Сегодня рассмотрим урок химии 20 — Фосфор, его аллотропные формы, получение, химические свойства

Фосфор – элемент главной подгруппы пятой группы, находится в пятом периоде. Порядковый номер – 15, относительная атомная масса – 31. Аллотропные модификации: белый фосфор – воскообразное, бесцветное, ядовитое вещество, не растворяется в воде  но растворим в сероуглероде; красный фосфор – аморфный порошок красно-бурого цвета, не ядовит, нерастворим в воде и сероуглероде; черный фосфор – похож на графит, жирный на ощупь, обладает полупроводниковыми свойствами.

Химические свойства. Наиболее активен белый фосфор. Фосфор реагирует с металлами:

2P + 3Ca → Ca₃P₂

c неметаллами:

4P + 5O₂ → 2P₂O₅;   2P + 3S → P₂S₃

Роль восстановителя фосфор играет в реакциях с кислотами-окислителями:

—         с разбавленной азотной кислотой:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O → 3H₃PO₄ + 5NO↑

—         c концентрированной азотной кислотой:

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ ↑+ H₂O

—  c концентрированной серной кислотой:

2P + 5H₂SO_4(конц) → 2H₃PO₄ + 5SO₂↑+  2H₂O.

Получение.  Свободный фосфор получают в электрических печах без доступа воздуха из фосфата кальция, смешивая его с песком и углем. При прокаливании этой смеси сначала происходит вытеснение оксида фосфора (V) из фосфата оксидом кремния (IV):

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ → 3CaSiO₃ + P₂O₅

Углерод восстанавливает оксид фосфора (V)  до свободного фосфора:

P₂O₅ +5C → 2P + 5CO↑

Суммарное уравнение процесса получения фосфора:

Ca₃(PO₄)₂ +  3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO↑.

Применение. Основная часть производимого фосфора расходуется на производство фосфорной кислоты, из которой получают  удобрения. Фосфор и его соединения используются в производстве спичек. Роль азота и фосфора очень велика в жизни организмов. Они входят в состав молекул ДНК, с помощью которых осуществляется синтез белков и передача наследственной информации.

Это был урок химии 20 —  Фосфор, его аллотропные формы, получение, химические свойства