Fyzikálne vlastnosti bieleho fosforu. Rovnice najdôležitejších reakcií fosforu. Úpravy a vlastnosti

Keď na stránke nájdete chybu, vyberte ju a stlačte Ctrl + Enter

ZÍSKAVANIE BIELEHO FOSFORU

Pri vykonávaní experimentov je potrebné vziať do úvahy, že biely fosfor a jeho výpary sú jedovaté; pri kontakte s pokožkou zanecháva bolestivé a dlhodobo sa hojace rany ( pozri predpisy pre biely fosfor).

Skúsenosti. Získanie fosforu v dôsledku interakcie ortofosforečnanu vápenatého, uhlia a oxidu kremičitého.

Reakcia prebieha podľa rovnice:

Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3Si02 \u003d 2P + 3CaSiO3 + 5CO -282 kcal.

Táto skúsenosť umožňuje získať biely a červený fosfor a pozorovať jeho studený plameň.

Reakčná komora je žiaruvzdorná sklenená banka s kapacitou 2 l s dvoma rúrkami. Priemer banky 150 mm, dĺžka rúrok je cca 50 mm, vnútorný priemer 40 mm.

Pri zostavovaní prístroja sa banka namontuje, ako je znázornené na obrázku, na statívový krúžok obalený azbestom a upevnený v hornej časti do svorky statívu. Obe trubice sú uzavreté gumovými zátkami, v strede ktorých je jeden otvor pre uhlíkové elektródy a na boku jeden otvor pre vstup a výstup plynu. Spodná elektróda s priemerom cca 12 mm vložte tak, aby jej koniec nedosahoval do stredu banky. Na konci elektródy vloženej do banky je upevnená malá železná objímka, ktorá by mala byť oporou pre keramický téglik s otvorom na dne. Použitá spojka musí mať skrutkový závit a mosadznú skrutku; priemer spojky cca 9 mm. Objímka sa naskrutkuje tak, aby jedna strana objímky bola nad koncom elektródy. Keramický téglik (s horným priemerom menším ako 40 mm), do otvoru, na dne ktorého je zasunutý hrot elektródy. Na spodnom konci elektródy je pripevnená medená objímka, ktorá slúži na pripojenie elektródy k elektrickému vodiču.

Do korku hornej rúrky je vložená hrubostenná sklenená žiaruvzdorná trubica s dĺžkou asi 100 cm. ml takým spôsobom, že je približne 10 mm vstúpil do banky. Horná uhlíková elektróda, ktorá môže byť tenšia ako spodná, by mala ľahko prejsť touto trubicou. Na horný koniec sklenenej trubice (s roztavenými okrajmi) a elektródu, ktorá cez ňu prechádza, navlečieme kus gumovej trubice 50 mm. Horná elektróda je zosilnená tak, že jej zahrotený koniec je vo vzdialenosti 8-10 mm z horného konca spodnej elektródy. Na hornom konci hornej elektródy je ako izolovaná rukoväť upevnená korková zátka s otvorom v strede. Pod korkom je vystužená medená manžeta, ku ktorej je pripojený elektrický drôt.

Elektrický vodič používaný v spotrebiči musí byť starostlivo izolovaný. Medené spojky a konce drôtov sú obalené izolačnou páskou.

Pri miernom stlačení korkovej rukoväte by sa horná elektróda mala dotýkať spodnej a po zastavení tlaku by sa mala vrátiť do pôvodnej polohy. Premývacia fľaša s koncentrovanou H2S04 sa pripojí k balónu s vodíkom.

Výstupná trubica prechádzajúca spodnou zátkou reakčnej komory je pripojená k T-kusu. Spodné koleno trička siaha takmer po dno fľaše, do polovice naplnenej vodou. Na horné koleno je pomocou gumenej hadičky so skrutkovacou svorkou, ktorú som nasadil, pripevnená krátka mosadzná trubička, do ktorej spodného konca je vložený voľný tampón zo sklenej vaty. Výstupná trubica z fľaše s vodou je spojená s krátkou sklenenou trubicou pomocou gumovej trubice so svorkou II.

Reakčná zmes sa pripraví rozomletím v mažiari 6 G ortofosforečnan vápenatý, 4 G kremenný piesok a 3 G koks alebo drevené uhlie. Po kalcinácii pri vysokej teplote v uzavretom tégliku sa zmes ochladí v exsikátore.

Pred experimentom sa zmes naleje do elektródového téglika a pritlačí na steny tak, aby v strede zmesi zostal prázdny priestor v tvare kužeľa až po spodnú elektródu.

Namiesto banky s dvoma trubicami môžete použiť žiaruvzdornú sklenenú trubicu s priemerom asi 50 mm. V neprítomnosti téglika môže byť reakčná zmes umiestnená do kónického vybrania 15 mm vyrobené na hornom konci spodnej elektródy; uhlíková elektróda by v tomto prípade mala mať priemer 20 mm. Ako horná elektróda uhlíková elektróda s priemerom 5 mm aplikovaný na elektrický oblúk. Experiment sa vykonáva v tme. Svorka II sa zatvorí, svorka I sa otvorí a cez prístroj prechádza silný prúd vodíka. Potom, čo sa presvedčia, že vodík vychádzajúci zo zariadenia je čistý, zapália ho na konci mosadznej trubice a regulujú prúd tak, aby bol plameň pokojný a nie veľmi veľký. Prúd sa zapne a stlačením hornej elektródy sa vytvorí elektrický oblúk (10-15 s). Po chvíli sa vodíkový plameň zmení na smaragdovozelený (aby bola zmena farby výraznejšia, priložíme do plameňa porcelánový pohár).

Pary bieleho fosforu vznikajúce v reakčnej nádobe sú spolu s plynmi odvádzané do banky s vodou a tu kondenzujú vo forme malých guľôčok. Ak je svorka II otvorená a svorka I je zatvorená, potom je možné pozorovať studený plameň fosforu na konci odvzdušňovacej trubice vychádzajúcej z fľaše s vodou.

Krúživými pohybmi hornej elektródy sa do elektrického oblúka zavádzajú nové časti reakčnej zmesi.

Na získanie červeného fosforu sa zníži prietok vodíka, takže para fosforu tak rýchlo neopúšťa reakčnú komoru.

Ak oblúk vypnete, potom ho zapnite vnútorné steny banky, môžete vidieť červený nádych a na studených častiach steny - biely fosfor.

Počas celého experimentu sa pozoruje studená žiara alebo studený plameň fosforu.

Po určitom ochladení téglika sa kondenzačná fľaša vypne bez zastavenia toku vodíka.

Na konci experimentu a úplnom ochladení zariadenia v prúde vodíka sa elektródy odstránia a banka sa nechá nejaký čas na vlhkom vzduchu pod ťahom. Na umytie banky použite vodu s pieskom alebo koncentrovanú H2SO4.

Namiesto vodíka možno pri pokuse použiť oxid uhličitý, no tvorba fosforu v tomto prípade nie je taká efektívna. Studená žiara alebo studený plameň fosforu má v tomto prípade tiež zelenú farbu.

Malé guľôčky kondenzovaného bieleho fosforu sa umiestnia do banky s studená voda a uložte pre budúce experimenty.

Skúsenosti. Príprava bieleho fosforu redukciou metafosforečnanu sodného hliníkovým práškom v prítomnosti oxidu kremičitého. Reakčná rovnica:

6NaP03 + 10Al + 3Si02 \u003d 6P + 5Al203 + 3Na2Si03.

Regenerácia sa uskutočňuje zahrievaním v žiaruvzdornej rúre 25 cm a priemer 1-1,5 cm, napojený na jednej strane na zdroj čistého vodíka (balónik alebo Kippov prístroj) a na druhej strane na trubicu, cez ktorú sa plynné produkty vypúšťajú do kryštalizátora s vodou.

Do žiaruvzdornej rúrky nalejte zmes pozostávajúcu z 1 % hmotn. vrátane NaR03, 3 hmotn. vrátane Si02 a 0,5 hmotn. vrátane hliníkových pilín. Pomocou azbestových zátok je trubica na jednej strane pripojená cez umývaciu fľašu obsahujúcu koncentrovanú H 2 SO 4 k zdroju vodíka a na druhej strane k odtokovej trubici.

Po odstránení vzduchu zo zariadenia silným prúdom vodíka a uistení sa, že vychádzajúci vodík je čistý, sa pomocou horáka Teklu s rybinou zohreje žiaruvzdorná trubica. Fosfor vytvorený vyššie uvedenou reakciou sa destiluje a kondenzuje vo forme malých guľôčok v kryštalizátore s vodou. V tme môžete vidieť zelenú žiaru fosforu v trubici.

Na konci experimentu sa zariadenie rozloží až po úplnom ochladení v prúde vodíka.

Výsledný fosfor sa umiestni na uskladnenie v nádobe so studenou vodou.

Metafosforečnan sodný možno získať kalcináciou hydrátu hydroortofosforečnanu sodného amónneho; reakčná rovnica:

NaNH4HP044H20 = NaP03 + NH3 + 5H20.

Skúsenosti. Získanie malého množstva bieleho fosforu z červeného. Experiment sa uskutočňuje v skúmavke s dĺžkou 17-20 cm a priemer 1,5 cm v atmosfére oxid uhličitý.

V skúmavke, ktorá je držaná vo vertikálnej polohe, 0,3-0,5 G vysušte červený fosfor tak, aby steny skúmavky zostali čisté.

Skúmavka je voľne uzavretá gumovou zátkou takmer na dno siahajúca sklenená trubička, cez ktorú vstupuje do skúmavky slabý prúd oxidu uhličitého. Po naplnení trubice oxidom uhličitým sa sklenená trubica vytiahne tak, aby hrot trubice zostávajúci v trubici nebol dlhší ako 5-6 cm. Skúmavka pri samotnom otvore je upevnená v svorke statívu vo vodorovnej polohe a jej časť, kde sa nachádza fosfor, je mierne zahriata. Zároveň sa pozoruje odparovanie červeného fosforu a zrážanie kvapôčok bieleho fosforu na studených stenách skúmavky.

Zrážanie bieleho fosforu v tme je jasne viditeľné vďaka žiare v dôsledku pomalej oxidácie. V tme je tiež pozorovaný vznik studeného plameňa (žiara) fosforu pri otvorení skúmavky. Ak sa experiment vykonáva na svetle, čerstvo pripravený biely fosfor sa čiastočne zmení na červený.

Na dne skúmavky ostanú len nečistoty obsiahnuté vo fosfore.

Na konci experimentu sa skúmavka ochladí v prúde oxidu uhličitého a z času na čas sa po nej poklepáva, aby sa uľahčilo tuhnutie podchladeného bieleho fosforu. Po ochladení sa skúmavka s bielym fosforom vloží do kadičky s vodou a zahreje sa na 50°, aby sa všetok fosfor roztopil a zhromaždil na dne skúmavky. Po stuhnutí bieleho fosforu sa odstráni ochladením skúmavky prúdom studená voda. Po prijatí veľmi malého množstva fosforu sa zo skúmavky odstráni spálením alebo zahriatím koncentrovaným alkalickým roztokom.

Na odstránenie stôp fosforu z trubice, cez ktorú bol privádzaný oxid uhličitý, a gumovej zátky sa používa roztok KMnO 4 alebo AgNO 3.

ČISTENIE BIELEHO FOSFORU

Biely fosfor je možné čistiť destiláciou s vodnou parou v atmosfére oxidu uhličitého, filtráciou fosforu roztaveného vo vode cez semiš v bezvzduchovom priestore, úpravou zmesou chrómu alebo bromnanom sodným a následným premytím destilovanou vodou.

FYZIKÁLNO-CHEMICKÉ VLASTNOSTI BIELEHO FOSFORU

Fosfor je známy v niekoľkých alotropných modifikáciách: biela, červená, fialová a čierna. V laboratórnej praxi sa treba stretnúť s bielou a červenou modifikáciou.

Biely fosfor - pevný. Za normálnych podmienok je žltkastý, mäkký a vzhľadovo podobný vosku. Ľahko oxiduje a je horľavý. Biely fosfor je jedovatý – na pokožke zanecháva bolestivé popáleniny. Biely fosfor sa predáva vo forme tyčiniek rôznych dĺžok s priemerom 0,5-2 cm.

Biely fosfor ľahko oxiduje, a preto sa skladuje pod vodou v dôkladne uzavretých nádobách z tmavého skla v slabo osvetlených a málo chladných miestnostiach (aby sa predišlo prasknutiu pohárov v dôsledku zamrznutia vody). Množstvo kyslíka obsiahnutého vo vode a oxidačnom fosfore je veľmi malé; je 7-14 mg na liter vody.

Pod vplyvom svetla sa biely fosfor zmení na červený.

Pri pomalej oxidácii sa pozoruje žiara bieleho fosforu a pri prudkej oxidácii sa zapáli.

Biely fosfor sa odoberá pomocou pinzety alebo kovových klieští; v žiadnom prípade by ste sa ho nemali dotýkať rukami.

V prípade popálenia bielym fosforom sa popálené miesto umyje roztokom AgNO 3 (1:1) alebo KMnO 4 (1:10) a aplikuje sa mokrý obklad namočený v rovnakých roztokoch alebo 5% roztoku síran meďnatý, potom sa rana premyje vodou a po vyhladení epidermy sa aplikuje vazelínový obväz s metylovou violeťou. Pri ťažkých popáleninách navštívte lekára.

Roztoky dusičnanu strieborného, manganistanu draselného a síranu meďnatého oxidujú biely fosfor a zastavujú tak jeho škodlivý účinok.

V prípade otravy bielym fosforom užívajte čajovú lyžičku 2% roztoku síranu meďnatého perorálne, kým sa neobjaví zvracanie. Potom sa pomocou Mitcherlichovho testu na základe luminiscencie stanoví prítomnosť fosforu. Na to sa k zvracaniu otráveného pridáva voda okyslená kyselinou sírovou a destiluje sa v tme; pri obsahu fosforu sa pozoruje žiara pár. Ako zariadenie sa používa Wurtzova banka, na ktorej bočnej trubici je pripevnený Liebigov chladič, odkiaľ destilované produkty vstupujú do zberača. Ak sa para fosforu nasmeruje do roztoku dusičnanu strieborného, vytvorí sa čierna zrazenina kovového striebra, ktorá sa vytvorí podľa rovnice uvedenej v pokuse o redukcii solí striebra bielym fosforom.

Už 0.1 G biely fosfor je smrteľná dávka pre dospelého človeka.

Biely fosfor sa reže nožom alebo nožnicami v porcelánovej mažiari pod vodou. Pri použití vody pri izbovej teplote sa fosfor drobí. Preto je lepšie použiť teplú vodu, ale nie vyššiu ako 25-30 °. Po narezaní fosforu v teplej vode sa prenesie do studenej vody alebo sa ochladí prúdom studenej vody.

Biely fosfor je vysoko horľavá látka. Zapaľuje sa pri teplote 36-60° v závislosti od koncentrácie kyslíka vo vzduchu. Preto pri vykonávaní experimentov, aby sa predišlo nehode, je potrebné vziať do úvahy každé zrnko.

Sušenie bieleho fosforu sa vykonáva rýchlou aplikáciou tenkého azbestu alebo filtračného papiera, aby sa zabránilo treniu alebo tlaku.

Keď sa fosfor zapáli, uhasí sa pieskom, mokrým uterákom alebo vodou. Ak je horiaci fosfor na liste papiera (alebo azbestu), tohto listu sa nesmiete dotýkať, pretože roztavený horiaci fosfor sa môže ľahko rozliať.

Biely fosfor sa topí pri 44°, vrie pri 281°. Biely fosfor sa topí vodou, pretože pri kontakte so vzduchom sa roztavený fosfor zapáli. Fúziou a následným ochladením sa dá z odpadu ľahko získať biely fosfor. K tomu sa vo vodnom kúpeli zahrieva biely fosforový odpad z rôznych experimentov, zhromaždený v porcelánovom tégliku s vodou. Ak je na povrchu roztaveného fosforu viditeľná tvorba kôry, pridá sa trochu HNO 3 alebo zmes chrómu. Kôra sa zoxiduje, drobné zrnká sa spoja do spoločnej hmoty a po ochladení prúdom studenej vody sa získa jeden kúsok bieleho fosforu.

Zvyšky fosforu v žiadnom prípade nehádžte do drezu, pretože sa hromadia v ohyboch kanalizačného kolena a môžu spôsobiť popáleniny údržbárov.

Skúsenosti. Tavenie a podchladenie roztaveného bieleho fosforu. Do skúmavky s vodou sa vloží kúsok bieleho fosforu vo veľkosti hrášku. Skúmavka sa umiestni do kadičky naplnenej takmer po vrch vodou a upevní sa vo zvislej polohe v statívovej svorke. Sklo sa mierne zahreje a pomocou teplomeru určíme teplotu vody v skúmavke, pri ktorej sa topí fosfor. Po skončení tavenia sa skúmavka prenesie do kadičky so studenou vodou a pozoruje sa tuhnutie fosforu. Ak je trubica stacionárna, potom pri teplote nižšej ako 44 ° (do 30 °) zostáva biely fosfor v kvapalnom stave.

Kvapalný stav bieleho fosforu, ochladený pod jeho teplotu topenia, je stavom podchladenia.

Po skončení experimentu, aby sa fosfor ľahšie extrahoval, sa opäť roztaví a skúmavka sa ponorí otvorom hore v naklonenej polohe do nádoby so studenou vodou.

Skúsenosti. Pripevnenie kúska bieleho fosforu na koniec drôtu. Na roztavenie a stuhnutie bieleho fosforu sa používa malý porcelánový téglik s fosforom a vodou; vloží sa do pohára teplej a potom studenej vody. Drôt na tento účel sa odoberá železo alebo meď s dĺžkou 25-30 cm a priemer 0,1-0,3 cm. Keď je drôt ponorený do tuhnúceho fosforu, ľahko sa k nemu prichytí. Pri absencii téglika sa používa skúmavka. Kvôli nedostatočne rovnému povrchu skúmavky je však niekedy potrebné ju rozbiť, aby sa fosfor extrahoval. Na odstránenie bieleho fosforu z drôtu sa ponorí do pohára teplej vody.

Skúsenosti. Stanovenie špecifickej hmotnosti fosforu. Pri 10° je špecifická hmotnosť fosforu 1,83. Skúsenosti nám umožňujú uistiť sa, že biely fosfor je ťažší ako voda a ľahší ako koncentrovaná H2SO4.

Keď sa malý kúsok bieleho fosforu vloží do skúmavky s vodou a koncentrovanou H2SO4 (špecifická hmotnosť 1,84), pozoruje sa, že fosfor klesá vo vode, ale pláva na povrchu kyseliny a topí sa v dôsledku tepla uvoľnené, keď sa koncentrovaná H2SO rozpustí 4 vo vode.

Na naliatie koncentrovanej H 2 SO 4 do skúmavky s vodou použite lievik s dlhým a úzkym hrdlom siahajúcim až po koniec skúmavky. Nalejte kyselinu a opatrne vyberte lievik zo skúmavky, aby nedošlo k premiešaniu tekutín.

Po skončení pokusu sa obsah skúmavky premieša sklenenou tyčinkou a z vonkajšej strany sa ochladí prúdom studenej vody, kým fosfor nestuhne, aby sa dal zo skúmavky odstrániť.

Pri použití červeného fosforu sa pozoruje, že klesá nielen vo vode, ale aj v koncentrovanej H 2 SO 4, pretože jeho merná hmotnosť (2,35) je väčšia ako merná hmotnosť vody aj koncentrovanej kyseliny sírovej.

ŽIAR BIELEHO FOSFORU

Vďaka pomalej oxidácii, ku ktorej dochádza aj pri bežných teplotách, v tme svieti biely fosfor (odtiaľ názov „svetelný“). Okolo kúska fosforu v tme sa objaví zelenkastý svetielkujúci oblak, ktorý keď sa fosfor rozvibruje, uvedie sa do vlnovitého pohybu.

Fosforescencia (luminiscencia fosforu) sa vysvetľuje pomalou oxidáciou pár fosforu vzdušným kyslíkom na fosfor a anhydrid fosforu s uvoľňovaním svetla, ale bez uvoľňovania tepla. V tomto prípade sa uvoľňuje ozón a okolitý vzduch sa ionizuje (pozri experiment ukazujúci pomalé horenie bieleho fosforu).

Fosforescencia závisí od teploty a koncentrácie kyslíka. Pri 10°C a normálnom tlaku prebieha fosforescencia slabo a bez prítomnosti vzduchu k nej vôbec nedochádza.

Látky, ktoré reagujú s ozónom (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terpentínový olej) zoslabujú alebo úplne zastavujú fosforescenciu.

Premena chemickej energie na svetelnú energiu sa nazýva "chemiluminiscencia".

Skúsenosti. Pozorovanie žiary bieleho fosforu. Ak v tme pozorujete kúsok bieleho fosforu v pohári, ktorý nie je úplne pokrytý vodou, potom je viditeľná zelenkastá žiara. V tomto prípade mokrý fosfor pomaly oxiduje, ale nevznieti sa, pretože teplota vody je pod bodom vzplanutia bieleho fosforu.

Žiaru bieleho fosforu možno pozorovať po krátkom vystavení kúska bieleho fosforu vzduchu. Ak dáte niekoľko kúskov bieleho fosforu do banky na sklenenú vatu a naplníte banku oxidom uhličitým, koniec výstupnej trubice spustíte na dno banky pod sklenenú vatu a potom banku mierne zahrejete ponorením do nádobu s teplou vodou, potom v tme môžete pozorovať vznik studeného bledozelenkastého plameňa (kľudne doň strčiť ruku).

Vznik studeného plameňa sa vysvetľuje tým, že oxid uhličitý opúšťajúci banku strháva pary fosforu, ktoré sa pri kontakte so vzduchom pri otvorení banky začínajú oxidovať. V banke sa biely fosfor nezapáli, pretože je v atmosfére oxidu uhličitého. Na konci experimentu sa banka naplní vodou.

Pri opise experimentu na výrobu bieleho fosforu v atmosfére vodíka alebo oxidu uhličitého už bolo spomenuté, že vykonávanie týchto experimentov v tme umožňuje pozorovať žiaru bieleho fosforu.

Ak urobíte nápis na stenu, kartón alebo papier s fosforovou kriedou, potom vďaka fosforescencii zostane nápis viditeľný po dlhú dobu v tme.

Takýto nápis nie je možné urobiť na tabuľu, pretože potom sa na ňu obyčajná krieda nelepí a tabuľu je potrebné umyť benzínom alebo iným stearínovým rozpúšťadlom.

Fosforová krieda sa získava rozpustením tekutého bieleho fosforu v roztavenom stearíne alebo parafíne. Za týmto účelom sa do skúmavky pridajú približne dva hmotnostné diely stearínu (kúsky sviečky) alebo parafínu k jednému hmotnostnému dielu suchého bieleho fosforu, skúmavka sa prekryje vatou, aby sa zabránilo vniknutiu kyslíka, a zahrieva sa nepretržitou trasenie. Po ukončení tavenia sa skúmavka ochladí prúdom studenej vody, potom sa skúmavka rozbije a stuhnutá hmota sa vyberie.

Fosforová krieda sa skladuje pod vodou. Pri použití je kúsok takejto kriedy zabalený do vlhkého papiera.

Fosforová krieda sa dá získať aj pridaním malých kúskov sušeného bieleho fosforu do parafínu (stearínu) rozpusteného v porcelánovej šálke. Ak sa parafín pri pridávaní fosforu vznieti, uhasí sa prikrytím pohára kúskom kartónu alebo azbestu.

Po určitom ochladení sa roztok fosforu v parafíne naleje do suchých a čistých skúmaviek a chladí sa prúdom studenej vody, kým nestuhne na pevnú hmotu.

Potom sa skúmavky rozbijú, odstráni sa krieda a uskladní sa pod vodou.

ROZPUSTNOSŤ BIELEHO FOSFORU

Vo vode je biely fosfor málo rozpustný, málo rozpustný v alkohole, éteri, benzéne, xyléne, metyljodide a glyceríne; dobre sa rozpúšťa v sírouhlíku, chloride sírovom, chloride fosforitom a bromide fosforitom, tetrachlórmetáne.

Skúsenosti. Rozpustenie bieleho fosforu v sírouhlíku. Sirouhlík je bezfarebná, vysoko prchavá, vysoko horľavá, jedovatá kvapalina. Preto sa pri práci s ním vyhýbajte vdychovaniu jeho pár a vypnite všetky plynové horáky.

Tri alebo štyri kúsky bieleho fosforu veľkosti hrášku sa rozpustia za ľahkého pretrepania v pohári 10-15 ml sírouhlík.

Ak sa malý hárok filtračného papiera navlhčí týmto roztokom a drží na vzduchu, papier sa po chvíli vznieti. Je to preto, že sírouhlík sa rýchlo vyparuje a jemne rozptýlený biely fosfor zostávajúci na papieri rýchlo oxiduje pri bežných teplotách a vznieti sa vplyvom tepla uvoľneného pri oxidácii. (Je známe, že teplota vznietenia rôzne látky závisí od stupňa ich zbrúsenia.) Stáva sa, že sa papier nezapáli, ale iba zuhoľní. Papier navlhčený roztokom fosforu v sírouhlíku sa udržuje na vzduchu pomocou kovových klieští.

Experiment sa vykonáva opatrne, aby kvapky roztoku fosforu v sírouhlíku nepadali na podlahu, na stôl, na oblečenie alebo na ruky.

Ak sa roztok dostane na ruku, rýchlo sa umyje mydlom a vodou a potom roztokom KMnO 4 (na oxidáciu častíc bieleho fosforu, ktoré padli na ruky).

Roztok fosforu v sírouhlíku zostávajúci po experimentoch sa v laboratóriu neskladuje, pretože sa môže ľahko vznietiť.

PREMENA BIELEHO FOSFORU NA ČERVENÝ

Biely fosfor sa mení na červený podľa rovnice:

P (biela) = P (červená) + 4 kcal.

Proces premeny bieleho fosforu na červený sa značne urýchli zahrievaním, vplyvom svetla a v prítomnosti stôp jódu (1 G jód pri 400 G biely fosfor). Jód v kombinácii s fosforom vytvára jodid fosforečný, v ktorom sa biely fosfor rozpúšťa a uvoľňovaním tepla sa rýchlo mení na červený.

Červený fosfor sa získava dlhodobým zahrievaním bieleho fosforu v uzavretej nádobe v prítomnosti stôp jódu na 280-340 °

Pri dlhodobom skladovaní bieleho fosforu na svetle sa postupne mení na červený.

Skúsenosti. Získanie malého množstva červeného fosforu z bieleho. V sklenenej trubici dlhej 10-12, uzavretej na jednom konci cm a priemer 0,6-0,8 cm zavádzajú kúsok bieleho fosforu veľkosti zrnka pšenice a veľmi malý kryštál jódu. Skúmavka sa utesní a suspenduje vo vzduchovom kúpeli nad podnosom s pieskom, potom sa zahreje na 280 až 340 °C a pozoruje sa premena bieleho fosforu na červený.

Čiastočnú premenu bieleho fosforu na červený možno pozorovať aj miernym zahriatím skúmavky s malým kúskom bieleho fosforu a veľmi malým kryštálom jódu. Pred začatím zahrievania sa skúmavka uzavrie tampónom zo sklenenej (azbestovej alebo obyčajnej) vlny a pod skúmavku sa vloží tácka s pieskom. Skúmavka sa zahrieva 10-15 minút (bez uvedenia fosforu do varu) a pozoruje sa premena bieleho fosforu na červený.

Biely fosfor zostávajúci v skúmavke možno odstrániť zahrievaním s koncentrovaným alkalickým roztokom alebo spálením.

Premenu bieleho fosforu na červený možno pozorovať aj zahrievaním malého kúska fosforu v skúmavke v atmosfére oxidu uhličitého na teplotu pod bodom varu.

SPAĽOVANIE BIELEHO FOSFORU

Pri horení bieleho fosforu vzniká anhydrid kyseliny fosforečnej:

P 4 + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Spaľovanie fosforu môžete pozorovať na vzduchu (pomaly a rýchlo) a pod vodou.

Skúsenosti. Pomalé spaľovanie bieleho fosforu a zloženie vzduchu. Tento experiment nebol opísaný ako spôsob získavania dusíka, keďže neviaže úplne kyslík obsiahnutý vo vzduchu.

Pomalá oxidácia bieleho fosforu vzdušným kyslíkom prebieha v dvoch stupňoch; v prvom stupni sa podľa rovníc tvoria anhydrid fosforu a ozón:

2P + 202 \u003d P203 + O, O + O2 \u003d O3.

V druhom stupni sa anhydrid fosforečný oxiduje na anhydrid kyseliny fosforečnej.

Pomalá oxidácia bieleho fosforu je sprevádzaná luminiscenciou a ionizáciou okolitého vzduchu.

Pokus ukazujúci pomalé horenie bieleho fosforu by mal trvať aspoň tri hodiny. Prístroj potrebný na experiment je znázornený na obr.

Vo valci rozšírenom pri otvore, takmer naplnenom vodou, je odmerná trubica s uzavretým koncom, ktorá obsahuje asi 10 ml voda. Dĺžka hadice 70 cm, priemer 1,5-2 cm. Po spustení kalibrovanej trubice vyberte prst z otvoru trubice, priveďte vodu v trubici a valci na rovnakú úroveň a všimnite si objem vzduchu obsiahnutý v trubici. Bez toho, aby sa trubica zdvihla nad hladinu vody vo valci (aby nevpustil ďalší vzduch), do vzduchového priestoru trubice sa zavedie kúsok bieleho fosforu pripevnený na konci drôtu.

Po troch až štyroch hodinách alebo dokonca po dvoch alebo troch dňoch sa zaznamená nárast vody v skúmavke.

Na konci experimentu sa drôt s fosforom z trubice odstráni (bez toho, aby sa trubica zdvihla nad hladinu vody vo valci), voda v trubici a valci sa privedie na rovnakú úroveň a objem zostávajúceho vzduchu po pomalej oxidácii bieleho fosforu.

Prax ukazuje, že v dôsledku viazania kyslíka fosforom sa objem vzduchu zmenšil o jednu pätinu, čo zodpovedá obsahu kyslíka vo vzduchu.

Skúsenosti. Rýchle spaľovanie bieleho fosforu. Vzhľadom na to, že pri reakcii kombinácie fosforu s kyslíkom, veľké množstvo teplo, na vzduchu sa biely fosfor samovoľne zapáli a horí jasným žltkastobielym plameňom za vzniku anhydridu kyseliny fosforečnej - tuhej látky Biela hmota, ktorý sa veľmi energicky spája s vodou.

Už bolo spomenuté, že biely fosfor sa zapáli pri 36-60 °. Na pozorovanie jeho samovznietenia a horenia sa kúsok bieleho fosforu položí na plát azbestu a prikryje sa skleneným zvonom alebo veľkým lievikom, na hrdlo ktorého sa nasadí skúmavka.

Fosfor sa dá ľahko zapáliť sklenenou tyčinkou nahriatou v horúcej vode.

Skúsenosti. Porovnanie teplôt vznietenia bieleho a červeného fosforu. Na jednom konci medenej platne (dĺžka 25 cm, šírka 2,5 cm a hrúbka 1 mm) položte malý kúsok sušeného bieleho fosforu, na druhý koniec nasypte malú kôpku červeného fosforu. Platňa sa položí na trojnožku a zároveň sa na oba konce platne privedú približne rovnako horiace plynové horáky.

Biely fosfor sa vznieti okamžite a červený fosfor až keď jeho teplota dosiahne približne 240°.

Skúsenosti. Zapálenie bieleho fosforu pod vodou. Skúmavka s vodou obsahujúca niekoľko malých kúskov bieleho fosforu sa ponorí do kadičky obsahujúcej horúca voda. Keď sa voda v skúmavke zahreje na 30-50°C, cez skúmavku do nej prechádza prúd kyslíka. Fosfor sa zapáli a horí a rozptyľuje jasné iskry.

Ak sa experiment vykonáva v samotnej kadičke (bez skúmavky), kadička sa umiestni na statív namontovaný na podnose s pieskom.

REDUKCIA STRIEBORNÝCH A MEDENÝCH SOLI S BIELYM FOSFOROM

Skúsenosti. Keď sa kúsok bieleho fosforu vloží do skúmavky s roztokom dusičnanu strieborného, pozoruje sa zrazenina kovového striebra (biely fosfor je energetické redukčné činidlo):

P + 5AgN03 + 4H20 \u003d H3RO4 + 5Ag + 5HN03.

Ak sa biely fosfor zavedie do skúmavky s roztokom síranu meďnatého, potom sa kovová meď vyzráža:

2P + 5CuS04 + 8H20 \u003d 2H3P04 + 5H2S04 + 5 Cu.

ČERVENÝ FOSFOR

Spôsoby získania červeného fosforu z bieleho sú opísané vyššie.

NEČISTOTY

Červený fosfor obsahuje stopy bieleho fosforu, kyseliny fosforečnej a pyrofosforečnej.

Prítomnosť kyseliny fosforečnej sa vysvetľuje kombináciou anhydridu kyseliny fosforečnej so vzdušnou vlhkosťou a tvorba anhydridu kyseliny fosforečnej sa vysvetľuje pomalou oxidáciou stôp bieleho fosforu. Pri oxidácii vlhkého fosforu kyslíkom vzniká okrem fosforu a anhydridov kyseliny fosforečnej aj kyselina fosforná.

ČISTENIE A SKLADOVANIE ČERVENÉHO FOSFORU

Červený fosfor sa čistí varením so zriedeným roztokom NaOH, potom sa dôkladne premyje dekantáciou a potom na filtri s destilovanou vodou.

Premytý fosfor sa vysuší filtračným papierom, umiestni sa na hodinové sklíčko a udržiava sa v sušiarni pri 105 °C.

Skladujte v pohároch uzavretých parafínovým korkom.

VLASTNOSTI

Červený fosfor je prášok (špeciálna hmotnosť 2,35), nerozpustný vo vode a sírouhlíku, sublimuje pri 416° a zapaľuje sa pri 240°. Na rozdiel od bieleho nie je červený fosfor jedovatý.

Teplota sublimácie červeného fosforu sa určuje v atmosfére oxidu uhličitého. Pary červeného fosforu, zahusťujúce, dávajú biely fosfor.

Červený fosfor je chemicky menej aktívny ako biely fosfor. Nežiari vo vzduchu a v kyslíku, ale žiari v ozónovej atmosfére; nevytláča kovy (meď, striebro atď.) z ich solí; ľahostajný k zásadám; reaguje s halogénmi, kyslíkom a sírou pri vyššej teplote ako biely fosfor.

Skúsenosti. Výbuch zmesi červeného fosforu a soli bartolia. Pri vyberaní prášku červeného fosforu musíte byť opatrní, pretože sa môže vznietiť trením.

Na vykonanie experimentu sa malé množstvo zmesi červeného fosforu a bartolitu naleje na nákovu, kus koľajnice alebo kameň a udrie kladivom.

Aby ste predišli zraneniu, v žiadnom prípade by ste nemali brať veľké množstvo zmesi.

Prášky sa jemne premiešajú jednoduchým kývaním plechu. Na jeden diel suchého prášku červeného fosforu vezmite aspoň dva diely prášku bertholletovej soli. Počas experimentu sa otáčajte Osobitná pozornosť na zložení zmesi, jej množstve, aby výbuch nebol veľmi silný a tiež aby zmes v rukách experimentátora nečakane nevybuchla.

Prebytok červeného fosforu vedie k tomu, že počas experimentu sa fosfor jednoducho zapáli; s vlhkým fosforom experiment zlyhá.

Skúsenosti. Výbuch zmesi červeného fosforu, soli bartolia a síry. Na kus papiera opatrne premiešajte 0,2-0,3 G suchý prášok červeného fosforu, 2-3 G suchý prášok Bertholletovej soli a 0,5 G sírový prášok.

Pri miešaní držíme kúsok papiera oboma rukami a striedavo nimi pohybujeme nahor a nadol. Výsledná homogénna zmes sa rozdelí na 5-6 častí.

Jedna časť zmesi sa naleje na kus papiera 10x10 cm, vložte do nej peletu, prehnite rohy papiera a zľahka ich skrčte.

Výsledný zväzok sa hodí na niečo pevné (kamenná alebo cementová podlaha) - dôjde k silnému výbuchu.

Ak bol aspoň jeden z východiskových materiálov vlhký, experiment zlyhá.

APLIKÁCIE FOSFORU

Z bieleho fosforu sa vyrába fosforovodík, fosfidy, kyselina fosforečná, niekt liečiv, anilínové farbivá, dymotvorné a zápalné kvapaliny, na tvorbu dymových clon a ako jed proti potkanom.

Predtým sa pri výrobe zápaliek používal biely fosfor; v súčasnosti sa na tento účel nepoužíva, pretože je jedovatý a horľavý.

V súčasnosti sa pri výrobe zápaliek používa červený fosfor. Pre hlavičku zápalky sa pripraví zmes nasledujúceho zloženia (v % hmotn.):

Bertoletova soľ 46,5
Minium alebo múmia 15.3
Vrchol Chrome 1.5
Brúsené sklo 17.2
Síra 4.2
Lepidlo na kosti 11.5
Zinková beloba 3,8

Zápalková nátierka obsahuje 30,8 hm. červeného fosforu.

Pre lepšie zapálenie zápalky je napustená parafínom, a aby po uhasení netlela - fosforečnanom sodným.

Červený fosfor sa používa na výrobu bromovodíka a jodidu, zlúčenín fosforu s halogénmi, organických farbív, na výrobu fosforových bronzov (s vysokou viskozitou) a na plnenie zápalných škrupín.

ZLÚČENINY FOSFORU

FOSFOR VODÍK PH 3 (FOSFÍN)

ROZŠIROVANIE, ŠÍRENIE

Fosforový vodík vzniká pri rozklade organických látok obsahujúcich fosfor.

PRIJÍMANIE

Fosforický vodík je veľmi jedovatý plyn, takže všetky experimenty s ním sa vykonávajú pod ťahom.

Skúsenosti. Získanie fosforovodíka zahrievaním bieleho fosforu s 30-50% roztokom KOH. Reakčná rovnica:

4P + 3KOH + 3H20 \u003d PH3 + 3KN2RO2.

Pri tomto spôsobe výroby vzniká okrem plynného fosforovodíka podľa rovníc aj kvapalný fosforovodík, plynný vodík a kyslý fosfornan draselný:

6P + 4KOH + 4H20 \u003d P2H4 + 4KN2PO2,

2P + 2KOH + 2H20 \u003d H2 + 2KN2P02.

Kvapalný fosforovodík pri interakcii s hydroxidom draselným vo vodnom prostredí vytvára plynný fosforovodík, vodík a fosfornan draselný podľa rovníc:

2P 2 H 4 + KOH + H 2 O \u003d ZRN 3 + KN 2 RO 2,

R2H4 + 2KOH + 2H20 \u003d ZN2 + 2KN2RO2.

Kyslý fosfornan draselný sa v alkalickom prostredí mení na ortofosforečnan draselný za uvoľňovania vodíka:

KN2P02 + 2KOH \u003d 2H2 + K3P04.

Podľa vyššie uvedených reakčných rovníc, keď sa biely fosfor zahrieva s hydroxidom draselným, vzniká plynný fosforovodík, vodík a ortofosforečnan draselný.

Takto získaný fosforovodík sa samovoľne vznieti. Je to preto, že obsahuje niekoľko pár samozápalného kvapalného fosforovodíka a vodíka.

Namiesto hydrátu oxidu draselného možno použiť hydráty oxidu sodného, vápenatého alebo bárnatého. Reakcie s nimi prebiehajú podobne.

Zariadenie je banka s okrúhlym dnom s kapacitou 100-250 ml, tesne uzavretá gumovou zátkou, cez ktorú musí prejsť hadička, smerujúca plynné produkty do kryštalizátora s vodou.

Banka sa naplní do 3/4 objemu 30-50% roztokom KOH, do ktorého sa vhodia 2-3 kúsky bieleho fosforu o veľkosti hrášku. Banka je upevnená v trojnožkovej svorke a pripojená ku kryštalizátoru naplnenému vodou pomocou drenážnej trubice (obr.).

Keď sa banka zahrieva, hydroxid draselný reaguje s bielym fosforom podľa vyššie uvedených reakčných rovníc.

Kvapalný fosforovodík, ktorý dosiahne povrch kvapaliny v banke, sa okamžite zapáli a vyhorí vo forme iskier; toto pokračuje, kým sa nespotrebuje zvyšný kyslík v banke.

Keď sa banka silne zahreje, kvapalný fosforovodík sa destiluje a zapáli plynný fosforovodík a vodík nad vodou. Fosforický vodík horí žltým plameňom, pričom vzniká anhydrid fosforu vo forme bielych dymových prstencov.

Na konci experimentu znížte plameň pod bankou, odstráňte zátku s výstupnou trubicou, zastavte ohrev a nechajte zariadenie pod ťahom, kým úplne nevychladne.

Nepoužitý fosfor sa dôkladne premyje vodou a uchováva sa pre ďalšie experimenty.

Skúsenosti. Príprava (samovoľne horľavého) plynného fosforovodíka rozkladom fosfidu vápenatého vodou. Reakcia prebieha podľa rovnice:

Ca3P2 + 6H20 \u003d 2PH3 + 3Ca (OH) 2.

Súčasne prebiehajú aj nasledujúce reakcie:

Ca3P2 + 6H20 \u003d P2H4 + H2 + 3Ca (OH)2,

4P2H4 + Ca (OH)2 + 2H20 \u003d 6PH3 + Ca (H2P02)2,

P2H4 + Ca (OH)2 + 2H20 \u003d 3H2 + Ca (H2RO2) 2.

Zariadenie je malá banka s rovnou výstupnou trubicou a veľkou kadičkou.

Na váženie do banky s kapacitou 100 ml nalejte olovené broky, potom pridajte malé množstvo suchého fosfidu vápenatého a niekoľko kvapiek éteru. Banka je uzavretá gumovou zátkou, cez ktorú prechádza rovná sklenená trubica 7-8 cm a priemer 3-5 mm začínajúc od spodného okraja korku. Po nasadení niekoľkých olovených krúžkov na hrdlo banky sa k nemu priviaže lano. Po držaní banky v dlani, aby sa odparil éter, sa banka ponorí na šnúrke do veľkého pohára (s kapacitou asi 3 l) s vodou. Najprv sa z banky uvoľnia vzduchové bubliny a éterové pary, potom pri poklese tlaku plynu v banke sa do banky dostane malé množstvo vody a začne sa rozklad fosfidu vápenatého.

Plynné produkty vznikajúce v dôsledku rozkladu fosfidu vápenatého bránia kontinuálnemu prúdeniu vody do banky.

Keď sa výsledné plyny dostanú na povrch vody, vzplanú a pri horení sa vytvorí anhydrid kyseliny fosforečnej vo forme bielych dymových prstencov.

Voda vstupuje do banky po malých častiach v momente poklesu tlaku plynu a tvorí fosforovodík, kým sa fosfid vápenatý úplne nespotrebuje.

Olovené broky a krúžky sa používajú na ponorenie banky do pohára s vodou.

Tento experiment je možné vykonať aj iným spôsobom. Niekoľko kúskov fosfidu vápenatého sa hodí do pohára s vodou. Plynové bubliny uvoľnené pri rozklade fosfidu vápenatého sa vznietia pri opustení vody. Pri spaľovaní fosforovodíka vzniká anhydrid kyseliny fosforečnej, ktorý aj v tomto prípade stúpa nad sklo vo forme prstencov bieleho dymu.

Fosfid vápenatý sa odoberá pomocou pinzety alebo klieští.

Získanie čistého (samovoľne nehorľavého) fosforovodíka je popísané v časti o vlastnostiach difosfínu.

Skúsenosti. Príprava fosforovodíka pôsobením zriedenej Hcl a H 2 SO 4 (alebo vody okyslenej jednou z týchto kyselín) na fosfidy vápnika, zinku, horčíka a hliníka. Reakčné rovnice:

Me 3 P 2 + 6 HCl \u003d 2PH 3 + 3 MeCl 2,

Ja - Ca, Mg, Zn,

AIP + 3HCl = PH3 + AICI3.

V tomto experimente spolu s plynným fosforovým vodíkom vzniká kvapalný fosforový vodík a plynný vodík.

Jeden z vyššie uvedených fosfidov sa pridá do kadičky so zriedenou HCl (špeciálna hmotnosť 1,12) alebo zriedenou H2S04. Pozoruje sa vývoj fosforovodíka, ktorý sa spontánne vznieti nad roztokom v kadičke.

Skúsenosti. Získanie čistého fosforečného vodíka PH 3 pri rozklade kyselín fosforečných a fosforných. Pri zahrievaní dochádza k nasledujúcim reakciám:

4H 3 RO 3 \u003d PH 3 + 3H 3 RO 4,

2H 3 RO 2 \u003d PH 3 + H3 RO 4.

Koncentrované roztoky kyselín sa zahrievajú v malých sklenených bankách. Vyvinuté plynné produkty sa posielajú trubicou do kryštalizátora s vodou.

Skúsenosti. Príprava čistého plynného fosforovodíka pôsobením zriedeného roztoku hydroxidu draselného na fosfóniumjodid. Reakčná rovnica:

PH 4 I + KOH \u003d PH 3 + KI + H20.

Na získanie fosforovodíka sa roztok KOH pridá z prikvapkávacieho lievika do Wurtzovej banky s malými sklenenými skúmavkami a suchým pH 4 I.

VÝROBA A VLASTNOSTI JODidu FOSFÓNIA

Rozpustite v sírouhlíku 50 G biely fosfor. Postupne pridajte 65 G jód. Po odstránení sírouhlíka odparením zostanú kryštály jodidu fosforečného P 2 I 4; sú umiestnené vo Wurtzovej banke so širokou bočnou trubicou. Wurtzovou bankou prechádza slabý prúd CO2 a potom sa z prikvapkávacieho lievika naleje voda.

V dôsledku toho sa vo Wurtzovej banke vytvorí kyselina fosforitá, malé množstvo voľného jodovodíka a fosfóniumjodid. Po zahriatí na 80° sublimuje a môže byť zhromaždený v širokej trubici chladenej zvonku. Výsledný fosfóniumjodid je bezfarebná kryštalická látka, ktorá sa rozkladá vodou.

So vznikom fosfóniumjodidu sme sa už stretli pri pokusoch na výrobu jodovodíka.

VLASTNOSTI PLYNÉHO VODÍKA FOSFORU

Za normálnych podmienok je plynný fosforovodík bezfarebný, vysoko toxický plyn s zlý zápach zhnité ryby (alebo cesnak). Je vysoko rozpustný vo vode (za normálnych podmienok v 5 l voda sa rozpúšťa 1 l pH 3), ale chemicky s ním neinteraguje. Je zle rozpustný v alkohole a éteri. Po ochladení zhustne na kvapalinu, ktorá vrie pri -87,4° a pri -132,5° tuhne na kryštalickú hmotu. Kritická teplota fosforovodík 52,8°, kritický tlak 64 bankomat.

Fosforový vodík je veľmi silné redukčné činidlo; zapáli sa na vzduchu pri 150° a horí žltým plameňom za vzniku anhydridu kyseliny fosforečnej podľa rovnice:

2РН 3 + 4O 2 = Р 2 O 5 + 3 Н 2 O

O spaľovaní plynného fosforovodíka sa už hovorilo pri pokusoch o jeho výrobe.

Skúsenosti. Získavanie vodných roztokov solí striebra a medi s plynným vodíkom a fosforom. Reakčné rovnice:

6AgN03 + PH3 + 3H20 \u003d 6HN03 + H3P03 + 6Ag,

3CuS04 + PH3 + 3H20 \u003d 3H2S04 + H3P03 + 3 Cu.

Experiment sa vykonáva v skúmavkách. V dôsledku reakcie sa uvoľňuje nielen striebro a meď, ale vytvárajú sa aj zodpovedajúce fosfidy, napríklad:

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

Soli medi (CuSO 4 a Cu 2 Cl 2) absorbujú plynný fosforovodík a ten sa používa na oddelenie plynnej zmesi fosforovodíku a vodíka - prechádza cez premývacie nádoby so soľami medi.

Plynný vodík, fosfor tiež redukuje kyselinu dusičnú, sírovú a sírovú, soli zlata a iné zlúčeniny.

O interakcii plynného fosforovodíka s chlórom sa už hovorilo v popise experimentov na štúdium vlastností chlóru.

Plynný fosforovodík sa priamo spája s halogenovodíkovými kyselinami za vzniku fosfóniových solí (získanie fosfóniumjodidu je opísané vyššie). Rovnaké objemy jodovodíka a fosforovodíka sa spoja za vzniku bezfarebných kubických kryštálov fosfóniumjodidu.

FOSPID VÁPENATÝ

Skúsenosti. Príprava a vlastnosti fosfidu vápenatého. Fosfid vápenatý sa získava z malých kúskov vápnika a červeného fosforu pod ťahom. Na tento účel sa nepoužíva biely fosfor, pretože reakcia s ním prebieha príliš prudko.

Zariadenie je sklenená trubica s dĺžkou 10-12 cm a priemer 0,5 cm upevnený na jednom konci v svorke statívu vodorovne. Zmes 1 sa umiestni do stredu skúmavky G malé lupienky vápnika a 1 G suchý červený fosfor. Pri zahrievaní skúmavky dochádza k prudkej kombinácii oboch látok s tvorbou Ca 3 P 2 - svetlohnedej tuhej látky. Po ochladení sa rúrka rozbije paličkou vo veľkej mažiari. Fosfid vápenatý sa odoberie z malty špachtľou, pinzetou alebo kovovými kliešťami a umiestni sa do suchej nádoby na uskladnenie. Nádoba je tesne uzavretá a naplnená parafínom, aby sa zabránilo rozkladu fosfidu vápenatého pod vplyvom vzdušnej vlhkosti.

Všetky úlomky skúmavky kontaminované fosfidom vápenatým sa tiež opatrne odstránia, pretože pri jeho rozklade vznikajú toxické produkty.

Interakcia fosfidu vápenatého s vodou a zriedenými kyselinami bola uvažovaná v experimentoch na produkciu plynného fosforovodíka.

KVAPALNÝ VODÍK FOSFORU R 2 H 4 (DIFOSFÍN)

Zvyčajne vzniká difosfín ako vedľajší produkt pri výrobe fosfínu, najmä k tomu dochádza pri rozklade fosfidov vodou. Ale kvôli veľkému rozdielu medzi bodmi varu a topenia fosfínu a difosfínu sa dajú ľahko oddeliť preskočením zmes plynov cez trubicu ochladenú na 0°.

Získanie difosfínu sa vykonáva v tmavej miestnosti, pretože sa rozkladá pôsobením svetla.

Skúsenosti. Príprava a vlastnosti difosfínu. Zariadenie je zostavené podľa obr. Trojhrdlá banka je na jednej strane pripojená k dlhej výstupnej rúre prechádzajúcej cez chladiacu zmes ľadu a kuchynskej soli a na druhej strane k bezpečnostnej rúre, ktorej koniec treba spustiť do nádoby s vodou. Trojhrdlá banka sa naplní do 2/8 svojho objemu vodou a umiestni sa do vodného kúpeľa, pomocou ktorého sa teplota vody v banke udržiava na úrovni asi 50 °. Do stredného hrdla trojhrdlovej banky sa vloží široká rovná trubica, ktorej horný koniec je uzavretý gumovou zátkou.

Pred začatím experimentu je bezpečnostná trubica pripojená k zdroju CO 2 na vytlačenie vzduchu z prístroja. Toto sa robí, aby sa zabránilo výbuchu, ktorý môže nastať počas experimentu, ak je v banke vzduch.

Po odstránení vzduchu zo zariadenia sa voľný koniec výstupnej trubice uzavrie gumovou zátkou, zdroj CO 2 sa odpojí a koniec bezpečnostnej trubice sa spustí do nádoby s vodou.

Cez strednú trubicu sa do banky zavedie niekoľko kúskov fosfidu vápenatého a trubica sa uzavrie gumenou zátkou.

Fosforečný vodík, ktorý vzniká pri rozklade fosfidu vápenatého, vytláča oxid uhličitý z fľaše cez bezpečnostnú trubicu.

Po odstránení oxidu uhličitého z banky odstráňte korok z výstupnej trubice. Teraz pary kvapalného fosforovodíka s nimi unášanou vodnou parou prúdia do výstupnej trubice a kondenzujú v tej jej časti, ktorá je ponorená do chladiacej zmesi. Keď je táto časť trubice zanesená skondenzovanými parami fosforovodíka a vody, plyny sa opäť rútia do bezpečnostnej trubice.

Voľný koniec výstupnej trubice so zmrazeným difosfínom sa utesní plynovým horákom, potom sa trubica odpojí od zariadenia a druhý koniec sa utesní.

Difosfín je za normálnych podmienok bezfarebná, s vodou nemiešateľná kvapalina, vriaca pri 51,7° a tuhnúca pri -99°. Táto kvapalina sa samovoľne vznieti a horí veľmi jasným plameňom, preto sa skladuje bez prístupu vzduchu.

Difosfín silne láme svetlo a nezmáča sklenené steny.

Vplyvom atomizovaných pevných látok, terpentínu, tepla (30°), svetla a koncentrovanej HCl sa difosfín rozkladá na fosfín a fosfor podľa rovnice:

3P 2 H 4 \u003d 4RN 3 + 2P.

Fosfor absorbuje časť fosfínu a vytvára zlúčeninu nazývanú pevný vodíkový fosfor.

Využitím skutočnosti, že difosfín sa rozkladá v prítomnosti koncentrovanej HCl, je možné získať plynný spontánne nehorľavý fosforovodík. Na tento účel sa zmes plynného fosforovodíka s parami kvapalného fosforovodíka vedie cez premývaciu fľašu s koncentrovanou HCl. V tomto prípade zostáva v premývacej banke tuhý vodíkový fosfor - svetložltá látka, ktorá sa vplyvom svetla rozkladá na vodík a červený fosfor.

Skúsenosti. Získanie čistého, spontánne nehorľavého fosforového vodíka. Zariadenie je zostavené podľa obr. Prvá trojhrdlá banka sa naplní do 2/3 zriedenou HCl, druhá sa naplní koncentrovanou HCl a do kryštalizátora sa naleje voda. Zariadenie je zostavené a pomocou oxidu uhličitého sa z neho odstraňuje vzduch, ktorý vstupuje do prvej trojhrdlovej banky. Po odstránení vzduchu zatvorte svorku I na gumenej trubici.

Po pridaní fosfidu vápenatého cez strednú skúmavku do prvej trojhrdlovej banky sa vytvorí zmes fosfínu a difosfínu.

Prechodom cez koncentrovanú HCl sa difosfín rozkladá a čistý plynný vodíkový fosfor vstupuje do kryštalizátora s vodou, ktorá sa zhromažďuje v rôznych nádobách podľa metódy vytesňovania vody.

KYSLÍKOVÉ ZLÚČENINY FOSFORU

Skúsenosti. Získanie a vlastnosti anhydridu fosforu (oxid fosforitý). Anhydrid kyseliny fosforečnej sa získava prechodom suchého vzduchu cez zahriaty červený fosfor. Ako zariadenie slúžia tri sklenené trubice navzájom zbrúsené. Prvá trubica, upevnená vodorovne v statívovej svorke, slúži na ohrev červeného fosforu. V druhej skúmavke, tiež upevnenej vo vodorovnej polohe, zahriatej na približne 50 °, sa umiestni tampón zo sklenenej vlny na zachytenie fosforu a anhydridu fosforu prichádzajúceho z prvej skúmavky. Tretia trubica je zakrivená, jej koniec je spustený takmer na dno malej zvonku chladenej banky, v ktorej kondenzuje anhydrid fosforu.

Anhydrid kyseliny fosforečnej - biely, kryštalický, veľmi voskovitý jedovatá látka s teplotou topenia 23,8 °C a teplotou varu 173,1 °C. (Teplotu varu je možné nastaviť zahrievaním anhydridu fosforu pod dusíkom.)

Anhydrid kyseliny fosforečnej má redukčné vlastnosti. Zahriaty na 70 ° sa zapáli a vyhorí, pričom sa zmení na anhydrid kyseliny fosforečnej podľa rovnice:

P203 + O2 \u003d P205.

Postupne táto oxidácia, sprevádzaná luminiscenciou, začína prebiehať aj pri bežných teplotách.

Anhydrid kyseliny fosforečnej tvorí dimerizované molekuly P 4 O 10.

Pri zahrievaní nad 210 ° alebo pod vplyvom svetla sa anhydrid fosforu rozkladá:

2P406 \u003d 2P + 3P204.

Anhydrid fosforečného sa spája so studenou vodou veľmi pomaly, pričom vzniká kyselina fosforitá H3PO3. Prudko reaguje s horúcou vodou za vzniku fosfínu a kyseliny fosforečnej podľa rovnice:

P406 + 6H20 \u003d PH3 + 3H3PO4.

Skúsenosti. Príprava a vlastnosti anhydridu kyseliny fosforečnej P 2 O 5 (oxid fosforečný). Na získanie anhydridu kyseliny fosforečnej spaľovaním fosforu použite zariadenie znázornené na obr.

Do hrdla banky je na gumenej zátke vložená široká rovná sklenená trubica, na ktorej konci je drôtom priviazaný malý porcelánový téglik. Rúrka slúži na zavedenie fosforu do téglika a jeho zapálenie pomocou nahriateho drôtu. Cez jednu z bočných rúrok sa do banky dostáva vzduch, ktorý na čistenie najprv prechádza cez premývacie banky s koncentrovanými roztokmi NaOH a H 2 SO 4 . Vzduch zbavený kyslíka uniká z banky cez druhú trubicu a nesie so sebou anhydrid kyseliny fosforečnej, ktorý kondenzuje v suchej a studenej banke. Ten je spojený s vodným dýzovým čerpadlom cez umývaciu fľašu s vodou.

Na uskutočnenie experimentu sa zapne vodné čerpadlo, do téglika sa vložia kúsky fosforu a zapália sa. Po zapálení fosforu sa nahriaty drôt vyberie a horný koniec širokej sklenenej trubice sa uzavrie gumenou zátkou.

Všetky hadičky a zástrčky v zariadení musia byť pevne spojené.

Fosfor horí podľa rovnice:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Výsledný anhydrid kyseliny fosforečnej kondenzuje v studenej fľaši vo forme vločiek pripomínajúcich sneh.

O príprave anhydridu kyseliny fosforečnej sa už hovorilo pri štúdiu vlastností kyslíka a fosforu.

Anhydrid kyseliny fosforečnej sa čistí od nečistôt nižších oxidov fosforu sublimáciou v prúde kyslíka v prítomnosti hubovitej platiny. Anhydrid kyseliny fosforečnej skladujte v suchých, tesne uzavretých a parafínom naplnených nádobách.

Anhydrid kyseliny fosforečnej má vzhľad bielej kryštalickej látky podobnej snehu, ale môže byť amorfný a sklovitý.

V závislosti od počtu molekúl vody pripojených k molekule anhydridu kyseliny fosforečnej vznikajú kyseliny meta-, pyro- a ortofosforečné:

P2O5 + H2O \u003d 2HPO 3,

P205 + 2H20 \u003d H4P207,

P205 + 3H20 \u003d 2H3RO 4.

Anhydrid kyseliny fosforečnej je najsilnejším dehydratačným činidlom pre plyny, preto sa plní sušiacimi kolónami a vežami a aplikuje sa na azbest alebo sklenenú vatu. V niektorých prípadoch môže odoberať prvky vody z iných zlúčenín, preto sa používa pri výrobe dusičnej, sírovej anhydridu a iných zlúčenín. Vo vzduchu sa anhydrid kyseliny fosforečnej, priťahujúci vlhkosť, rýchlo šíri (mal by sa skladovať v neprítomnosti vlhkosti).

Keď sa anhydrid kyseliny fosforečnej dostane do kontaktu s vodou, dôjde k prudkej hydratačnej reakcii sprevádzanej silným pískaním. S malým množstvom studenej vody dáva kyselinu metafosforečnú a s veľkým množstvom teplej vody tvorí kyselinu fosforečnú.

Anhydrid kyseliny fosforečnej zahriaty na 250° sublimuje a usadzuje sa na studených stenách nádoby vo forme jednoklonných kryštálov. Pri zahriatí v uzavretom zariadení na 440° polymerizuje a prechádza do práškovej formy a pri 600° získava sklovitú formu. V dôsledku kondenzácie pár vzniká kryštalická forma. Anhydrid kyseliny fosforečnej sa topí pri 563 °C.

Skúsenosti. Získanie a vlastnosti kyseliny metafosforečnej HPO 3. Do malého pohára obsahujúceho 50 ml vody pridajte 1-2 polievkové lyžice anhydridu kyseliny fosforečnej. Voda sa zakalí v dôsledku tvorby kyseliny metafosforečnej. Roztok zosvetlí, ak ho necháte stáť, pretrepávať alebo mierne zahriať.

Pri odparovaní roztoku sa uvoľňuje kyselina metafosforečná vo forme priehľadnej, ľadovej, bezfarebnej sklovitej hmoty.

Kyselinu metafosforečnú skladujte v nádobách uzavretých parafínovou zátkou; v prítomnosti vzduchu sa pokryje bielym povlakom, ktorý sa dá odstrániť umytím.

Monobázická kyselina metafosforečná sa vzťahuje na kyseliny strednej sily. Je rozpustný vo vode. S nadbytkom vody prechádza na kyseliny pyro- a ortofosforečné.

Roztok kyseliny metafosforečnej alebo mstafosfátu s prídavkom kyseliny octovej koaguluje albumín. Môžete vykonať experiment v skúmavke ukazujúcej koaguláciu vaječného bielka.

Skúsenosti. Získavanie a vlastnosti kyseliny ortofosforečnej. O príprave čistej kyseliny ortofosforečnej oxidáciou fosforu kyselinou dusičnou sa hovorilo pri štúdiu vlastností kyseliny dusičnej.

Kyselinu ortofosforečnú možno získať aj zahrievaním alebo dlhodobým skladovaním kyseliny metafosforečnej, zahrievaním kyseliny fosforečnej, pôsobením vody na chlorid fosforečný, oxychlorid fosforečný alebo anhydrid kyseliny fosforečnej a pôsobením koncentrovanej kyseliny sírovej na ortofosforečnan vápenatý.

Kyselina ortofosforečná vzniká pôsobením kyseliny sírovej na kostný popol:

Ca3(P04)2 + 3H2S04 \u003d 3CaS04 + 2H3P04.

V porcelánovej šálke 4-5 minút zohrievajte 5 G kostný popol, 5 ml voda a 5 ml koncentrovaná H2S04 (špeciálna hmotnosť 1,84). Obsah pohára sa potom prenesie do kadičky a po ochladení sa zriedi rovnakým objemom studenej vody.

Po odfiltrovaní zrazeniny síranu vápenatého a odparení číreho roztoku (zahriatím na 150 °C) zhustne a získa konzistenciu hustého sirupu.

Ak sa časť prefiltrovaného roztoku zneutralizuje za prítomnosti lakmusu amoniakom (pridanie v malom nadbytku) a potom sa pridá dusičnan strieborný, vyzráža sa žltá zrazenina ortofosforečnanu strieborného Ag 3 PO 4 .

Kyselina ortofosforečná sú bezfarebné, priehľadné a pevné kosoštvorcové kryštály, rozplývajúce sa na vzduchu. Je to trojsýtna kyselina strednej sily. Veľmi ľahko sa rozpúšťa vo vode za uvoľnenia malého množstva tepla. Do predaja ide vo forme 40-95% vodného roztoku.

V dôsledku nahradenia jedného, dvoch alebo troch vodíkových iónov kovmi vytvára kyselina fosforečná tri série solí (NaH 2 PO 4 - primárny fosforečnan sodný, Na 2 HPO 4 - sekundárny - fosforečnan sodný a Na 3 PO 4 - terciárny fosforečnan sodný).

Slabšia, ale menej prchavá kyselina fosforečná môže z ich zlúčenín vytesniť kyselinu dusičnú a sírovú.

Keď sa kyselina ortofosforečná zahreje na 215 °, kyselina pyrofosforečná sa získa vo forme sklovitej hmoty. Reakcia prebieha podľa rovnice:

2H3RO4 + 35 kcal\u003d H4P207 + H20,

a pri zahriatí nad 300 ° sa kyselina pyrofosforečná zmení na metafosforečnú:

H4P207 + 6 kcal\u003d 2HPO3 + H20.

Skúsenosti. Príprava a vlastnosti kyseliny fosforitej. Príprava kyseliny fosforitej hydrolýzou bromidu fosforitého, trijodidu a chloridu fosforitého bola opísaná v pokusoch na výrobu bromovodíka a jodovodíka a ďalej sa jej budeme venovať pri pokusoch o vlastnostiach chloridu fosforitého.

Kyselina fosforitá je dvojsýtna kyselina strednej sily; tvorí dve série solí, napríklad NaH2PO3 - kyslý fosforitan sodný a Na2HP03 - stredný fosforitan sodný.

Vo voľnom stave je H 3 PO 3 bezfarebný kryštál, šíriaci sa na vzduchu a ľahko rozpustný vo vode.

Pri zahrievaní sa kyselina fosforitá rozkladá na kyselinu ortofosforečnú a fosfín podľa rovnice:

4H3RO3 \u003d 3H3RO4 + PH 3.

Kyselina fosforitá je silné redukčné činidlo; pri zahrievaní redukuje roztok chloridu ortutnatého na chlorid a dokonca na kovovú ortuť a kovové striebro sa izoluje z roztoku dusičnanu strieborného:

H3RO3 + 2HgCl2 + H20 \u003d Hg2Cl2 + H3RO4 + 2HCl,

H3PO3 + HgCl2 + H20 \u003d Hg + H3RO4 + HCl,

H3P03 + 2AgN03 + H20 \u003d 2Ag + H3P04 + 2HN03.

Skúsenosti. Redukujúca povaha kyseliny fosfornej H3PO2. Kyselina fosforitá a jej soli (hypofosforitany) redukujú soli medi, striebra, ortuti, zlata a bizmutu na zodpovedajúce kovy. Napríklad, ak sa do roztoku síranu meďnatého alebo dusičnanu strieborného pridá roztok kyseliny fosfornej, uvoľní sa kovová meď, kovové striebro a kyselina ortofosforečná sa vytvorí podľa rovníc:

H3P02 + 2CuS04 + 2H20 \u003d 2Cu + H3P04 + 2H2S04,

H3P02 + 4AgN03 + 2H20 \u003d 4Ag + H3P04 + 4HN03.

Kyselina fosforitá redukuje bróm a jód na vodné roztoky na bromovodík a jodovodík podľa rovníc:

H3P02 + 2Br2 + 2H20 \u003d 4HBr + H3RO4,

H3RO2 + 2I2 + 2H20 \u003d 4HI + H3RO 4.

Príprava fosfornanov zahrievaním bieleho fosforu so silnými zásadami bola opísaná v experimente prípravy fosforovodíka.

Keď sa fosfornan bárnatý spracuje kyselinou sírovou, ako výsledok výmennej reakcie sa získa kyselina fosforná.

Fosfor je považovaný za minerál žiariaci v tme, jedovatý a horľavý. Ale to je len časť pravdy o tomto úžasnom prvku. Fosfor môže byť tiež odlišný, s priamo opačnými vlastnosťami.

Čo je červený fosfor?

Fosfor môže existovať v niekoľkých variantoch (alotropných formách), ktoré sa značne líšia svojimi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Dôvodom je rozdiel v štruktúre. Napríklad kryštálová mriežka bieleho fosforu je molekulárna a mriežka červeného fosforu je atómová. Vďaka nemu pomaly reaguje s inými látkami, za normálnych podmienok je na vzduchu stabilný (na vzduchu sa vznieti biely fosfor). Celkovo sa vo fosfore našlo viac ako dvadsať modifikácií, z ktorých štyri sú stabilné (biely, červený, čierny a kovový fosfor), ostatné sú nestabilné.

Červený fosfor je veľmi zaujímavá látka, prírodný anorganický polymér so vzorcom (P 4) n a veľmi zložitou štruktúrou pyramídovo viazaných atómov.

Vlastnosti červeného fosforu do určitej miery závisia od podmienok na jeho prípravu. Zmenou teploty, svetla a katalyzátorov je možné vytvoriť druhy červeného fosforu s predvídateľnými vlastnosťami.

Objaviteľom červeného fosforu je Rakúšan A. Schrötter, ktorý ho získal zahriatím zatavenej ampulky s bielym fosforom a oxidom uhoľnatým na teplotu +500 °C.

Vlastnosti červeného fosforu

Červený fosfor sa vyrába dlhým zahrievaním bieleho fosforu vysoké teploty ah (250-300 °C) bez prístupu vzduchu. Farba látky sa mení od purpurovo-červenej po fialovú.

Červený fosfor je na rozdiel od jeho známejšieho „brata“, bieleho fosforu, tuhá látka, neluminiscenčne, prakticky v ničom je nerozpustný (ani vo vode, ani v organických rozpúšťadlách, ani v sírouhlíku). Nie je jedovatý, na vzduchu sa samovoľne vznieti až pri teplote + 240-260 °C (v skutočnosti sa nezapáli samotný červený fosfor, ale jeho pary, ktoré sa po ochladení premenia na biely horľavý fosfor).

Hustota červeného fosforu je vyššia ako hustota bieleho a rovná sa 2,0 - 2,4 g / cm3 (v závislosti od konkrétnej modifikácie).

Vo vzduchu červený fosfor absorbuje vlhkosť, oxiduje a mení sa na oxid; pokračuje v absorpcii vlhkosti a mení sa na hustú kyselinu fosforečnú ("nasiakne"). Vzhľadom na to by malo byť činidlo hermeticky uzavreté, čím sa zabráni prístupu vzdušnej vlhkosti. Pri zahrievaní sa červený fosfor netopí, ale sublimuje (vyparuje sa). Po kondenzácii sa pary látok menia na biely fosfor.

Použitie červeného fosforu

Červený fosfor je prakticky netoxický a manipulácia a skladovanie je oveľa bezpečnejšie ako biely fosfor. Preto v priemyselná produkcia fosfidy, hnojivá s obsahom fosforu, rôzne deriváty kyseliny fosforečnej, najčastejšie sa používa červený fosfor.

Samotný červený fosfor sa používa najmä na výrobu zápaliek. Je súčasťou zmesi "strúhadla", ktorá sa nanáša na škatule. Používa sa tiež v mazivách, zápalných zložkách, palivách a pri výrobe žiaroviek.

Neviete kde kúpiť červený fosfor?

Červený fosfor a rôzne iné chemikálie kúpite v jednej z najväčších predajní laboratórnej techniky PrimeChemicalsGroup. Máme dostupné ceny a pohodlné doručenie v Moskve a regióne a kvalifikovaní manažéri vám pomôžu pri výbere.

Fosfor (z gréčtiny phosphoros - svietiaci; lat. Fosfor) - prvok periodickej tabuľky chemických prvkov periodickej tabuľky, jeden z najbežnejších prvkov zemskej kôry, jeho obsah je 0,08-0,09% jeho hmotnosti. Koncentrácia v morskej vode je 0,07 mg/l. Vo voľnom stave sa nenachádza kvôli vysokej chemickej aktivite. Tvorí asi 190 minerálov, z ktorých najvýznamnejšie sú apatit Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl,OH), fosforit Ca 3 (PO 4) 2 a iné. Fosfor sa nachádza vo všetkých častiach zelených rastlín a ešte viac v ovocí a semenách (pozri fosfolipidy). Obsiahnutý v živočíšnych tkanivách, je súčasťou bielkovín a iných esenciálnych Organické zlúčeniny(ATP, DNA), je prvkom života.

Príbeh

Fosfor objavil hamburský alchymista Hennig Brand v roku 1669. Podobne ako ostatní alchymisti, aj Brand sa snažil nájsť kameň mudrcov, ale dostal svietiacu látku. Brand sa zameral na experimenty s ľudským močom, pretože veril, že ten, ktorý má zlatistú farbu, môže obsahovať zlato alebo niečo potrebné na ťažbu. Spočiatku jeho metóda spočívala v tom, že najprv sa moč usadzoval niekoľko dní, kým nezmizol. zlý zápach a potom varené do lepkavého stavu. Zahriatím tejto pasty na vysoké teploty a jej privedením do vzhľadu bublín dúfal, že keď skondenzujú, budú obsahovať zlato. Po niekoľkých hodinách intenzívneho varu sa získali zrnká bielej voskovitej hmoty, ktoré veľmi jasne horeli a navyše sa v tme mihali. Značka túto látku pomenovala phosphorus mirabilis (lat. „zázračný nosič svetla“). Brandov objav fosforu bol prvým objavom nového prvku od staroveku.
O niečo neskôr získal fosfor ďalší nemecký chemik Johann Kunkel.
Bez ohľadu na Branda a Kunkela fosfor získal R. Boyle, ktorý ho opísal v článku „Spôsob prípravy fosforu z ľudského moču“, zo 14. októbra 1680 a publikovaný v roku 1693.
Vylepšenú metódu získavania fosforu publikoval v roku 1743 Andreas Marggraf.
Existujú dôkazy, že arabskí alchymisti dokázali v 12. storočí získať fosfor.
To, že fosfor je jednoduchá látka, dokázal Lavoisier.

pôvod mena

V roku 1669 Henning Brand pri zahrievaní zmesi biely piesok a odparený moč dostal látku žiariacu v tme, najprv nazývanú „studený oheň“. Sekundárny názov "fosfor" pochádza z gréckych slov "φῶς" - svetlo a "φέρω" - nosím. IN starogrécka mytológia meno Phosphorus (alebo Eosphorus, iné grécke Φωσφόρος) nosil strážca rannej hviezdy.

Potvrdenie

Fosfor sa získava z apatitov alebo fosforitov v dôsledku interakcie s koksom a oxidom kremičitým pri teplote 1600 ° C:
2Ca3(P04)2 + 10C + 6Si02 -> P4 + 10CO + 6CaSi03.

Výsledná para bieleho fosforu kondenzuje v prijímači pod vodou. Namiesto fosforitov sa môžu redukovať iné zlúčeniny, napríklad kyselina metafosforečná:
4HP03 + 12C -> 4P + 2H2 + 12CO.

Fyzikálne vlastnosti

Elementárny fosfor za normálnych podmienok predstavuje niekoľko stabilných alotropných modifikácií; Problém alotropie fosforu je zložitý a nie je úplne vyriešený. Zvyčajne existujú štyri modifikácie jednoduchá látka - biely, červený, čierny a kovový fosfor. Niekedy sa nazývajú aj hlavné alotropické modifikácie, čo znamená, že všetky ostatné sú variáciou týchto štyroch. Za normálnych podmienok existujú iba tri alotropné modifikácie fosforu a v podmienkach ultravysokých tlakov existuje aj kovová forma. Všetky modifikácie sa líšia farbou, hustotou a inými fyzicka charakteristika; je badateľná tendencia k prudkému poklesu chemickej aktivity pri prechode z bieleho na kovový fosfor a k zvýšeniu vlastností kovu.

Chemické vlastnosti

Chemická aktivita fosforu je oveľa vyššia ako aktivita dusíka. Chemické vlastnosti Fosfor je do značnej miery určený jeho alotropickou modifikáciou. Biely fosfor je veľmi aktívny, v procese prechodu na červený a čierny fosfor chemická aktivita prudko klesá. Biely fosfor žiari v tme na vzduchu, žiara vzniká oxidáciou fosforových pár na nižšie oxidy.
V kvapalnom a rozpustenom stave, ako aj v parách do 800 ° C sa fosfor skladá z molekúl P4. Pri zahrievaní nad 800 ° C sa molekuly disociujú: P 4 \u003d 2P 2. Pri teplotách nad 2000 °C sa molekuly rozpadajú na atómy.

Fosfor je známy v niekoľkých alotropných modifikáciách: biela, červená, fialová a čierna. V laboratórnej praxi sa treba stretnúť s bielou a červenou modifikáciou.

Biely fosfor je pevná látka. Za normálnych podmienok je žltkastý, mäkký a vzhľad vyzerá ako vosk. Ľahko oxiduje a je horľavý. Biely fosfor je jedovatý – na pokožke zanecháva bolestivé popáleniny. Biely fosfor sa predáva vo forme tyčiniek rôznych dĺžok s priemerom 0,5-2 cm.