Билет №47 Водородные и кислородные соединения фосфора. Фосфин, фосфиды. Оксиды фосфора. Строение молекул. Получение. Свойства.

Соединения с водородом:

Cо степенью окисления -2 и -3.

При нагревании фосфор окисляет почти все металлы, образуя фосфиды. Фосфиды d-элементов (типа МР, МР2, М3Р) имеют серый или черный цвет, металлический блеск, электропроводны, химически малоактивны. Фосфиды s-элементов II группы состава Э3Р2 можно рассматривать как солеподобные ионно-ковалентные соединения, которые легко разлагаются водой:

Mg3P2+6H2O=3Mg(OH)2+2PH3

При этой реакции выделяется фосфин (PH3), аналог аммиака, но значительно более слабое основание. Фосфин – бесцветный газ с характерным рыбным запахом. Он плохо растворяется в воде и очень ядовит. Как и аммиак, он образует соли фосфония – РН4+: PH3+HI=PH4I. Аналогом гидразина является дифосфин (Р2Н4) – сильный восстановитель, самовоспламеняющийся на воздухе. Другие соединения можно рассматривать как производные фосфина.

Со степенью окисления +1.

Пример – одноосновная фосфорноватистая кислота H[H2PO2]. Соли – гипофосфиты, хорошо растворяются в воде. Их применяют в качестве восстановителей (при никелировании). Соединения фосфора (I)практически не проявляют окислительных свойств.

Со степенью окисления +3

Пример – H2[HPO3] – фосфоритстая кислота. Соединения фосфора (III)довольно сильные восстановители. Они, например, восстанавливают малоактивные металлы из растворов их соединений:

HgCl2+H2[HPO3]+H2O=H3PO4+Hg+2HCl

Соединения с кислородом:

Соединения фосфора с кислородом – это оксиды и кислоты со степенью окисления фосфора +3и +5.

4P+302(недост.)=2P203

4P+5O2(изб.)=2P205

Оксиды фосфора (III) и фосфора (V)обладают кислотными свойствами и легко реагируют с водой, образуя фосфористую и ортофосфорную кислоты.

P203+3H2O=2H3PO3

P2O5+3H2O=2H3PO4

Ортофосфорная кислота – кислота средней силы, но часто ее относят к сильным. Она диссоциирует по трем ступеням и образует три типа солей. Соли ортофосфорной кислоты являются важнейшими фосфорными удобрениями и широко применяются в сельскохозяйственном производстве. Получаются они из природного фосфорита с различным содержанием фосфора (Р2О5). С аммиаком ортофосфорная кислота образует хорошо растворимые соли, которые применяются как комплексные азотно-фосфорные удобрения.

Билет №48

Фосфорные кислоты. Фосфорноватистая, фосфористая, фосфорноватая. Полифосфорные кислоты. Валентность фосфора в кислотах, основность и особенности строения кислот как производных фосфина.

В соединениях фосфор проявляет степени окисления от –3 до +5. Фосфорные кислоты, кислородные кислоты фосфора, представляющие собой продукты гидратации фосфорного ангидрида.

Фосфорная кислота (ортофосфорная кислота) H3PO4,степень окисления фосфора +5. Кислота средней силы, образует три типа солей. Соли ортофосфорной кислоты являются важнейшими фосфорными удобрениями и широко применяются в сельскохозяйственном производстве. Получаются они из природного фосфорита с различным содержанием фосфора (Р2О5).

Фосфорноватистая кислота H3PO2 — слабая одноосновная кислота, практически не проявляющая окислительных свойств.В молекуле только 1 атом водорода может замещаться металлом(H[H2PO2]). По строению эта кислота – фосфин с двумя гидроксильными группами, заместившими два атома водорода. Бесцветное твердое вещество, растворимое в воде и спиртах. Соли фосфорноватистой кислоты называются гипофосфитами. Они хорошо растворимы в воде. Гипофосфиты и фосфорноватистая кислота являются восстановителями, т.к. степень окисления фосфора в Н3РО2 +1. Соли фосфорноватистой кислоты (гипофосфиты) применяют в качестве восстановителей, например, при химическом никелировании. Сама кислота H3PO2 при этом окисляется до фосфористой кислоты H3РО3. Соли фосфорноватистой кислоты также используются для приготовления лекарственных препаратов. Соли ортофосфорной кислоты являются важнейшими фосфорными удобрениями и широко применяются в сельскохозяйственном производстве.

Фосфористая кислота H3PO3(H2[HPO3]) — слабая двухосновная кислота. Степень окисления фосфора +3. Соли фосфористой кислоты (фосфиты) используются как восстановителиметаллов из растворов их соединений. При реакциях фосфористой кислоты со щелочами замещаются только два атома водорода, так как третий непосредственно связан с фосфором. Также является производной фосфина (Н-Р=(ОН)2).

Полифосфорные кислоты - кислоты, анион которых содержит свыше 1-го атома Р и имеет связи . Например, фосфорная кислота существует в метаформе – (НРО3)n, где n=3-6. В полимерном состоянии она образует соли. Одна из них – триметафосфатNa3P3O9 широко применяется для умягчения воды.