Baltojo fosforo fizinės savybės. Svarbiausių fosforo reakcijų lygtys. Modifikacijos ir savybės

Jei puslapyje randate klaidą, pasirinkite ją ir paspauskite Ctrl + Enter

BALTOJO FOSFORO GAVIMAS

Atliekant eksperimentus, būtina atsižvelgti į tai, kad baltas fosforas ir jo garai yra nuodingi; patekęs ant odos palieka skausmingų ir ilgai išliekančių žaizdų ( žr. baltojo fosforo tvarkymo taisykles).

Patirtis. Fosforo gavimas dėl kalcio ortofosfato, anglies ir silicio dioksido sąveikos.

Reakcija vyksta pagal lygtį:

Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 2P + 3CaSiO 3 + 5CO -282 kcal.

Šis eksperimentas leidžia gauti baltojo ir raudonojo fosforo ir stebėti šaltą jo liepsną.

Reakcijos kamera yra ugniai atspari stiklinė 2 talpos kolba l su dviem vamzdeliais. Kolbos skersmuo 150 mm, vamzdžio ilgis yra apie 50 mm, vidinis skersmuo 40 mm.

Montuojant prietaisą, kolba dedama, kaip parodyta paveikslėlyje, ant trikojo žiedo, apvynioto asbestu, o viršuje pritvirtinama trikojo spaustuku. Abu vamzdeliai uždaryti guminiais kamščiais, kurių viduryje yra viena anga anglies elektrodams, o šone – dujų įvadui ir išleidimui. Apatinis elektrodas, kurio skersmuo yra apie 12 mmįkišti taip, kad jo galas nesiektų kolbos vidurio. Į kolbą įstatyto elektrodo gale pritvirtinama nedidelė geležinė mova, kuri turėtų palaikyti keraminį tiglį su skylute apačioje. Naudojama mova turi būti su sriegiu ir žalvariniu varžtu; movos skersmuo apie 9 mm. Mova prisukama taip, kad viena pusė būtų aukščiau už elektrodo galą. Keraminis tiglis (kurio viršutinis skersmuo mažesnis nei 40 mm), į skylę, kurios apačioje įkišamas elektrodo galas. Prie apatinio elektrodo galo pritvirtinta varinė mova, skirta elektrodui prijungti prie elektros laido.

Į viršutinio vamzdžio kištuką įkišamas apie 100 ilgio storasienis stiklo ugniai atsparus vamzdelis. ml tokiu būdu, kad jis būtų maždaug 10 mm pateko į kolbą. Viršutinis anglies elektrodas, kuris gali būti plonesnis už apatinį, turėtų lengvai pereiti per šį vamzdelį. Ant stiklo vamzdžio viršutinio galo (su išlydytais kraštais) uždedamas 50 m ilgio guminio vamzdžio gabalas ir per jį einantis elektrodas. mm. Viršutinis elektrodas yra sustiprintas taip, kad jo smailus galas būtų 8-10 atstumu mm nuo apatinio elektrodo viršutinio galo. Viršutiniame viršutinio elektrodo gale kaip izoliuota rankena pritvirtintas kamštinis kamštis su skylute viduryje. Po kištuku pritvirtinama varinė mova, prie kurios prijungiamas elektros laidas.

Prietaise naudojamas elektros laidas turi būti kruopščiai izoliuotas. Varinės movos ir vielos galai apvyniojami izoliacine juosta.

Lengvai paspaudus kamštinę rankeną, viršutinis elektrodas turi liesti apatinį, o slėgiui nustojus grįžti į pradinę padėtį. Prie vandenilio cilindro prijungiamas plovimo butelis su koncentruotu H 2 SO 4.

Išleidimo vamzdis, einantis per apatinį reakcijos kameros kamštį, yra prijungtas prie trišakio. Apatinė trišakio alkūnė siekia beveik iki butelio dugno, pusiau užpildyta vandeniu. Prie viršutinės alkūnės pritvirtinamas trumpas žalvarinis vamzdelis su guminiu vamzdeliu su mano uždėtu sraigtu, į kurio apatinį galą įkišamas laisvas stiklo vatos tamponas. Vandens butelio išleidimo vamzdis sujungiamas su trumpu stikliniu vamzdeliu, naudojant guminį vamzdelį su spaustuku II.

Reakcijos mišinys paruošiamas sumalant skiedinyje 6 G kalcio ortofosfatas, 4 G kvarcinis smėlis ir 3 G koksas arba anglis. Po kaitinimo ant stiprios ugnies uždarame tiglyje mišinys atšaldomas eksikatoriuje.

Prieš eksperimentą mišinys supilamas į elektrodinį tiglį ir prispaudžiamas prie sienelių taip, kad mišinio viduryje, iki pat apatinio elektrodo, liktų tuščia kūgio formos erdvė.

Vietoj kolbos su dviem vamzdeliais galite naudoti ugniai atsparų stiklinį vamzdelį, kurio skersmuo yra apie 50 mm. Jei nėra tiglio, reakcijos mišinys gali būti dedamas į kūginę įdubą, kurios gylis yra 15 mm, pagamintas apatinio elektrodo viršutiniame gale; Šiuo atveju anglies elektrodo skersmuo turėtų būti 20 mm. Anglies elektrodas, kurio skersmuo 5 mm, naudojamas elektros lankui. Eksperimentas atliekamas tamsoje. Uždarykite spaustuką II, atidarykite spaustuką I ir per prietaisą praleiskite stiprią vandenilio srovę. Įsitikinę, kad iš prietaiso išeinantis vandenilis yra švarus, uždekite jį žalvarinio vamzdžio gale ir sureguliuokite srovę, kad liepsna būtų rami ir nebūtų labai didelė. Įjunkite srovę ir, paspausdami viršutinį elektrodą, sukurkite elektros lanką (10-15 Su). Po kurio laiko vandenilio liepsna pasidaro smaragdo žalia (kad spalva pasikeistų geriau, į liepsną įdedamas porcelianinis puodelis).

Reakcijos inde susidarę baltojo fosforo garai su dujomis nunešami į vandens butelį ir čia kondensuojasi mažų rutuliukų pavidalu. Jei atidarysite spaustuką II ir uždarysite I spaustuką, tada dujų išleidimo vamzdžio gale, išeinančiame iš kolbos su vandeniu, galite stebėti šaltą fosforo liepsną.

Sukamaisiais viršutinio elektrodo judesiais į įtampos lanką įvedamos naujos reakcijos mišinio dalys.

Norint gauti raudonąjį fosforą, sumažinamas vandenilio srautas, kad fosforo garai taip greitai nepaliktų iš reakcijos kameros.

Jei išjungsite lanką, tada vidines sienas Ant kolbos galite pastebėti raudonojo fosforo dangą, o ant šaltų sienos dalių – baltojo fosforo.

Viso eksperimento metu stebimas šaltas švytėjimas arba šalta fosforo liepsna.

Truputį atvėsus tigliui, kondensacijos kolba išjungiama nestabdant vandenilio srauto.

Eksperimento pabaigoje ir prietaisui visiškai atvėsus vandenilio srove, elektrodai nuimami, o kolba kuriam laikui paliekama drėgname ore su trauka. Kolbai plauti naudokite vandenį su smėliu arba koncentruotu H2SO4.

Vietoj vandenilio eksperimente galima naudoti anglies dioksidą, tačiau fosforo susidarymas šiuo atveju nėra toks efektyvus. Šaltas švytėjimas arba šalta fosforo liepsna šiuo atveju taip pat turi žalią spalvą.

Nedideli kondensuoto baltojo fosforo rutuliukai dedami į kolbą su saltas vanduo ir saugomi būsimiems eksperimentams.

Patirtis. Baltojo fosforo gavimas redukuojant natrio metafosfatą aliuminio milteliais, esant silicio dioksidui. Reakcijos lygtis:

6NaPO 3 + 10Al + 3SiO 2 = 6P + 5Al 2 O 3 + 3Na 2 SiO 3.

Redukcija atliekama kaitinant ugniai atspariame vamzdyje 25 cm ir skersmuo 1-1,5 cm, vienoje pusėje prijungtas prie gryno vandenilio šaltinio (cilindro arba Kipo aparato), o iš kitos pusės su vamzdeliu, per kurį dujiniai produktai išleidžiami į kristalizatorių su vandeniu.

Mišinys, sudarytas iš 1 masės, supilamas į ugniai atsparų vamzdelį. dalys NaPO 3, 3 masės. įskaitant SiO 2 ir 0,5 masės. įskaitant aliuminio drožles. Naudojant asbesto kamščius, vamzdelis vienoje pusėje per plovimo buteliuką, kuriame yra koncentruoto H 2 SO 4, prijungiamas prie vandenilio šaltinio, o kita pusė - su išleidimo vamzdeliu.

Stipria vandenilio srove pašalinus orą iš prietaiso ir įsitikinus, kad išbėgantis vandenilis yra grynas, ugniai atsparus vamzdis šildomas naudojant Tekla degiklį su balandine uodega. Pirmiau nurodytos reakcijos metu susidaręs fosforas yra distiliuojamas ir kondensuojamas į mažus rutuliukus kristalizatoriuje, kuriame yra vandens. Tamsoje vamzdelyje galite pastebėti žalią fosforo švytėjimą.

Eksperimento pabaigoje prietaisas išardomas tik visiškai atvėsus vandenilio srove.

Gautas fosforas dedamas laikyti į šalto vandens indelį.

Natrio metafosfatas gali būti pagamintas kalcinuojant natrio amonio vandenilio ortofosfatą; reakcijos lygtis:

NaNNH 4 HPO 4 4H 2 O = NaPO 3 + NH 3 + 5H 2 O.

Patirtis. Iš raudonojo gaunamas nedidelis baltojo fosforo kiekis. Eksperimentas atliekamas 17-20 ilgio mėgintuvėlyje cm ir skersmuo 1,5 cm atmosferoje anglies dioksidas.

Į vertikalioje padėtyje laikomą mėgintuvėlį įpilkite 0,3–0,5. G sauso raudonojo fosforo, kad mėgintuvėlio sienelės liktų švarios.

Mėgintuvėlis laisvai uždaromas guminiu kamščiu su beveik dugną siekiančiu stikliniu vamzdeliu, per kurį į mėgintuvėlį patenka silpna anglies dvideginio srovė. Pripildžius mėgintuvėlį anglies dioksido, stiklinis mėgintuvėlis ištraukiamas taip, kad mėgintuvėlyje likęs mėgintuvėlio galas būtų ne ilgesnis kaip 5-6 cm. Mėgintuvėlis pačioje skylėje pritvirtinamas trikojo spaustuku horizontalioje padėtyje, o dalis, kurioje yra fosforas, yra šiek tiek šildoma. Šiuo atveju stebimas raudonojo fosforo išgaravimas ir baltojo fosforo lašelių nusėdimas ant šaltų mėgintuvėlio sienelių.

Baltojo fosforo nuosėdos tamsoje aiškiai matomos dėl švytėjimo dėl lėtos oksidacijos. Tamsoje taip pat stebimas šaltos fosforo liepsnos (švytėjimo) susidarymas mėgintuvėlio angoje. Jei eksperimentas atliekamas šviesoje, šviežiai paruoštas baltas fosforas iš dalies virsta raudonu.

Mėgintuvėlio dugne lieka tik fosfore esančios priemaišos.

Eksperimento pabaigoje mėgintuvėlis atšaldomas anglies dioksido srove ir retkarčiais į jį baksteli, kad būtų lengviau sukietėti peršalusiam baltajam fosforui. Atvėsus, mėgintuvėlis su baltuoju fosforu dedamas į stiklinę vandens ir pakaitinamas iki 50°, kad visas fosforas išsilydytų ir susikauptų mėgintuvėlio dugne. Baltajam fosforui sustingus, jis pašalinamas aušinant mėgintuvėlį srove saltas vanduo. Kai gaunamas labai mažas fosforo kiekis, jis pašalinamas iš mėgintuvėlio deginant arba kaitinant koncentruotu šarmo tirpalu.

Norėdami pašalinti fosforo pėdsakus iš vamzdelio, per kurį buvo tiekiamas anglies dioksidas, ir guminio kamščio, naudokite KMnO 4 arba AgNO 3 tirpalą.

BALTOJO FOSFORO VALYMAS

Baltasis fosforas gali būti išgrynintas distiliuojant vandens garais anglies dioksido atmosferoje, filtruojant vandenyje išlydytą fosforą per zomšą beorėje erdvėje, apdorojant chromo mišiniu arba natrio hipobromitu, po to plaunant distiliuotu vandeniu.

FIZIKINĖS IR CHEMINĖS BALTOJO FOSFORO SAVYBĖS

Fosforas yra žinomas kelių alotropinių modifikacijų: balta, raudona, violetinė ir juoda. Laboratorinėje praktikoje susiduriama su baltomis ir raudonomis modifikacijomis.

Baltasis fosforas - kietas. Normaliomis sąlygomis jis yra gelsvas, minkštas ir vaško pavidalo. Jis lengvai oksiduojasi ir užsidega. Baltasis fosforas yra nuodingas ir palieka skausmingus nudegimus ant odos. Baltasis fosforas parduodamas skirtingo ilgio lazdelių pavidalu, kurių skersmuo yra 0,5–2 cm.

Baltasis fosforas lengvai oksiduojasi, todėl laikomas po vandeniu kruopščiai uždarytuose tamsaus stiklo induose silpnai apšviestose ir ne itin šaltose patalpose (kad stiklainiai nesutrūkinėtų dėl vandens užšalimo). Vandenyje ir oksiduojančiame fosfore yra labai mažas deguonies kiekis; yra 7-14 mg vienam litrui vandens.

Šviesoje baltas fosforas virsta raudonu.

Lėtai oksiduodamasis baltas fosforas švyti, o intensyviai oksiduodamasis – užsidega.

Baltasis fosforas imamas pincetu arba metalinėmis žnyplėmis; Jokiomis aplinkybėmis nelieskite jo rankomis.

Nudegus baltuoju fosforu, nudegusią vietą nuplauti AgNO 3 (1:1) arba KMnO 4 (1:10) tirpalu ir uždėti šlapiu tvarsčiu, suvilgytu tuose pačiuose tirpaluose arba 5% vario sulfato tirpalu. , tada žaizda nuplaunama vandeniu ir, išlyginus epidermį, užtepamas vazelino tvarstis su metilo violetiniu. Dėl sunkių nudegimų kreipkitės į gydytoją.

Sidabro nitrato, kalio permanganato ir vario sulfato tirpalai oksiduoja baltąjį fosforą ir taip sustabdo žalingą jo poveikį.

Apsinuodijus baltuoju fosforu, gerti po arbatinį šaukštelį 2% vario sulfato tirpalo, kol atsiras vėmimas. Tada, naudojant Mitscherlich testą, pagrįstą liuminescencija, nustatomas fosforo buvimas. Tam į apsinuodijusiojo vėmalą įpilama sieros rūgštimi parūgštinto vandens ir distiliuojama tamsoje; Kai stebimas fosforo kiekis, stebimas garų švytėjimas. Naudojamas prietaisas – Wurtz kolba, prie kurios šoninio vamzdelio prijungtas Liebig šaldytuvas, iš kurio distiliuoti produktai patenka į imtuvą. Jei fosforo garai nukreipiami į sidabro nitrato tirpalą, iškrenta juodos metalinio sidabro nuosėdos, susidariusios pagal sidabro druskų redukavimo baltuoju fosforu eksperimente pateiktą lygtį.

Jau 0.1 G baltasis fosforas yra mirtina dozė suaugusiam žmogui.

Baltąjį fosforą supjaustykite peiliu arba žirklėmis porcelianiniame grūstuvėje po vandeniu. Naudojant kambario temperatūros vandenį, fosforas trupa. Todėl geriau naudoti šiltą vandenį, bet ne aukštesnį kaip 25-30°. Supjaustęs fosforą šiltame vandenyje, jis perpilamas į šaltą vandenį arba atšaldomas šalto vandens srove.

Baltasis fosforas yra labai degi medžiaga. Jis užsidega 36-60° temperatūroje, priklausomai nuo deguonies koncentracijos ore. Todėl atliekant eksperimentus, norint išvengti nelaimingo atsitikimo, būtina atsižvelgti į kiekvieną jos grūdelį.

Baltasis fosforas džiovinamas greitai padengiant plonu asbestu arba filtravimo popieriumi, išvengiant trinties ar slėgio.

Jei fosforas užsiliepsnoja, jis gesinamas smėliu, šlapiu rankšluosčiu ar vandeniu. Jei degantis fosforas yra ant popieriaus lapo (arba asbesto), šio lapo negalima liesti, nes išsilydęs degantis fosforas gali lengvai išsilieti.

Baltasis fosforas lydosi 44° temperatūroje ir verda 281° temperatūroje. Baltasis fosforas ištirpsta po vandeniu, nes išlydytas fosforas užsiliepsnoja sąlytyje su oru. Lydymosi ir vėlesnio aušinimo būdu baltasis fosforas gali būti lengvai išgaunamas iš atliekų. Norėdami tai padaryti, įvairių eksperimentų baltojo fosforo atliekos, surinktos į porcelianinį tiglį su vandeniu, kaitinamos vandens vonioje. Jei ant išlydyto fosforo paviršiaus susidaro pluta, įpilkite šiek tiek HNO 3 arba chromo mišinio. Pluta oksiduojasi, smulkūs grūdeliai susilieja į bendrą masę ir, atvėsus šalto vandens srove, gaunamas vienas baltojo fosforo gabalėlis.

Fosforo likučių jokiu būdu negalima mesti į kriauklę, nes susikaupęs kanalizacijos vamzdžių alkūnėse gali nudeginti remonto darbuotojus.

Patirtis. Išlydyto baltojo fosforo lydymas ir peršalimas.Žirnio dydžio baltojo fosforo gabalėlis dedamas į mėgintuvėlį su vandeniu. Mėgintuvėlis dedamas į stiklinę, pripildytą beveik iki viršaus vandens, ir vertikalioje padėtyje tvirtinamas trikojo spaustuku. Stiklas šiek tiek pašildomas ir termometru nustatoma vandens temperatūra mėgintuvėlyje, kurioje tirpsta fosforas. Baigus lydyti, mėgintuvėlis perkeliamas į stiklinę šalto vandens ir stebimas fosforo kietėjimas. Jei mėgintuvėlis stovi, tada žemesnėje nei 44° (iki 30°) temperatūroje baltas fosforas lieka skystas.

Baltojo fosforo skystoji būsena, atvėsusi žemiau lydymosi temperatūros, yra peršalimo būsena.

Pasibaigus eksperimentui, kad būtų lengviau išgauti fosforą, jis vėl išlydomas ir mėgintuvėlis su skylute į viršų panardinamas į indą su šaltu vandeniu.

Patirtis. Balto fosforo gabalėlio pritvirtinimas prie laido galo. Baltajam fosforui ištirpinti ir sukietinti naudokite nedidelį porcelianinį tiglį su fosforu ir vandeniu; jis dedamas į stiklinę su šiltu, o paskui šaltu vandeniu. Šiuo tikslu paimkite geležinę arba varinę vielą, kurios ilgis yra 25–30 cm ir skersmuo 0,1-0,3 cm. Kai laidas panardinamas į kietėjantį fosforą, jis lengvai prie jo prisitvirtina. Jei tiglio nėra, naudojamas mėgintuvėlis. Tačiau dėl nepakankamai lygaus mėgintuvėlio paviršiaus, norint išgauti fosforą, kartais reikia jį sulaužyti. Norėdami pašalinti baltąjį fosforą iš vielos, panardinkite ją į stiklinę šilto vandens.

Patirtis. Fosforo savitojo sunkio nustatymas. 10° temperatūroje fosforo savitasis svoris yra 1,83. Patirtis leidžia įsitikinti, kad baltas fosforas yra sunkesnis už vandenį ir lengvesnis už koncentruotą H 2 SO 4.

Į mėgintuvėlį su vandeniu ir koncentruotu H 2 SO 4 (savitasis tankis 1,84) įdėjus nedidelį baltojo fosforo gabalėlį, pastebima, kad fosforas vandenyje skęsta, bet plūduriuoja rūgšties paviršiuje, tirpsta dėl šiluma, išsiskirianti, kai koncentruotas H 2 SO ištirpinamas 4 vandenyje.

Norėdami supilti koncentruotą H 2 SO 4 į mėgintuvėlį su vandeniu, naudokite piltuvėlį su ilgu ir siauru kakleliu, kuris siekia mėgintuvėlio galą. Supilkite rūgštį ir atsargiai išimkite piltuvą iš mėgintuvėlio, kad nesusimaišytų skysčiai.

Eksperimento pabaigoje mėgintuvėlio turinys pamaišomas stikline lazdele ir iš išorės atšaldomas šalto vandens srove, kol fosforas sukietėja, kad jį būtų galima išimti iš mėgintuvėlio.

Naudojant raudonąjį fosforą, pastebima, kad jis skęsta ne tik vandenyje, bet ir koncentruotame H 2 SO 4, nes jo savitasis tankis (2,35) yra didesnis nei vandens ir koncentruotos sieros rūgšties savitasis tankis.

BALTO FOSFORO ŠVYTYS

Dėl lėtos oksidacijos, vykstančios net esant įprastoms temperatūroms, baltas fosforas švyti tamsoje (taigi ir pavadinimas „šviesus“). Aplink fosforo gabalėlį tamsoje atsiranda žalsvas šviečiantis debesis, kuris, fosforui svyruojant, pradeda banguoti.

Fosforescencija (fosforo švytėjimas) paaiškinama lėta fosforo garų oksidacija ore esančiu deguonimi į fosforą ir fosforo anhidridą, išsiskiriant šviesai, bet neišskiriant šilumos. Tokiu atveju išsiskiria ozonas, o aplink jį esantis oras jonizuojasi (žr. eksperimentą, kuriame parodytas lėtas baltojo fosforo degimas).

Fosforescencija priklauso nuo temperatūros ir deguonies koncentracijos. Esant 10°C ir normaliam slėgiui, fosforescencija vyksta silpnai, o nesant oro – visai nevyksta.

Su ozonu reaguojančios medžiagos (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terpentino aliejus) susilpnina arba visiškai sustabdo fosforescenciją.

Cheminės energijos pavertimas šviesos energija vadinamas „chemiliuminescencija“.

Patirtis. Baltojo fosforo švytėjimo stebėjimas. Jei tamsoje pastebėsite balto fosforo gabalėlį, kuris yra stiklinėje ir nėra visiškai padengtas vandeniu, pastebėsite žalsvą švytėjimą. Šiuo atveju šlapias fosforas lėtai oksiduojasi, bet neužsidega, nes vandens temperatūra yra žemesnė už baltojo fosforo pliūpsnio temperatūrą.

Baltojo fosforo švytėjimą galima pastebėti po to, kai baltojo fosforo gabalėlis trumpą laiką buvo veikiamas ore. Jei į kolbą ant stiklo vatos įdėsite kelis baltojo fosforo gabalėlius ir pripildysite kolbą anglies dioksido, nuleiskite išleidimo vamzdelio galą iki kolbos dugno po stiklo vata, o tada kolbą šiek tiek pašildysite nuleisdami į indą su šiltu vandeniu, tada tamsoje galite stebėti, kaip formuojasi šalta šviesiai žalsva liepsna (galite drąsiai įkišti ranką).

Šaltos liepsnos susidarymas paaiškinamas tuo, kad iš kolbos išbėgęs anglies dioksidas įtraukia fosforo garus, kurie kolbos angoje kontaktuodami su oru pradeda oksiduotis. Kolboje baltas fosforas neužsidega, nes yra anglies dioksido atmosferoje. Eksperimento pabaigoje kolba pripildoma vandens.

Apibūdinant baltojo fosforo gamybos patirtį vandenilio ar anglies dioksido atmosferoje, jau buvo minėta, kad atliekant šiuos eksperimentus tamsoje galima stebėti baltojo fosforo švytėjimą.

Jei ant sienos, kartono ar popieriaus lapo padarote užrašą su fosforescuojančia kreida, tada dėl fosforescencijos užrašas ilgą laiką išlieka matomas tamsoje.

Tokio užrašo negalima daryti ant lentos, nes po to prie jos neprilimpa įprasta kreida ir lentą reikia nuplauti benzinu ar kitu stearino tirpikliu.

Fosforo kreida gaunama ištirpinant skystą baltąjį fosforą išlydytame stearine arba parafine. Norėdami tai padaryti, į vieną masės dalį sauso baltojo fosforo mėgintuvėlyje įpilama maždaug dvi masės dalys stearino (žvakės gabaliukų) arba parafino, mėgintuvėlis uždengiamas vata, kad nepatektų deguonies, ir kaitinamas nuolatinis kratymas. Pasibaigus lydymui, mėgintuvėlis atšaldomas šalto vandens srove, tada mėgintuvėlis sulaužomas ir sušalusi masė pašalinama.

Fosforo kreida laikoma po vandeniu. Naudojant, tokios kreidos gabalėlis įvyniojamas į šlapią popierių.

Fosforo kreidos galima gauti ir į porcelianiniame puodelyje ištirpintą parafiną (steariną) įmaišius nedidelius džiovinto baltojo fosforo gabalėlius. Jei parafinas užsiliepsnoja įpylus fosforo, jis gesinamas uždengiant puodelį kartono gabalėliu arba asbestu.

Šiek tiek atvėsus, fosforo tirpalas parafine supilamas į sausus ir švarius mėgintuvėlius ir šaldomas šalto vandens srove, kol sukietėja į vientisą masę.

Po to mėgintuvėliai sulaužomi, kreida pašalinama ir laikoma po vandeniu.

BALTOJO FOSFORO TIRUMAS

Baltasis fosforas mažai tirpsta vandenyje, mažai tirpsta alkoholyje, eteryje, benzene, ksilene, metiljodide ir glicerine; gerai tirpsta anglies disulfide, sieros chloride, fosforo trichloride ir tribromide, anglies tetrachloride.

Patirtis. Baltojo fosforo ištirpimas anglies disulfide. Anglies disulfidas yra bespalvis, labai lakus, degus, toksiškas skystis. Todėl dirbdami su juo venkite įkvėpti jo garų ir išjunkite visus dujų degiklius.

Trys ar keturi žirnio dydžio baltojo fosforo gabaliukai ištirpinami stiklinėje su 10-15 švelniai pakratant. ml anglies disulfidas.

Jei nedidelis filtravimo popieriaus gabalėlis sudrėkintas šiuo tirpalu ir laikomas ore, po kurio laiko popierius užsidegs. Taip nutinka todėl, kad anglies disulfidas greitai išgaruoja, o ant popieriaus likęs smulkiai sumaltas baltas fosforas normalioje temperatūroje greitai oksiduojasi ir dėl oksidacijos metu susidarančios šilumos užsidega. (Žinoma, kad užsidegimo temperatūra įvairių medžiagų priklauso nuo jų šlifavimo laipsnio.) Būna, kad popierius neužsidega, o tik suanglėja. Popierius, sudrėkintas fosforo anglies disulfido tirpalu, metalinėmis žnyplėmis laikomas ore.

Eksperimentas atliekamas atsargiai, kad fosforo anglies disulfido tirpalo lašai nepatektų ant grindų, ant stalo, ant drabužių ar rankų.

Jei tirpalo pateko ant rankos, greitai nuplaukite jį vandeniu ir muilu, o po to KMnO 4 tirpalu (kad oksiduotų ant rankų patekusias baltojo fosforo daleles).

Fosforo tirpalas anglies disulfide, likęs po eksperimentų, laboratorijoje nesaugomas, nes gali lengvai užsidegti.

BALTŲJŲ FOSFORŲ VERTINIMAS Į RAUDONĄ

Baltasis fosforas virsta raudonu pagal lygtį:

P (balta) = P (raudona) + 4 kcal.

Baltojo fosforo pavertimas raudonuoju labai paspartėja kaitinant, veikiant šviesai ir esant jodo pėdsakams (1 G jodas 400 G baltasis fosforas). Jodas, jungdamasis su fosforu, sudaro jodidinį fosforą, kuriame baltasis fosforas ištirpsta ir, išskirdamas šilumą, greitai virsta raudonu.

Raudonasis fosforas gaunamas ilgą laiką kaitinant baltąjį fosforą uždarame inde, esant jodo pėdsakams iki 280-340°.

Kai baltasis fosforas ilgą laiką laikomas šviesoje, jis palaipsniui tampa raudonas.

Patirtis. Iš baltos spalvos gaunamas nedidelis raudonojo fosforo kiekis. Stikliniame vamzdelyje 10-12 ilgio uždarytas viename gale cm ir skersmuo 0,6-0,8 cmįterpiamas kviečių grūdo dydžio baltojo fosforo gabalėlis ir labai mažas jodo kristalas. Vamzdis sandariai uždaromas ir pakabinamas oro vonelėje virš smėlio padėklo, po to kaitinamas iki 280-340° ir stebimas baltojo fosforo virsmas raudonu.

Dalinį baltojo fosforo pavertimą raudonuoju taip pat galima pastebėti švelniai kaitinant mėgintuvėlį, kuriame yra nedidelis baltojo fosforo gabalėlis ir labai mažas jodo kristalas. Prieš pradedant kaitinimą, mėgintuvėlis uždaromas tamponu iš stiklo (asbesto arba paprastos) vatos, o po mėgintuvėliu dedamas padėklas su smėliu. Mėgintuvėlis kaitinamas 10-15 minučių (neužvirinant fosforo) ir stebima, kaip baltasis fosforas virsta raudonuoju.

Mėgintuvėlyje likusį baltąjį fosforą galima pašalinti kaitinant koncentruotu šarmo tirpalu arba deginant.

Baltojo fosforo virsmą raudonuoju taip pat galima pastebėti, kai nedidelis fosforo gabalėlis kaitinamas mėgintuvėlyje anglies dioksido atmosferoje iki žemesnės už virimo temperatūrą.

BALTO FOSFORO DEGIMO

Kai dega baltas fosforas, susidaro fosforo anhidridas:

P 4 + 5O 2 = 2 P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Galite stebėti fosforo degimą ore (lėtai ir greitai) ir po vandeniu.

Patirtis. Lėtas baltojo fosforo degimas ir oro sudėtis.Šis eksperimentas nebuvo aprašytas kaip azoto gavimo būdas, nes jis nevisiškai suriša ore esantį deguonį.

Lėtas baltojo fosforo oksidavimas atmosferos deguonimi vyksta dviem etapais; Pirmajame etape fosforo anhidridas ir ozonas susidaro pagal lygtis:

2P + 2O 2 = P 2 O 3 + O, O + O 2 = O 3.

Antrajame etape fosforo anhidridas oksiduojamas į fosforo anhidridą.

Lėtą baltojo fosforo oksidaciją lydi aplinkinio oro švytėjimas ir jonizacija.

Eksperimentas, rodantis lėtą baltojo fosforo degimą, turėtų trukti mažiausiai tris valandas. Eksperimentui reikalingas prietaisas parodytas fig.

Graduuotas vamzdelis uždaru galu, kuriame yra apie 10 ml vandens. Vamzdžio ilgis 70 cm, skersmuo 1,5-2 cm. Nuleidę graduotą vamzdelį, ištraukite pirštą iš vamzdelio skylės, pakelkite vandenį vamzdyje ir cilindre iki vienodo lygio ir pažymėkite vamzdyje esančio oro tūrį. Vamzdžio nepakeliant virš vandens lygio cilindre (kad nepatektų papildomai oro), į vamzdžio oro tarpą įvedamas prie laido galo pritvirtintas balto fosforo gabalėlis.

Po trijų ar keturių valandų ar net dviejų ar trijų dienų vamzdyje pastebimas vandens padidėjimas.

Eksperimento pabaigoje iš vamzdelio išimkite fosforo laidą (nekeldami vamzdelio virš vandens lygio cilindre), pakelkite vandenį vamzdyje ir cilindre iki vienodo lygio ir pažymėkite oro tūrį, likusį po lėta baltojo fosforo oksidacija.

Patirtis rodo, kad dėl fosforo surišimo deguonies oro tūris sumažėjo penktadaliu, o tai atitinka deguonies kiekį ore.

Patirtis. Greitas baltojo fosforo deginimas. Dėl to, kad fosforo junginiui reaguodamas su deguonimi jis išsiskiria didelis skaičiusšiluma, ore baltas fosforas savaime užsiliepsnoja ir dega ryškiai gelsvai balta liepsna, sudarydamas fosforo anhidridą – kietą baltoji medžiaga, kuris labai energingai dera su vandeniu.

Anksčiau buvo minėta, kad baltas fosforas užsidega 36-60° temperatūroje. Norint stebėti jo savaiminį užsidegimą ir užsidegimą, baltojo fosforo gabalėlis uždedamas ant asbesto lakšto ir uždengiamas stikliniu varpeliu arba dideliu piltuvu, ant kurio kaklelio uždedamas mėgintuvėlis.

Fosforą nesunkiai galima padegti karštame vandenyje pakaitintu stikliniu strypu.

Patirtis. Baltojo ir raudonojo fosforo užsidegimo temperatūrų palyginimas. Viename varinės plokštės gale (ilgis 25 cm, plotis 2,5 cm ir storis 1 mm) įdėkite nedidelį gabalėlį džiovinto baltojo fosforo, o į kitą galą užpilkite nedidelę krūvą raudonojo fosforo. Plokštė dedama ant trikojo ir tuo pačiu į abu plokštės galus atvedami maždaug vienodai degantys dujiniai degikliai.

Baltasis fosforas užsidega iš karto, o raudonasis tik tada, kai jo temperatūra pasiekia maždaug 240°.

Patirtis. Baltojo fosforo užsidegimas po vandeniu. Vandens mėgintuvėlis, kuriame yra keli maži baltojo fosforo gabalėliai, dedamas į stiklinę karštas vanduo. Kai vanduo mėgintuvėlyje įšyla iki 30-50°, į jį vamzdeliu pradeda tekėti deguonies srovė. Fosforas užsidega ir dega, išsklaidydamas ryškias kibirkštis.

Jei eksperimentas atliekamas pačiame stikle (be mėgintuvėlio), stiklas dedamas ant trikojo, pritvirtinto ant padėklo su smėliu.

SIDABRO IR VARIO DRUSKOS SU BALTOJO FOSFORU REDUKCIJA

Patirtis.Į mėgintuvėlį su sidabro nitrato tirpalu įdėjus baltojo fosforo gabalėlį, susidaro metalinio sidabro nuosėdos (baltasis fosforas yra energinga reduktorius):

P + 5AgNO 3 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5Ag + 5HNO 3.

Jei į mėgintuvėlį su vario sulfato tirpalu įpilama baltojo fosforo, susidaro metalinio vario nuosėdos:

2P + 5CuSO4 + 8H2O = 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu.

RAUDONOJI FOSFORAS

Raudonojo fosforo gavimo iš baltos spalvos metodai aprašyti aukščiau.

PRIĖMUSOS

Raudonajame fosfore yra baltojo fosforo, fosforo ir pirofosforo rūgščių pėdsakų.

Fosforo rūgšties buvimas paaiškinamas fosforo anhidrido deriniu su oro drėgme, o fosforo anhidridas susidaro dėl lėtos baltojo fosforo pėdsakų oksidacijos. Kai šlapias fosforas oksiduojamas deguonimi, be fosforo ir fosforo anhidridų susidaro ir hipofosforo rūgštis.

RAUDONOJO FOSFORO VALYMAS IR SANDĖLIAVIMAS

Raudonasis fosforas išvalomas verdant praskiestu NaOH tirpalu, po to kruopščiai nuplaunamas dekantuojant, o po to ant filtro distiliuotu vandeniu.

Išplautas fosforas džiovinamas filtravimo popieriumi, dedamas ant laikrodžio stiklo ir laikomas 105° orkaitėje.

Jis laikomas stiklainiuose, uždarytuose vaškuotu kamščiu.

SAVYBĖS

Raudonasis fosforas yra milteliai (savitasis sunkis 2,35), netirpūs vandenyje ir anglies disulfide, sublimuojasi 416° temperatūroje ir užsidega 240° temperatūroje. Skirtingai nuo baltojo fosforo, raudonasis fosforas nėra nuodingas.

Raudonojo fosforo sublimacijos temperatūra nustatoma anglies dioksido atmosferoje. Raudonojo fosforo garai, kondensuodamiesi, išskiria baltąjį fosforą.

Raudonasis fosforas yra chemiškai mažiau aktyvus nei baltasis fosforas. Jis nešviečia ore ar deguonimi, bet šviečia ozono atmosferoje; neišstumia metalų (vario, sidabro ir kt.) iš jų druskų; abejingas šarmams; reaguoja su halogenais, deguonimi ir siera aukštesnėje temperatūroje nei baltas fosforas.

Patirtis. Raudonojo fosforo ir bertolito druskos mišinio sprogimas. Berdami raudonojo fosforo miltelius, turite būti atsargūs, nes dėl trinties jie gali užsidegti.

Eksperimentui atlikti nedidelis kiekis raudonojo fosforo ir bertoleto druskos mišinio užpilamas ant priekalo, bėgio gabalo ar akmens ir smogiamas plaktuku.

Kad nesusižeistumėte, jokiu būdu negerkite didelio mišinio kiekio.

Milteliai sumaišomi atsargiai, tiesiog purtant lakštą. Vienai daliai sauso raudonojo fosforo miltelių paimkite bent dvi dalis bertoleto druskos miltelių. Atlikdami eksperimentą atkreipkite dėmesį Ypatingas dėmesys apie mišinio sudėtį, jo kiekį, kad sprogimas nebūtų labai stiprus, o taip pat, kad mišinys netikėtai nesprogtų eksperimentuotojo rankose.

Raudonojo fosforo perteklius lemia tai, kad eksperimento metu fosforas tiesiog užsidega; Eksperimentas su šlapiu fosforu nepavyksta.

Patirtis. Raudonojo fosforo, bertolito druskos ir sieros mišinio sprogimas. Ant popieriaus lapo atsargiai išmaišykite 0,2-0,3 G sausi raudonojo fosforo milteliai, 2-3 G sausų bertoleto druskos miltelių ir 0,5 G sieros milteliai.

Maišydami laikykite popieriaus lapą abiem rankomis, pakaitomis šiek tiek judindami aukštyn ir žemyn. Gautas vienalytis mišinys padalintas į 5-6 dalis.

Viena dalis mišinio pilama ant 10x10 popieriaus lapo. cm, įdėkite granulę, užlenkite popieriaus kampus ir lengvai susukite.

Gautas ryšulėlis metamas ant kažko kieto (akmens ar cemento grindų) ir įvyksta stiprus sprogimas.

Jei bent viena iš pradinių medžiagų buvo šlapia, eksperimentas nepavyksta.

FOSFORO NAUDOJIMAS

Baltasis fosforas naudojamas vandenilio fosfido, fosfidų, fosforo rūgšties ir kai kurių vaistai, anilino dažikliai, dūmus formuojantys ir padegamieji skysčiai, skirti dūmų uždangoms formuoti ir kaip nuodai nuo žiurkių.

Anksčiau degtukų gamyboje buvo naudojamas baltas fosforas; Šiuo metu jis šiam tikslui nenaudojamas, nes yra nuodingas ir degus.

Šiuo metu degtukų gamyboje naudojamas raudonasis fosforas. Degtuko galvutei paruoškite šios sudėties mišinį (masės procentais):

Bertoleto druska 46.5
Minia arba mumija 15.3
Chrompik 1.5
Šlifuotas stiklas 17.2
Siera 4.2
Kaulų klijai 11.5
Cinko baltas 3.8

Degtukų dėžutės tepalo sudėtis apima 30,8 masės. % raudonojo fosforo.

Kad degtukas geriau užsidegtų, jis impregnuojamas parafinu, o kad užgesinus nesurūgtų, impregnuojamas natrio fosfatu.

Raudonasis fosforas naudojamas vandenilio bromido ir vandenilio jodido, fosforo junginių su halogenais, organinių dažų gamybai, fosforinės bronzos (kurios pasižymi dideliu klampumu) gamybai ir padegamųjų sviedinių užpildymui.

FOSFORO JUNGINIAI

VANDENILIO FOSFORIDAS PH 3 (FOSFINAS)

SKLEIDIMAS

Fosforo vandenilis susidaro skaidant fosforo turinčias organines medžiagas.

GAVIMAS

Fosforo vandenilis yra labai nuodingos dujos, todėl visi eksperimentai su juo atliekami esant traukai.

Patirtis. Vandenilio fosfido paruošimas kaitinant baltąjį fosforą 30-50% KOH tirpalu. Reakcijos lygtis:

4P + 3KOH + 3H 2O = PH 3 + 3KH 2 PO 2.

Taikant šį gamybos būdą, be dujinio vandenilio fosfido, taip pat susidaro skystas vandenilio fosfidas, dujinis vandenilis ir rūgštinis kalio hipofosfitas pagal lygtis:

6P + 4KOH + 4H 2O = P 2 H4 + 4KH 2 PO 2,

2P + 2KOH + 2H2O = H2 + 2KH2PO 2.

Skystas vandenilio fosfidas, sąveikaudamas su kalio oksido hidratu vandeninėje aplinkoje, sudaro dujinį vandenilio fosfidą, vandenilį ir rūgštinį kalio hipofosfitą pagal lygtis:

2P 2 H 4 + KOH + H 2 O = ZRN 3 + KN 2 PO 2,

R 2 H 4 + 2 KOH + 2 H 2 O = ZN 2 + 2 KH 2 PO 2.

Rūgštinis kalio hipofosfitas šarminėje aplinkoje paverčiamas kalio ortofosfatu, išskirdamas vandenilį:

KN 2 PO 2 + 2KON = 2H 2 + K 3 PO 4.

Pagal aukščiau pateiktas reakcijos lygtis baltąjį fosforą kaitinant kalio hidroksido hidratu susidaro dujinis vandenilio fosfidas, vandenilis ir kalio ortofosfatas.

Šiuo metodu pagamintas vandenilio fosfidas savaime užsidega. Taip yra todėl, kad jame yra šiek tiek savaime užsiliepsnojančio skysto vandenilio fosfido ir vandenilio garų.

Vietoj kalio oksido hidrato galite naudoti natrio, kalcio arba bario oksido hidratus. Reakcijos su jais vyksta panašiai.

Prietaisas yra apvaliadugnė kolba, kurios talpa 100-250 ml, sandariai uždarytas guminiu kamščiu, per kurį turi būti praleidžiamas vamzdelis, nukreipiantis dujinius produktus į kristalizatorių su vandeniu.

Kolba 3/4 tūrio pripildoma 30-50% KOH tirpalu, į kurį įmesti 2-3 žirnio dydžio baltojo fosforo gabalėliai. Kolba tvirtinama trikojo spaustuku ir, naudojant išleidimo vamzdelį, prijungiama prie kristalizatoriaus, pripildyto vandeniu (pav.).

Kaitinant kolbą, kalio hidroksidas reaguoja su baltuoju fosforu pagal aukščiau pateiktas reakcijos lygtis.

Skystas vandenilio fosfidas, patekęs į kolboje esančio skysčio paviršių, iš karto užsidega ir dega kibirkščių pavidalu; tai vyksta tol, kol sunaudojamas kolboje likęs deguonis.

Kai kolba stipriai kaitinama, skystas vandenilio fosfidas distiliuojamas ir virš vandens uždega dujinį vandenilio fosfidą ir vandenilį. Fosforo vandenilis dega geltona liepsna, todėl susidaro fosforo anhidridas baltų dūmų žiedų pavidalu.

Eksperimento pabaigoje sumažinkite liepsną po kolba, ištraukite kištuką su išleidimo vamzdeliu, nustokite šildyti ir palikite prietaisą po trauka, kol jis visiškai atvės.

Nepanaudotas fosforas kruopščiai nuplaunamas vandeniu ir saugomas kitiems eksperimentams.

Patirtis. (Spontaniškai užsiliepsnojančių) vandenilio fosfido dujų gamyba skaidant kalcio fosfidą vandeniu. Reakcija vyksta pagal lygtį:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O = 2PH 3 + 3Ca(OH) 2.

Taip pat vienu metu atsiranda šios reakcijos:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O = P 2 H4 + H 2 + 3Ca(OH) 2,

4P 2 H4 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O = 6РН 3 + Ca(H 2 PO 2) 2,

R2H4 + Ca(OH)2 + 2H2O = 3H2 + Ca(H2PO2)2.

Prietaisas yra maža kolba su tiesiu išleidimo vamzdeliu ir dideliu stiklu.

Skirtas sverti 100 talpos kolboje ml supilkite švino šratą, tada įlašinkite nedidelį kiekį sauso kalcio fosfido ir kelis lašus eterio. Kolba uždaroma guminiu kamščiu, per kurį praleidžiamas tiesus 7-8 ilgio stiklinis vamzdelis cm ir skersmuo 3-5 mm, pradedant nuo apatinio kamščio krašto. Uždėkite kelis švino žiedus ant kolbos kaklelio ir pririškite prie jo virvelę. Kolbą kurį laiką palaikius delne, kad išgaruotų eteris, ji ant virvelės panardinama į didelę stiklinę (kurios talpa apie 3). l) su vandeniu. Pirmiausia iš kolbos išsiskiria oro ir eterio garų burbuliukai, vėliau, sumažėjus dujų slėgiui kolboje, į kolbą patenka nedidelis vandens kiekis ir prasideda kalcio fosfido irimas.

Dujiniai produktai, susidarantys skaidant kalcio fosfidą, neleidžia nuolatiniam vandens tekėjimui į kolbą.

Kai susidariusios dujos kyla į vandens paviršių, jos suliepsnoja ir degdamos susidaro fosforo anhidridas baltų dūmų žiedų pavidalu.

Vanduo patenka į kolbą mažomis porcijomis tuo metu, kai mažėja dujų slėgis ir susidaro vandenilio fosfidas, kol kalcio fosfidas visiškai sunaudojamas.

Švino šratai ir žiedai naudojami kolbai panardinti į stiklinę vandens.

Šį eksperimentą galima atlikti ir kitu būdu. Keli kalcio fosfido gabalėliai įmesti į stiklinę vandens. Dujų burbuliukai, išsiskiriantys skaidant kalcio fosfidą, užsiliepsnoja išeinant iš vandens. Deginant fosforo vandenilį, susidaro fosforo anhidridas, kuris šiuo atveju pakyla virš stiklo baltų dūmų žiedų pavidalu.

Kalcio fosfidas imamas pincetu arba žnyplėmis.

Gryno (savaimiškai nedegaus) vandenilio fosforo gamyba aprašyta skyriuje apie difosfino savybes.

Patirtis. Vandenilio fosfido gamyba, veikiant kalcio, cinko, magnio ir aliuminio fosfidus atskiestu HCl ir H 2 SO 4 (arba vandeniu, parūgštintu viena iš šių rūgščių). Reakcijų lygtys:

Me 3 P 2 + 6HCl = 2PH 3 + 3MeCl 2,

Aš – Ca, Mg, Zn,

AlP + 3HCl = PH 3 + AlCl 3.

Šiame eksperimente kartu su dujiniu vandenilio fosfidu susidaro skystas vandenilio fosfidas ir dujinis vandenilis.

Vienas iš aukščiau išvardytų fosfidų įpilamas į stiklinę praskiestu HCl (savitasis tankis 1,12) arba atskiestu H 2 SO 4. Stebėkite vandenilio fosfido išsiskyrimą, kuris savaime užsidega virš tirpalo stiklinėje.

Patirtis. Gryno vandenilio fosforo pH 3 gavimas skaidant fosforo ir hipofosforo rūgštis. Kaitinant, įvyksta šios reakcijos:

4H 3 PO 3 = PH 3 + 3 H 3 PO 4,

2H 3 PO 2 = PH 3 + H 3 PO 4.

Koncentruoti rūgšties tirpalai kaitinami mažose stiklinėse kolbose. Išsiskyrę dujiniai produktai vamzdeliu nukreipiami į kristalizatorių su vandeniu.

Patirtis. Gryno dujinio vandenilio fosfido gavimas praskiestu kalio hidroksido hidrato tirpalu veikiant fosfonio jodidą. Reakcijos lygtis:

PH 4 I + KOH = PH 3 + KI + H 2 O.

Norint gauti vandenilio fosfidą, KOH tirpalas iš lašintuvo pilamas į Wurtz kolbą su mažais stikliniais vamzdeliais ir sausu pH 4 I.

FOSFONIO JODIDO PREPARATAS IR SAVYBĖS

50 ištirpinama anglies disulfide G baltasis fosforas. Į gautą tirpalą palaipsniui pridedama 65 G jodo. Pašalinus anglies disulfidą išgarinant, lieka fosforo jodido P 2 I 4 kristalai; jie dedami į Wurtz kolbą su plačiu šoniniu vamzdeliu. Per Wurtz kolbą praleidžiama silpna CO 2 srovė, o tada pilamas vanduo iš lašinimo piltuvo.

Dėl to Wurtz kolboje susidaro fosforo rūgštis, nedidelis kiekis laisvo vandenilio jodido ir fosfonio jodido. Kaitinamas iki 80°, pastarasis sublimuoja ir gali būti surenkamas į platų vamzdelį, aušinamą iš išorės. Gautas fosfonio jodidas yra bespalvė kristalinė medžiaga, kuri skyla su vandeniu.

Su fosfonio jodido susidarymu jau susidūrėme eksperimentuodami vandenilio jodido gamyboje.

FOSFORO VANDENILIO DUJŲ SAVYBĖS

Įprastomis sąlygomis vandenilio fosfido dujos yra bespalvės, labai nuodingos dujos su nemalonus kvapas supuvusi žuvis (arba česnakas). Jis gerai tirpsta vandenyje (įprastomis sąlygomis 5 l vanduo tirpsta 1 l PH 3), bet chemiškai su juo nereaguoja. Jis blogai tirpsta alkoholyje ir eteryje. Atvėsęs kondensuojasi į skystį, kuris verda -87,4° temperatūroje, o -132,5° temperatūroje sukietėja į kristalinę masę. Kritinė temperatūra vandenilio fosfidas 52,8°, kritinis slėgis 64 atm.

Fosforo vandenilis yra labai stiprus reduktorius; ore užsidega 150° ir dega geltona liepsna, susidarant fosforo anhidridui pagal lygtį:

2РН 3 + 4O 2 = Р 2 O 5 + 3Н 2 O

Vandenilio fosforo dujų deginimas jau buvo aptartas atliekant jo gamybos eksperimentus.

Patirtis. Sidabro ir vario druskų vandeninių tirpalų redukcija dujiniu vandenilio fosfidu. Reakcijų lygtys:

6AgNO3 + PH3 + 3H2O = 6HNO3 + H3PO3 + 6Ag,

3CuSO4 + PH3 + 3H2O = 3H2SO4 + H3PO3 + 3Cu.

Eksperimentas atliekamas mėgintuvėliuose. Dėl reakcijos išsiskiria ne tik sidabras ir varis, bet ir susidaro atitinkami fosfidai, pavyzdžiui:

3СuSO 4 + 2РН 3 = Сu 3 Р 2 + 3Н 2 SO 4

Vario druskos (CuSO 4 ir Cu 2 Cl 2) sugeria dujinį vandenilio fosfidą, o juo atskiriamas dujinis vandenilio fosfido ir vandenilio mišinys – praleidžiamas per plovimo indus su vario druskomis.

Dujinis vandenilio fosfidas taip pat redukuoja azoto, sieros ir sieros rūgštis, aukso druskas ir kitus junginius.

Dujinio vandenilio fosfido sąveika su chloru jau buvo aptarta aprašant eksperimentus chloro savybėms tirti.

Vandenilio fosfido dujos tiesiogiai susijungia su vandenilio halogeninėmis rūgštimis ir sudaro fosfonio druskas (fosfonio jodido paruošimas aprašytas aukščiau). Vienodi vandenilio jodido ir vandenilio fosfido tūriai susijungia ir sudaro bespalvius kubinius fosfonio jodido kristalus.

KALcio FOSFIDAS

Patirtis. Kalcio fosfido paruošimas ir savybės. Kalcio fosfidas gaunamas iš smulkių kalcio ir raudonojo fosforo drožlių po skersvėjų. Baltasis fosforas šiam tikslui nenaudojamas, nes su juo reaguojama per stipriai.

Prietaisas yra 10-12 ilgio stiklinis vamzdelis cm ir skersmuo 0,5 cm, viename gale pritvirtintas trikojo spaustuku horizontaliai. 1 mišinys dedamas į vamzdelio vidurį G mažų kalcio drožlių ir 1 G sausas raudonasis fosforas. Kai vamzdis kaitinamas, įvyksta smarkus abiejų medžiagų derinys ir susidaro Ca 3 P 2 - šviesiai ruda kieta medžiaga. Atvėsęs vamzdelis susmulkinamas dideliu grūstuvu. Mentele, pincetu ar metalinėmis žnyplėmis iš skiedinio parenkamas kalcio fosfidas ir dedamas į sausą stiklainį saugojimui. Stiklainis sandariai uždaromas ir pripildytas parafino, kad būtų išvengta kalcio fosfido irimo veikiant atmosferos drėgmei.

Taip pat atsargiai pašalinami visi vamzdelių fragmentai, užterštos kalcio fosfidu, nes pastarajam irstant susidaro toksiški produktai.

Kalcio fosfido sąveika su vandeniu ir praskiestomis rūgštimis buvo nagrinėjama atliekant dujinio vandenilio fosfido gamybos eksperimentus.

SKYSTAS VANDENILINIS FOSFORAS R 2 H 4 (DIFOSFINAS)

Paprastai difosfinas susidaro kaip šalutinis produktas gaminant fosfiną, ypač tai atsiranda fosfidams skaidant vandeniu. Tačiau dėl didelio skirtumo tarp fosfino ir difosfino virimo ir lydymosi taškų juos galima lengvai atskirti, jei praleisite dujų mišinys per vamzdelį, atšaldytą iki 0°.

Difosfinas gaminamas tamsioje patalpoje, nes veikiamas šviesos jis suyra.

Patirtis. Difosfino paruošimas ir savybės. Prietaisas surenkamas pagal pav. Trikaklelis kolba vienoje pusėje yra prijungtas prie ilgo išleidimo vamzdžio, einančio per vėsinantį ledo ir valgomosios druskos mišinį, o iš kitos pusės - su apsauginiu vamzdeliu, kurio galas turi būti nuleistas į indą su vandeniu. Trikaklinė kolba iki 2/8 tūrio pripildoma vandens ir dedama į vandens vonią, kurios pagalba palaikoma apie 50° vandens temperatūra kolboje. Platus tiesus vamzdelis įkišamas į trijų kaklelių kolbos vidurinį kaklelį, kurio viršutinis galas uždaromas guminiu kamščiu.

Prieš pradedant eksperimentą, apsauginis vamzdelis prijungiamas prie CO 2 šaltinio, kad iš prietaiso būtų pašalintas oras. Tai daroma siekiant išvengti sprogimo, kuris gali įvykti eksperimento metu, jei kolboje yra oro.

Iš prietaiso pašalinus orą, laisvasis išleidimo vamzdžio galas uždaromas guminiu kamščiu, atjungiamas CO 2 šaltinis, o apsauginio vamzdelio galas nuleidžiamas į indą su vandeniu.

Per vidurinį vamzdelį į kolbą įleidžiami keli kalcio fosfido gabalėliai ir vamzdelis uždaromas guminiu kamščiu.

Fosforinis vandenilis, susidarantis skaidant kalcio fosfidą, per apsauginį vamzdelį išstumia anglies dioksidą iš butelio.

Pašalinę anglies dioksidą iš kolbos, nuimkite kamštį nuo išleidimo vamzdžio. Dabar skysto vandenilio fosfido garai kartu su vandens garais patenka į išleidimo vamzdį ir kondensuojasi toje jo dalyje, kuri yra panardinta į aušinimo mišinį. Kai ši vamzdžio dalis užsikemša kondensuotų vandenilio fosfido ir vandens garų, dujos vėl patenka į apsauginį vamzdelį.

Laisvasis išleidimo vamzdžio galas su sušalusiu difosfinu užsandarinamas naudojant dujų degiklį, po to vamzdis atjungiamas nuo prietaiso, o kitas galas užsandarinamas.

Įprastomis sąlygomis difosfinas yra bespalvis skystis, nesimaišantis su vandeniu, verdantis 51,7° temperatūroje ir kietėjantis -99° temperatūroje. Šis skystis užsiliepsnoja savaime ir dega labai ryškia liepsna, todėl laikomas nesant oro.

Difosfinas stipriai laužia šviesą ir nesušlapina stiklo sienų.

Veikiamas purškiamų kietųjų medžiagų, terpentino, karščio (30°), šviesos ir koncentruotos HCl, difosfinas skyla į fosfiną ir fosforą pagal lygtį:

3Р 2 Н 4 = 4РН 3 + 2Р.

Fosforas sugeria dalį fosfino, sudarydamas junginį, vadinamą kietu vandenilio fosfidu.

Pasinaudojus tuo, kad difosfinas suyra esant koncentruotai HCl, galima gauti dujinį, savaime nedegų vandenilio fosfidą. Tam dujinio vandenilio fosfido ir skysto vandenilio fosfido garų mišinys perleidžiamas per plovimo kolbą su koncentruota HCl. Tokiu atveju skalbimo buteliuke lieka kietas vandenilio fosfidas – šviesiai geltona medžiaga, kuri veikiama šviesos suyra į vandenilį ir raudonąjį fosforą.

Patirtis. Gryno, ne savaime užsiliepsnojančio vandenilio fosfido gamyba. Prietaisas surenkamas pagal pav. Į pirmąją trijų kaklelių kolbą 2/3 pripildoma praskiesto HCl, į antrąją – koncentruotą HCl ir į kristalizatorių pilamas vanduo. Prietaisas surenkamas ir iš jo pašalinamas oras naudojant anglies dioksidą, kuris patenka į pirmąją trijų kaklų kolbą. Ištraukę orą, uždarykite guminio vamzdžio spaustuką I.

Per vidurinį vamzdelį įpilus kalcio fosfido į pirmąją trijų kaklelių kolbą, susidaro fosfino ir difosfino mišinys.

Praleisdamas per koncentruotą HCl, difosfinas suyra, o grynas dujinis vandenilio fosfidas patenka į kristalizatorių su vandeniu, kuris surenkamas įvairiuose induose vandens išstūmimo būdu.

FOSFORO DEGUONINIAI JUNGINIAI

Patirtis. Fosforo anhidrido (fosforo trioksido) gavimas ir savybės. Fosforo anhidridas gaunamas sausą orą leidžiant per įkaitintą raudonąjį fosforą. Prietaisas pagamintas iš trijų kartu sumaltų stiklinių vamzdelių. Pirmasis vamzdelis, horizontaliai sumontuotas trikojo spaustuke, skirtas raudonajam fosforui šildyti. Stiklo vatos tamponėlis dedamas į antrąjį mėgintuvėlį, taip pat pritvirtintas horizontalioje padėtyje ir pakaitintas iki maždaug 50°, kad iš pirmojo mėgintuvėlio liktų fosforas ir fosforo anhidridas. Trečiasis vamzdelis lenktas, jo galas nuleistas beveik iki mažos iš išorės aušintos kolbos dugno, kuriame kondensuojasi fosforo anhidridas.

Fosforo anhidridas – baltas, kristališkas, labai panašus į vašką nuodinga medžiaga, lydosi 23,8° ir verda 173,1° temperatūroje. (Virimo temperatūrą galima nustatyti kaitinant fosforo anhidridą azoto atmosferoje.)

Fosforo anhidridas turi redukuojančių savybių. Kaitinamas iki 70°, jis užsidega ir dega, virsdamas fosforo anhidridu pagal lygtį:

R 2 O 3 + O 2 = R 2 O 5.

Palaipsniui ši oksidacija, lydima švytėjimo, pradeda vykti esant normaliai temperatūrai.

Fosforo anhidridas sudaro dimerizuotas P 4 O 10 molekules.

Kaitinamas virš 210° arba veikiamas šviesos, fosforo anhidridas suyra:

2P 4 O 6 = 2P + 3P 2 O 4.

Fosforo anhidridas labai lėtai susijungia su šaltu vandeniu, sudarydamas fosforo rūgštį H 3 PO 3. Jis smarkiai reaguoja su karštu vandeniu, sudarydamas fosfiną ir fosforo rūgštį pagal lygtį:

P 4 O 6 + 6H 2 O = PH 3 + 3H 3 PO 4.

Patirtis. Fosforo anhidrido P 2 O 5 (fosforo pentoksido) gavimas ir savybės. Norėdami gauti fosforo anhidridą deginant fosforą, naudokite prietaisą, parodytą 1 pav.

Į kolbos kaklelį guminiu kamščiu įkišamas platus tiesus stiklinis vamzdelis, prie kurio galo viela pririšamas nedidelis porcelianinis tiglis. Vamzdis naudojamas fosforo įvedimui į tiglį ir uždegimui naudojant įkaitintą laidą. Per vieną iš šoninių vamzdelių oras patenka į kolbą, kuri, norint išvalyti, pirmiausia praeina per plovimo butelius su koncentruotais NaOH ir H 2 SO 4 tirpalais. Per antrąjį vamzdelį iš kolbos išeina deguonies stokojantis oras, pasiimdamas fosforo anhidridą, kuris kondensuojasi sausoje ir šaltoje kolboje. Pastarasis per skalbimo buteliuką su vandeniu yra prijungtas prie vandens srovės siurblio.

Norėdami atlikti eksperimentą, įjunkite vandens srovės siurblį, į tiglį įpilkite fosforo gabalėlių ir padėkite juos ant ugnies. Uždegę fosforą, nuimkite įkaitusią vielą, o viršutinį plataus stiklo vamzdelio galą užsukite guminiu kamščiu.

Visi prietaiso vamzdeliai ir kištukai turi būti sandariai sujungti.

Fosforas dega pagal lygtį:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Gautas fosforo anhidridas kondensuojasi šaltame butelyje sniegą primenančių dribsnių pavidalu.

Fosforo anhidrido gamyba jau buvo aptarta tiriant deguonies ir fosforo savybes.

Fosforo anhidridas yra išgrynintas iš žemesniųjų fosforo oksidų priemaišų sublimuojant deguonies sraute, dalyvaujant kempinei platinai. Fosforo anhidridą laikykite sausuose, sandariai uždarytuose ir parafinu išklotuose stiklainiuose.

Fosforo anhidridas atrodo kaip balta, kristalinė, panaši į sniegą medžiaga, bet gali būti amorfinė arba stiklinė.

Priklausomai nuo vandens molekulių, jungiančių fosforo anhidrido molekulę, skaičiaus, susidaro meta-, piro- ir ortofosforo rūgštys:

P 2 O 5 + H 2 O = 2HPO 3,

R2O5 + 2H2O = H4R2O7,

P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4.

Fosforo anhidridas yra galingiausia dujas dehidratuojanti medžiaga, todėl jis pilamas į džiovinimo kolonas ir bokštus, apliejant jį asbestu ar stiklo vata. Kai kuriais atvejais jis gali pašalinti vandens elementus iš kitų junginių, todėl naudojamas azoto, sieros anhidrido ir kitų junginių gamybai. Ore fosforo anhidridas, pritraukiantis drėgmę, greitai pasklinda (reikėtų laikyti, kai nėra drėgmės).

Kai fosforo anhidridas liečiasi su vandeniu, įvyksta smarki hidratacijos reakcija, kurią lydi stiprus triukšmas, panašus į švilpimą. Su nedideliu kiekiu šalto vandens susidaro metafosforo rūgštis, o su dideliu kiekiu šilto susidaro ortofosforo rūgštis.

Fosforo anhidridas, pakaitintas iki 250°, sublimuoja ir nusėda ant šaltų indo sienelių monoklininių kristalų pavidalu. Kaitinamas uždarame įrenginyje iki 440°, jis polimerizuojasi ir virsta milteliais, o esant 600° tampa stiklinis. Dėl garų kondensacijos susidaro kristalinė forma. Fosforo anhidridas lydosi 563° temperatūroje.

Patirtis. Metafosforo rūgšties HPO 3 paruošimas ir savybės. Į nedidelę stiklinę, kurioje yra 50 ml vandens, įpilkite 1-2 šaukštus fosforo rūgšties anhidrido. Dėl metafosforo rūgšties susidarymo vanduo tampa drumstas. Tirpalas tampa šviesios spalvos, jei leisite jam stovėti, sukratysite arba šiek tiek pakaitinsite.

Tirpalui išgaravus metafosforo rūgštis išsiskiria skaidrios, ledą primenančios, bespalvės stiklinės masės pavidalu.

Metafosforo rūgštį laikykite stiklainiuose, uždarytuose vaško kamščiu; esant orui, pasidengia balta danga, kurią galima nuplauti.

Vienabazinė metafosforo rūgštis yra vidutinio stiprumo rūgštis. Jis tirpsta vandenyje. Su vandens pertekliumi jis virsta piro- ir ortofosforo rūgštimis.

Metafosforo rūgšties arba mstafosfato tirpalas, pridėjus acto rūgšties, kreša albuminą. Bandymas gali būti atliktas mėgintuvėlyje, siekiant parodyti kiaušinių baltymų koaguliaciją.

Patirtis. Ortofosforo rūgšties paruošimas ir savybės. Tiriant azoto rūgšties savybes, buvo aptartas grynos ortofosforo rūgšties gavimas oksiduojant fosforą azoto rūgštimi.

Ortofosforo rūgštis taip pat gali būti gaminama kaitinant arba ilgai laikant metafosforo rūgštį, kaitinant fosforo rūgštį, veikiant vandenį fosforo pentachloridui, fosforo oksichloridui arba fosforo anhidridui, o koncentruota sieros rūgštimi veikiant kalcio ortofosfatą.

Fosforo rūgštis susidaro veikiant sieros rūgščiai kaulų pelenus:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3 CaSO 4 + 2H 3 PO 4.

5 kaitinkite porcelianiniame puodelyje 4-5 minutes G kaulų pelenai, 5 ml vandens ir 5 ml koncentruotas H 2 SO 4 (savitasis tankis 1,84). Tada puodelio turinys supilamas į stiklinę ir, atvėsus, praskiedžiamas tokiu pat kiekiu šalto vandens.

Nufiltravus kalcio sulfato nuosėdas ir išgarinus skaidrų tirpalą (kaitinant iki 150°), jis sutirštėja, įgauna tiršto sirupo konsistenciją.

Jei dalis nufiltruoto tirpalo neutralizuojama esant lakmusui su amoniaku (jo pridedant nedidelį perteklių), o po to pridedama sidabro nitrato, nusėda geltonos sidabro ortofosfato Ag 3 PO 4 nuosėdos.

Ortofosforo rūgštis yra bespalviai, skaidrūs ir kieti rombiniai kristalai, kurie difunduoja ore. Tai vidutinio stiprumo tribazinė rūgštis. Jis labai lengvai ištirpsta vandenyje, išskirdamas nedidelį šilumos kiekį. Jis parduodamas 40–95% vandeninio tirpalo pavidalu.

Vieną, du ar tris vandenilio jonus pakeitus metalais, ortofosforo rūgštis sudaro tris druskų serijas (NaH 2 PO 4 - pirminis natrio fosfatas, Na 2 HPO 4 - antrinis - natrio fosfatas ir Na 3 PO 4 - tretinis natrio fosfatas).

Silpnesnė, bet mažiau laki fosforo rūgštis gali išstumti azoto ir sieros rūgštis iš jų junginių.

Ortofosforo rūgštį pakaitinus iki 215°, gaunama pirofosforo rūgštis stiklinės masės pavidalu. Reakcija vyksta pagal lygtį:

2H 3 PO 4 + 35 kcal= H 4 P 2 O 7 + H 2 O,

ir kai kaitinama virš 300°, pirofosforo rūgštis virsta metafosforo rūgštimi:

H 4 P 2 O 7 + 6 kcal= 2HPO3 + H2O.

Patirtis. Fosforo rūgšties paruošimas ir savybės. Fosforo rūgšties gamyba hidrolizės būdu iš fosforo tribromido, trijodido ir trichlorido buvo aprašyta vandenilio bromido ir vandenilio jodido gamybos eksperimentuose ir bus toliau aptariama fosforo trichlorido savybių tyrimo eksperimentuose.

Fosforo rūgštis yra vidutinio stiprumo dvibazė rūgštis; jis sudaro dvi druskų serijas, pavyzdžiui, NaH 2 PO 3 – rūgštus natrio fosfitas ir Na 2 HPO 3 – vidutinis natrio fosfitas.

Laisvoje būsenoje H 3 PO 3 yra bespalviai kristalai, kurie difunduoja ore ir lengvai tirpsta vandenyje.

Kaitinant, fosforo rūgštis skyla į ortofosforo rūgštį ir fosfiną pagal lygtį:

4H 3 PO 3 = 3 H 3 PO 4 + PH 3.

Fosforo rūgštis yra stiprus reduktorius; kaitinant gyvsidabrio chlorido tirpalą redukuoja į chloridą ir net metalinį gyvsidabrį, o iš sidabro nitrato tirpalo išskiria metalinį sidabrą:

H 3 PO 3 + 2 HgCl 2 + H 2 O = Hg 2 Cl 2 + H 3 PO 4 + 2 HCl,

H 3 PO 3 + HgCl 2 + H 2 O = Hg + H 3 PO 4 + HCl,

H 3 PO 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2Ag + H 3 PO 4 + 2HNO 3.

Patirtis. Hipofosforinės rūgšties H 3 PO 2 redukcinis pobūdis. Hipofosforo rūgštis ir jos druskos (hipofosfitai) redukuoja vario, sidabro, gyvsidabrio, aukso ir bismuto druskas iki atitinkamų metalų. Pavyzdžiui, jei į vario sulfato arba sidabro nitrato tirpalą įpilama hipofosforo rūgšties tirpalo, išsiskiria metalinis varis ir metalinis sidabras ir susidaro ortofosforo rūgštis pagal lygtis:

H3PO2 + 2СuSO4 + 2H2O = 2Сu + H3PO4 + 2H2SO4,

H 3 PO 2 + 4AgNO 3 + 2H 2 O = 4Ag + H 3 PO 4 + 4HNO 3.

Hipofosforo rūgštis sumažina bromo ir jodo kiekį vandeniniai tirpalaiį vandenilio bromidą ir vandenilio jodidą pagal lygtis:

H3PO2 + 2Br2 + 2H2O = 4HBr + H3PO4,

H 3 PO 2 + 2I 2 + 2H 2 O = 4HI + H 3 PO 4.

Hipofosfitų paruošimas kaitinant baltąjį fosforą su stipriomis bazėmis aprašytas vandenilio fosfido gamybos eksperimente.

Kai bario hipofosfitas yra veikiamas sieros rūgšties, mainų reakcijos metu susidaro hipofosforo rūgštis.

Manoma, kad fosforas yra tamsoje švytintis mineralas, kuris yra nuodingas ir degus. Tačiau tai tik dalis tiesos apie šį nuostabų elementą. Fosforas taip pat gali būti įvairus, su tiesiogiai priešingomis savybėmis.

Kas yra raudonasis fosforas?

Fosforas gali būti kelių rūšių (alotropinių formų), kurios labai skiriasi savo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis. To priežastis – struktūros skirtumai. Pavyzdžiui, baltojo fosforo kristalinė gardelė yra molekulinė, o raudonojo fosforo – atominė. Jo dėka jis lėtai reaguoja su kitomis medžiagomis ir normaliomis sąlygomis yra stabilus ore (baltasis fosforas ore užsidega). Iš viso rasta daugiau nei dvidešimt fosforo modifikacijų, iš kurių keturios yra stabilios (baltasis, raudonasis, juodasis ir metalinis fosforas), likusios yra nestabilios.

Raudonasis fosforas yra labai įdomi medžiaga, natūralus neorganinis polimeras, kurio formulė (P 4)n ir labai sudėtinga piramidiškai susietų atomų struktūra.

Raudonojo fosforo savybės tam tikru mastu priklauso nuo jo gamybos sąlygų. Keičiant temperatūrą, šviesą ir katalizatorius, galima sukurti nuspėjamų savybių turinčius raudonojo fosforo tipus.

Raudonojo fosforo atradėjas – austras A. Schrötteris, kuris jį gavo pakaitinęs sandarią ampulę su baltuoju fosforu ir anglies monoksidu +500 °C temperatūroje.

Raudonojo fosforo savybės

Raudonasis fosforas susidaro ilgai kaitinant baltąjį fosforą aukšta temperatūra ah (250-300 °C) be oro prieigos. Medžiagos spalva skiriasi nuo violetinės-raudonos iki violetinės.

Raudonasis fosforas, skirtingai nei garsesnis jo „brolis“, baltasis fosforas, yra kieta medžiaga, nešviečia ir praktiškai nieko netirpsta (nei vandenyje, nei organiniuose tirpikliuose, nei anglies disulfide). Jis nėra toksiškas, savaime užsidega tik esant +240-260 °C temperatūrai (tiesą sakant, užsidega ne pats raudonasis fosforas, o jo garai, kurie atvėsę virsta baltu degiu fosforu) .

Raudonojo fosforo tankis yra didesnis nei baltojo fosforo ir yra lygus 2,0 - 2,4 g/cm3 (priklausomai nuo konkrečios modifikacijos).

Ore raudonasis fosforas sugeria drėgmę ir oksiduojasi, virsdamas oksidu; toliau sugerdama drėgmę, ji virsta tiršta fosforo rūgštimi („sugeria“). Atsižvelgiant į tai, reagentas turi būti hermetiškai uždarytas, kad oro drėgmė nepatektų. Kaitinamas raudonasis fosforas netirpsta, o sublimuoja (išgaruoja). Po kondensacijos medžiagos garai virsta baltuoju fosforu.

Raudonojo fosforo panaudojimas

Raudonasis fosforas praktiškai netoksiškas ir daug saugesnis naudoti bei laikyti nei baltasis fosforas. Todėl į pramoninės gamybos dažniausiai naudojami fosfidai, fosforo turinčios trąšos, įvairūs fosforo rūgšties dariniai, raudonasis fosforas.

Pats raudonasis fosforas daugiausia naudojamas degtukų gamybai. Jis įtrauktas į „grotelių“ mišinį, kuris dedamas ant dėžutės. Jis taip pat naudojamas tepalams, padegamoms kompozicijoms, kurui ir kaitrinių lempų gamyboje.

Nežinote kur nusipirkti raudonojo fosforo?

Raudonojo fosforo ir įvairių kitų cheminių medžiagų galite įsigyti vienoje didžiausių laboratorinės įrangos parduotuvių „Prime Chemicals Group“. Mes turime prieinamas kainas ir patogų pristatymą visoje Maskvoje ir regione, o kvalifikuoti vadybininkai padės jums pasirinkti.

Fosforas (iš graikų k. phosphoros – šviečiantis; lot. Phosphorus) – periodinės lentelės cheminių elementų periodinės sistemos elementas, vienas iš labiausiai paplitusių žemės plutos elementų, jo kiekis – 0,08–0,09 % masės. Koncentracija jūros vandenyje yra 0,07 mg/l. Dėl didelio cheminio aktyvumo jis nerandamas laisvoje būsenoje. Jis sudaro apie 190 mineralų, iš kurių svarbiausi yra apatitas Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl,OH), fosforitas Ca 3 (PO 4) 2 ir kt. Fosforo yra visose žalių augalų dalyse, dar daugiau vaisiuose ir sėklose (žr. fosfolipidus). Esama gyvūnų audiniuose, yra baltymų ir kitų būtinų medžiagų dalis organiniai junginiai(ATP, DNR), yra gyvybės elementas.

Istorija

Fosforą 1669 m. atrado Hamburgo alchemikas Hennigas Brandas. Kaip ir kiti alchemikai, Brandas bandė rasti filosofo akmuo, bet gavo šviečiančią medžiagą. Brandas daugiausia dėmesio skyrė eksperimentams su žmogaus šlapimu, nes manė, kad, būdamas auksinės spalvos, jame gali būti aukso ar ko nors naudingo kasybai. Jo pradinis metodas buvo pirmiausia leisti šlapimui stovėti keletą dienų, kol jis išnyks nemalonus kvapas, o po to virti iki lipnumo. Šildydamas šią pastą iki aukštos temperatūros ir sukeldamas burbuliukus, jis tikėjosi, kad jiems kondensuojantis juose bus aukso. Po kelių valandų intensyvaus virimo buvo gauti balto vaško pavidalo medžiagos grūdeliai, kurie labai ryškiai degė ir tamsoje mirgėjo. Prekės ženklas šią medžiagą pavadino phosphorus mirabilis (lot. „stebuklingas šviesos nešėjas“). Brando fosforo atradimas buvo pirmasis naujo elemento atradimas nuo antikos laikų.
Kiek vėliau fosforą gavo kitas vokiečių chemikas Johanas Kunkelis.
Nepriklausomai nuo Brando ir Kunkelio, fosforą gavo R. Boyle'as, kuris jį aprašė 1680 m. spalio 14 d. ir 1693 m. paskelbtame straipsnyje „Fosforo paruošimo iš žmogaus šlapimo metodas“.
1743 m. Andreas Marggrafas paskelbė patobulintą fosforo gamybos būdą.
Yra įrodymų, kad arabų alchemikai galėjo gauti fosforo XII amžiuje.
Lavoisier įrodė, kad fosforas yra paprasta medžiaga.

vardo kilmė

1669 m. Henningas Brandas, kaitindamas mišinį baltas smėlis ir išgaravusio šlapimo, buvo gauta tamsoje švytinti medžiaga, pirmą kartą vadinama „šalta ugnimi“. Antrinis pavadinimas „fosforas“ kilęs iš graikiškų žodžių „φῶς“ – šviesa ir „φέρω“ – nešti. IN senovės graikų mitologija Pavadinimą Fosforas (arba Eosforas, senovės graikų Φωσφόρος) nešiojo Ryto žvaigždės globėjas.

Kvitas

Fosforas gaunamas iš apatitų arba fosforitų dėl sąveikos su koksu ir silicio dioksidu 1600 ° C temperatūroje:
2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 → P4 + 10CO + 6CaSiO 3.

Susidarę baltojo fosforo garai kondensuojami imtuve po vandeniu. Vietoj fosforitų galima redukuoti kitus junginius, pavyzdžiui, metafosforo rūgštį:
4HPO3 + 12C → 4P + 2H2 + 12CO.

Fizinės savybės

Elementinis fosforas normaliomis sąlygomis yra keletas stabilių alotropinių modifikacijų; Fosforo alotropijos problema yra sudėtinga ir nevisiškai išspręsta. Paprastai yra keturios modifikacijos paprasta medžiaga - baltas, raudonas, juodas ir metalinis fosforas. Kartais jie taip pat vadinami pagrindinėmis alotropinėmis modifikacijomis, o tai reiškia, kad visos kitos yra šių keturių įvairovė. Normaliomis sąlygomis yra tik trys alotropinės fosforo modifikacijos, o ypač aukšto slėgio sąlygomis taip pat yra metalinė forma. Visos modifikacijos skiriasi spalva, tankiu ir kt fizinės savybės; Pastebima tendencija smarkiai mažėti cheminiam aktyvumui pereinant nuo baltojo prie metalinio fosforo ir didėjant metalinėms savybėms.

Cheminės savybės

Fosforo cheminis aktyvumas yra daug didesnis nei azoto. Cheminės savybės Fosforą daugiausia lemia jo alotropinė modifikacija. Baltasis fosforas yra labai aktyvus, pereinant prie raudonojo ir juodojo fosforo, cheminis aktyvumas smarkiai sumažėja. Baltasis fosforas švyti tamsoje ore; švytėjimas atsiranda dėl fosforo garų oksidacijos iki žemesnių oksidų.
Fosforas skystoje ir ištirpusioje būsenoje, taip pat garuose iki 800 ° C, susideda iš P 4 molekulių. Kaitinant virš 800 °C, molekulės disocijuoja: P 4 = 2P 2. Esant aukštesnei nei 2000 °C temperatūrai, molekulės skyla į atomus.

Fosforas yra žinomas kelių alotropinių modifikacijų: balta, raudona, violetinė ir juoda. Laboratorinėje praktikoje susiduriama su baltomis ir raudonomis modifikacijomis.

Baltasis fosforas yra kieta medžiaga. Normaliomis sąlygomis jis yra gelsvas, minkštas ir išvaizda atrodo kaip vaškas. Jis lengvai oksiduojasi ir užsidega. Baltasis fosforas yra nuodingas ir palieka skausmingus nudegimus ant odos. Baltasis fosforas parduodamas skirtingo ilgio lazdelių pavidalu, kurių skersmuo yra 0,5–2 cm.