжо атрыманаму трихлорату фосфару. Так, пры даданні да аднаго малю апошняга такога ж аб'ёму хлору утвараецца адзін моль пентахлората фосфару. Запісваем раўнанне дадзенай рэакцыі такім чынам: PCl ₃ + Cl ₂ = PCl _5.

Заканамернасці ўзаемадзеяння фосфару з металамі можна разгледзець на такім прыкладзе. Калі ўзяць тры молячы калія і адзін моль фосфару, атрымаем адзін моль фасфіду калію. Запісаць такога роду працэс можна пры дапамозе наступнага ўраўненні рэакцыі: 3К + Р = Да ₃ Р.

Ўзаемадзеянне са складанымі рэчывамі

Да складаным хімічным злучэнням, з якімі здольны ўступаць у рэакцыю фосфар, ставяцца кіслаты і солі. Апішам па парадку асаблівасці кантакту разгляданага элемента з дадзенымі групамі хімічных рэчываў.

Фосфар і кіслоты

Сярод усіх іншых асабліва вылучаецца ўзаемадзеянне фосфару і азотнай кіслаты. Для правядзення падобнага роду рэакцыі неабходна ўзяць наступныя кампаненты: фосфар ў колькасці трох молей, пяць молей нітратнае кіслаты, а таксама ваду - два молячы. У выніку такога хімічнага ўзаемадзеяння атрымаем наступныя прадукты: фосфарную кіслату і аксід нитрогена. Запісваецца раўнанне дадзенай рэакцыі наступным чынам: 3Р + 5HNO ₃ + 3Н ₂ Аб = 3Н ₃ РА ₄ + 5NO.

Фосфар і солі

У гэты час такія хімічныя ўзаемадзеяння можна разгледзець на прыкладзе рэакцыі разгляданага неметалла з сульфатам Купрум. Для правядзення дадзенага працэсу неабходна ўзяць два молячы фосфару, пяць молей сульфату медзі, восем молей вады. У выніку ўзаемадзеяння дадзеных рэчываў атрымаем наступныя хімічныя злучэнні: сульфатнай кіслату ў колькасці пяць молей, чыстую медзь - столькі ж, а таксама фосфарную кіслату - два молячы. Запісаць гэты працэс можна ў выглядзе такога ўраўненні: 2Р + 5CuSO ₄ + 8Н ₂ Аб = 5H ₂ SO ₄ + 5Cu + 2Н ₃ РА _4.

Атрыманне дадзенага неметалла

У прамысловасці разгляданая рэчыва здабываюць з такога хімічнага злучэння, як фасфат кальцыя. Для гэтага ажыццяўляецца наступная хімічная рэакцыя: змешваюць паказаную соль з пяском (аксідам крэмнію) і вугляродам ў малярных прапорцыях 1: 3: 5, у выніку атрымліваюць сілікатаў кальцыя, фосфар і чаднымі газ у молярное суадносінах 3: 2: 5.

Злучэння фосфару і іх ўласцівасці

Самым распаўсюджаным з злучэнняў разгляданага неметалла з'яўляецца гідраксід фосфару. Ён можа быць некалькіх відаў у залежнасці ад аксіду, з якога фарміруецца. Атрымаць гідраксід фосфару можна пры дапамозе правядзення хімічнай рэакцыі паміж яго аксідам і вадой. Дзякуючы такім рэакцыям ўтвараюцца разнастайныя віды рэчываў. Так, з триоксида можна атрымаць гідраксід (3), а з пентаоксида - гідраксід фосфару (5). Дадзеныя рэчывы валодаюць кіслотнымі ўласцівасцямі і здольныя, у сваю чаргу, уступаць у рэакцыі з металамі, солямі, асновамі і інш.

Вышэйшы гідраксід фосфару - гэта фосфарная кіслата. Яна з'яўляецца кислородосодержащей і трехосновной. Яе формула - Н ₃ РА _4.

Асноўныя хімічныя ўласцівасці

Гідраксід фосфару, формула якога прыведзена вышэй, здольны рэагаваць як з простымі, так і са складанымі рэчывамі. Разгледзім гэтыя працэсы падрабязней.

Рэакцыі фосфарнай кіслаты з металамі

Як і іншыя хімічныя злучэнні дадзенага класа, гідраксід фосфару здольны ўступаць ва ўзаемадзеянне з металамі. Падчас дадзенага працэсу адбываецца рэакцыя замяшчэння, пры якой атамы металаў выцясняюць атамы гидрогена, тым самым утвараючы соль і вадарод, які вылучаецца ў паветра ў выглядзе газу з непрыемным пахам. Для таго каб дадзеная рэакцыя магла ажыццявіцца, метал павінен быць размешчаны лявей вадароду ў электрахімічным шэрагу актыўнасці. Гэта значыць такія рэчывы, як медзь, срэбра і іншыя ім падобныя, не здольныя рэагаваць з фосфарнай кіслатой, так як у сувязі са сваёй нізкай хімічнай актыўнасцю яны не змогуць выцесніць атамы гидрогена з іх злучэнняў.

У якасці прыкладу разгледзім алюміній. Пры даданні двух молей гэтага элемента да двух молям гідраксіду фосфару мы атрымаем фасфат алюмінія і вадарод ў колькасці 2 і 3 молей адпаведна. Раўнанне дадзенай рэакцыі запісваецца наступным чынам: 2Al + 2Н ₃ РА ₄ = 2AlPO ₄ + 3Н _2.

Узаемадзеянне з падставамі

Гідраксід фосфару, як і многія іншыя кіслоты, можа ўступаць у хімічныя рэакцыі з асновамі. Такія працэсы называюцца рэакцыямі абмену. У іх выніку фармуецца новы гідраксід, а таксама новая кіслата. У гэты час такія рэакцыі могуць ажыццяўляцца, толькі калі адзін з атрымліваюцца прадуктаў з'яўляецца нерастваральныя ў вадзе, то ёсць выпадае ў асадак, выпараецца ў выглядзе газу альбо з'яўляецца вадой або вельмі слабым электралітам.

Фосфарная кіслата і солі

У дадзеным выпадку таксама адбываецца рэакцыя абмену. У яе выніку можна атрымаць новую кіслату і соль. Для таго каб ажыццявілася такога роду рэакцыя, таксама павінна выконвацца правіла, якое было апісана ледзь вышэй.

Прымяненне фосфару і яго злучэнняў у прамысловасці

У першую чаргу злучэння дадзенага хімічнага элемента выкарыстоўваюць для вырабу сумесі, якая наносіцца на бакавую паверхню запалкавых пушак. Таксама сумессю з утрыманнем фосфару апрацоўваюцца і самі галоўкі запалак. Пентаоксид разгляданага неметалла шырока ўжываецца ў якасці асушальніка газаў. Таксама ён выкарыстоўваецца ў хімічнай прамысловасці для таго, каб атрымаць гідраксід фосфару, формула і ўласцівасці якога былі разгледжаны вышэй. Акрамя таго, яго выкарыстоўваюць пры вырабе шкла.

Гідраксід фосфару таксама знаходзіць прымяненне ў многіх галінах прамысловасці. Перш за ўсё, ён выкарыстоўваецца пры вырабе угнаенняў. Гэта звязана з тым, што для раслін фосфар проста жыццёва неабходны. Таму існуе шэраг разнастайных угнаенняў, якія вырабляюцца на аснове злучэння разгляданага неметалла. Для гэтых мэтаў выкарыстоўваюцца такія рэчывы, як фасфат кальцыя. Соль ўжываюць у якасці ўгнаенні ў молатам выглядзе. Акрамя таго, для гэтага выкарыстоўваюць звычайны і двайны суперфосфат. У якасці ўгнаенні могуць служыць таксама амафосу і нитроаммофос. Акрамя ўсяго вышэйпералічанага, солі альбо гідраксід фосфару выкарыстоўваюцца ў якасці рэагента для вызначэння наяўнасці ў растворы злучэнняў срэбра. Так, дадаюць рэчыва, у склад якога ўваходзіць кіслотны рэшту РА _4, да раствора. Калі ў апошнім прысутнічаюць солі альбо гідраксід срэбра, выпадзе асадак насычана-жоўтага колеру. Гэта фасфат Аргентум, які мае такую хімічную формулу: AgNO _3.

Будова атама фосфару

Як вядома, усе атамы складаюцца з ядра і электронаў, якія верцяцца вакол яго. У ядры ўтрымліваюцца пратоны і нейтроны. Электроны маюць адмоўны зарад, пратоны - станоўчы, а нейтроны - нулявы. Парадкавы нумар фосфару ў табліцы Мендзялеева - пятнаццаць. З гэтага можна зрабіць выснову аб тым, што ў яго ядры ўтрымліваюцца пятнаццаць пратонаў. Калі ж атам з'яўляецца нейтральным, а не іёнам, то электронаў столькі ж, колькі і пратонаў. Гэта значыць, у выпадку з фосфарам іх пятнаццаць.

Калі адзін з электронаў пакіне сваю арбіту, атам ператворыцца ў пазітыўна зараджаны іён, то ёсць катыён. Калі ж адзін электрон далучыцца, утворыцца негатыўна зараджаны іён - аніёны.

У перыядычнай сістэме хімічных элементаў можна ўбачыць, што фосфар ставіцца да трэцяга перыяду. З гэтага зразумела, што вакол ядра маецца тры арбіты, на якіх раўнамерна размеркаваны электроны. На першай размешчана два, на другі - восем электронаў, а на трэцяй - пяць.

Распаўсюджанасць ў прыродзе

Масавая доля фосфару ў зямной кары складае 0,08%. Ён не з'яўляецца вельмі распаўсюджаным у прыродзе хімічным элементам. Аднак існуе цэлая група мінералаў, у склад якіх уваходзіць фосфар. Гэта апатыты, а таксама фасфарыты. Самы распаўсюджаны з першай групы - фторапатит. Яго хімічная формула выглядае наступным чынам: 3Ca ₃ (PO4) ₂ • CaF _2. Ён бывае празрыстага, зялёнага і бірузовага адценняў. Сярод фасфарытаў больш за ўсё распаўсюджаны кальцыя фасфат, які мае такую хімічную формулу: Са ₃ (РО4) _2. Акрамя таго, злучэнні фосфару сустракаюцца ў складзе тканін розных жывых арганізмаў.

Ролю фосфару і яго злучэнняў у прыродзе і арганізме

Дадзены хімічны элемент вельмі важны для нармальнага функцыянавання амаль усіх органаў і іх сістэм. У першую чаргу без яго немагчымая бесперабойная праца нырак. Дадзены элемент прымае ўдзел у абменных працэсах арганізма. Ён таксама спрыяе хутчэйшай рэгенерацыі тканін. Без яго некаторыя вітаміны проста не могуць актывізавацца, каб даць карысць арганізму - вось чаму практычна ва ўсе вітамінныя прэпараты ў якасці дадатковага кампанента вельмі часта дадаюць фосфар. Акрамя таго, гэта адзін з хімічных элементаў, якія забяспечваюць нармальную працу сэрца. Ён, акрамя ўсяго вышэйпералічанага, удзельнічае ў працэсе дзялення клетак, таму без дадзенага мікраэлемента немагчымая жыццё на Зямлі.

Рэгуляцыя водна-солевага балансу - яшчэ адна функцыя, якую выконваюць у арганізме злучэння разгляданага ў дадзеным артыкуле неметалла. Акрамя таго, ён з'яўляецца адной з галоўных складнікаў касцяной і цягліцавай тканіны. Вялікі яго працэнт ўтрымліваецца і ў зубах. Акрамя ўсяго іншага, варта таксама адзначыць, што фосфар ўдзельнічае ў забеспячэнні нармальнай працы нервовай сістэмы. Сімптомы недахопу ў арганізме разгляданага мікраэлемента наступныя: падвышаная стамляльнасць, нізкая працаздольнасць, парушэнні ў працы нервовай сістэмы (неўрозы, істэрыя і да т.п.), занадта частыя прастуды, знясіленне сардэчнай мышцы, боль у касцях і цягліцах, вельмі слабы апетыт. Каб пазбегнуць такой з'явы, як недахоп фосфару ў арганізме, неабходна ведаць, у якіх жа прадуктах ён утрымліваецца. Перш за ўсё сярод прадуктаў, багатых разглядаемых хімічным элементам, варта вылучыць рыбу. Асабліва высокая канцэнтрацыя фосфару назіраецца ў такіх відах, як асетр, скумбрыя, стаўрыда, тунец, Сардзінія, мойва, мінтай, корюшка. Акрамя таго, разгледжаны ў дадзеным артыкуле мікраэлемент змяшчаецца ў крабавых мясе, крэветках, а таксама ў малочных прадуктах, такіх як тварог, плаўлены сыр, брынза.

высновы

Фосфар хоць і не з'яўляецца вельмі распаўсюджаным на планеце хімічным элементам, але мае вялікае значэнне як з прамысловай, так і з біялагічнай пункту гледжання. Ён і яго злучэння, у прыватнасці, гідраксід фосфару, выкарыстоўваюцца пры вытворчасці рознага роду прадукцыі. У артыкуле таксама былі апісаны ўласцівасці гідраксіду фосфару (фосфарнай кіслаты) і асаблівасці яго ўзаемадзеяння з металамі, асновамі і солямі.