Соединения фосфора

P^-3H₃ Фосфин – газ, с неприятным запахом тухлой рыбы, бесцветный, малорастворим в воде, нестоек, ядовит; tпл.= -87,5С, tкип.= -134С.

 Получение

 Фосфиды щелочных и щелочноземельных металлов разлагаются водой и кислотами с образованием фосфина: Ca₃P₂ + 6HCl  3CaCl₂ + 2PH₃­

Ca₃P₂^-3 + 6H₂O  3Ca(OH)₂+ 2P^-3H₃­

  

P₂⁺³ O₃ Фосфористый ангидрид (оксид фосфора (III)).

Белые кристаллы, tпл.= 24С; tкип.= 175C. Существует в виде нескольких модификаций. В парах состоит из молекул P₄O₆. P₂O₃ соответствует фосфористая кислота H₃PO₃.

 

 P₂⁺⁵O₅ Фосфорный ангидрид (оксид фосфора (V)).

Белые кристаллы, tпл.= 570С, tкип.= 600C,  = 2,7 г/см³. Имеет несколько модификаций. В парах состоит из молекул P₄H₁₀, очень гигроскопичен (используется как осушитель газов и жидкостей).

 

 

 

HP⁺⁵O₃ Метафосфорная кислота.

 Получение

 P₂O₅+ H₂O  2HPO₃

 Соли метафосфорной кислоты - метафосфаты (KPO₃ – метафосфат калия) 

Характерны все свойства кислот.

 

H₃P⁺⁵O₃ Фосфористая кислота

 Бесцветное кристаллическое вещество; tпл.= 74С, хорошо растворимое в воде.

 Получение

 PCl₃+ 3H₂O  H₃PO₃+ 3HCl

 

H₃P⁺⁵O₄ Ортофосфорная кислота.

 Белое твердое вещество, гигроскопичное, хорошо растворимое в воде; tпл.= 42С, = 1,88 г/см³.

 Ортофосфорная кислота - средней силы, не является окислителем, трехосновная. Она образует средние соли - ортофосфаты (Na₃PO₄) и два типа кислых солей - дигидрофосфаты (NaH₂PO₄) и гидрофосфаты (Na₂HPO₄).

 Получение

 1)      P₂O₅+ 3H₂O  2H₃PO₄

 Промышленный способ:

2)      Ca₃(PO₄)₂(твердый) + 3H₂SO₄(конц.)  2H₃PO₄+ 3CaSO₄

 3)      3P + 5HNO₃+ 2H₂O  3H₃PO₄+ 5NO­

 Химические свойства

 Для ортофосфорной кислоты характерны все свойства кислот – неокислителей. При нагревании она превращается в пирофосфорную кислоту.

  2H₃PO₄  –^t  H₄P₂O₇ + H₂O

 Качественная реакция на обнаружение в растворе анионов PO₄^3-

  3Ag⁺ + PO₄^3-  Ag₃PO₄(ярко-желтый осадок)

Задачи:

1. Осуществите превращения:

Р→ P₂O₅→ H₃PO₄→ Ca₃(PO₄)₂→ Р

2. Составьте электронные схемы и расставьте коэффициенты в ОВР

P + HNO₃+ H₂O  H₃PO₄+ NO­

P + СuSO₄+ 2H₂O  3H₃PO₄+ Cu+ H₂SO₄

P + H₂SO₄  H₃PO₄+ SO₂+ H₂O

3. Сколько граммов оксида фосфора (5) образуется при сгорании фосфора массой 93 г?

4. Вычислите массу ортофосфорной кислоты, которую можно получить при взаимодействии ортофосфата кальция массой 77,5 кг с серной кислотой массой 120 кг.

1.17 Металлы

Положение металлов в периодической таблице

 Если в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева провести диагональ от бериллия к астату, то слева внизу по диагонали будут находиться элементы-металлы (к ним же относятся элементы побочных подгрупп), а справа вверху – элементы-неметаллы. Элементы, расположенные вблизи диагонали (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb и др.), обладают двойственным характером.

К элементам - металлам относятся s - элементы I и II групп, все d- и f - элементы, а также p- элементы главных подгрупп: III (кроме бора), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb,Bi) и VI (Po). Наиболее типичные элементы – металлы расположены в начале периодов (начиная со второго).

 Общие физические свойства

 Объясняются особым строением кристаллической решетки - наличием свободных электронов ("электронного газа").

1)     Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду ––Au,Ag,Cu,Sn,Pb,Zn,Fe уменьшается.

2)     Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.

3)     Электропроводность.

Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. В ряду  ––Ag,Cu,Al,Fe уменьшается.

4)     Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность - у висмута и ртути.

5)     Твердость. Самый твердый – хром (режет стекло); самые мягкие – щелочные металлы – калий, натрий, рубидий и цезий – режутся ножом.

6)     Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий - литий (=0,53 г/см³); самый тяжелый – осмий (=22,6 г/см³).

Металлы, имеющие  < 5 г/см³ считаются "легкими металлами".

7)     Температуры плавления и кипения. Самый легкоплавкий металл – ртуть (т.пл. = -39C), самый тугоплавкий металл – вольфрам (tпл. = 3390C).

Металлы с tпл. выше 1000C считаются тугоплавкими, ниже – низкоплавкими.

Общие химические свойства металлов

  Сильные восстановители: Me⁰ – nē  Meⁿ⁺