Фосфор. Химия фосфора и его соединений

Способы получения фосфора

1. Белый фосфор получают из природных фосфатов, прокаливая их с коксом и песком в электрической печи:

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

2. Вместо фосфатов можно использовать другие неорганические соединения фосфора, например, метафосфорную кислоту.

4HPO3 + 10C → P4 + 2H2O + 10 CO

3. Красный и черный фосфор получают из белого фосфора

со сложными веществами фосфор реагирует, проявляя окислительные и восстановительные свойства.

Фосфор диспропорционирует при взаимодействии с некоторыми веществами.

При взаимодействии с окислителями фосфор окисляется до оксида фосфора (V) или до фосфорной кислоты.

Например, азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты:

Серная кислота также окисляет фосфор:

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

Соединения хлора, например, бертолетова соль, также окисляют фосфор:

6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl

Способы получения фосфина

В лаборатории фосфин получают водным или кислотным гидролизом фосфидов – бинарных соединений фосфора и металлов. Например, фосфин образуется при водном гидролизе фосфида кальция:

Ca3P2 + 6H2O → 3Са(ОН)2 + 2PH3

Или при кислотном гидролизе, например, фосфида магния в соляной кислоте:

Mg3P2 + 6HCl → 3MgCl2 + 2PH3↑

Еще один лабораторный способ получения фосфина

– диспропорционирование фосфора в щелочах. Например, фосфор реагирует с гидроксидом калия с образованием гипофосфита калия и фосфина:

4P + 3KOH + 3H2O → 3KH2PO2 + PH3↑

Химические свойства фосфина 1. В водном растворе фосфин проявляет очень слабые основные

свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H+), он превращается в ион фосфония. Основные свойства фосфина гораздо слабее основных свойств аммиака. Проявляются при взаимодействии с безводными кислотами.

Например, фосфин реагирует с йодоводородной кислотой:

PH3 + HI → PH4I

Соли фосфония неустойчивые, легко гидролизуются.

2. Фосфин PH3 – сильный восстановитель за счет фосфора в

степени окисления -3. На воздухе самопроизвольно самовоспламеняется:

2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O PH3 + 2O2 → H3PO4