Раздаточный материал для учащихся "Фосфор и его соединения"

История открытия

Строение атома и положение в ПСХЭ

Биологическое значение

В 1669 г. Хеннинг Бранд из мочи химическим путем получил фосфор, хотя искал и хотел получить Au, ибо моча имела золотистую окраску.

Р называли «холодным огнем».

Фосфор — жизненно важный элемент.

1.В ПСХЭ находится гл. подгруп. V гр., третий период.

2. Максимальная валентность фосфора в соединениях равна III и V.

3. Степени окисления: -3, 0, +1, +3, +5.

4.

5. Является неметаллом.

Фосфор — биогенный элемент, он играет важную роль в процессах накопления и освобождения энергии в клетках, задействован в передаче нервных импульсов. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, участвующих в процессах роста и деления клеток, хранения и использования генетической информации (ДНК и РНК).

Аллотропная модификация Р (фосфора)

Модификации фосфора – красный, белый, чёрный, металлический.

Белый фосфор — ядовитый, воскоподобное в-во, мягкий, бесцветный, имеет характерный чесночный запах. Молекулярная кристаллическая решетка, а, следовательно, невысокая t_пл =44°С, высокая летучесть. Очень реакционно способен, самовоспламеняется на воздухе и легко окисляется в кислороде (зеленоватое свечение). Хранят под слоем воды, он в ней не растворим.

Красный фосфор – это модификация с атомной кристаллической решеткой. Это полимер со сложной структурой. Тв. в-во без запаха, красно-бурого цвета, не ядовитое. Это гораздо более устойчивая модификация, чем белый фосфор. В темноте не светится. Образуется из белого фосфора при t=400^оС без доступа воздуха.

Черный фосфор – чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, полностью нерастворимое в воде или органических растворителях.

Нахождение в природе

1 .Фосфор – один из распространенных элементов в земной коре. Содержится в морской воде и земной коре в основном в виде минералов.

2. В свободном виде в природе фосфор не встречается из-за высокой химической активности.

3. В связанном виде он входит в состав примерно 200 минералов.

4. Одним из главных фосфорсодержащих веществ является – ортофосфат кальция.

5. Основными источниками фосфора являются апатиты и фосфориты. Крупнейшие залежи апатитов в мире находятся вблизи г. Киров на Кольском полуострове.

6. Входит в состав всех частей зелёных растений, белков, ДНК.

7. В большом количестве содержится в бобовых, злаковых растениях, зеленом горошке, фасоли, горохе, семенах кунжута, пшеничных отрубях. Лидерами являются орехи (грецкий, бразильский, кедровый, кешью, миндаль, арахис), тыквенные семечки. На втором месте – семена кабачка, подсолнечные семечки.

Способы получение Р

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

C a₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃  + 5CO + 2P

2. Красный и черный фосфор получают из белого фосфора.

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

  4HPO₃   +  10C    →    P₄  +  2H₂O   +   10 CO

Химические свойства фосфора

Химические свойства разных аллотропных модификаций фосфора похожи. Белый фосфор более активен и вступает в реакции легче.

1. Окислительные свойства фосфор проявляет в реакциях с активными металлами: 3Na + P = Na₃P (при нагревании)

  Полученные соединения называются фосфидами (Na₃P — фосфид натрия).

1. В отличие от азота фосфор не соединяется с водородом.

2. Восстановительные свойства фосфор проявляет в реакции с кислородом.

Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный загорается при нагревании. При этом образуется густой белый дым оксида фосфора(V):

4P + 5O₂ = 2P₂О₅ (при нагревании)

Красный фосфор используется при изготовлении спичек.

Оксид фосфора (V)

Фосфорная кислота

P₂O₅

• Химическая связь – ковалентная полярная

• Кристаллическая решетка – молекулярная

• Кислотный оксид,

• твердое белое кристаллическое в-во,

• очень гигроскопичен

H₃PO₄

• Твёрдое бесцветное гигроскопичное в-во, неограниченно растворимо в воде, обычно применяется в виде растворов.

• кислота средней силы, отвечающая высшей степени окисления фосфора (+5).

• Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют 85 % водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха).

• Растворима в этаноле и других растворителях

Температура пл.: 42,4 °C и температура кип.: 158 °C

Соли фосфорной кислоты – фосфаты

(нерастворимы в воде, кроме фосфатов натрия и калия)

Способы получения

Получают сжиганием Р в избытке О₂.

4P    +   5O₂    →   2P₂O₅

1. Взаимодействием оксида фосфора (V) с водой при нагревании

P₂O₅ + H₂O  H₃PO₄

1. Из фосфатов, воздействуя на них серной кислотой.

Ca₃(PO₄)₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₃PO₄

Применение

• Из-за гигроскопичности используется как осушитель газов и жидкостей.

• Для получения фосфорных кислот.

• Является компонентом фосфатных стекол (фосфатное стекло-это класс оптических стекол, состоящих из метафосфатов различных металлов. Вместо SiO₂ в силикатных стеклах стеклообразующей подложкой является P₂O_5.)

• Для производства минеральных удобрений,

• в качестве пищевой добавки в напитках,

• в производстве синтетических моющих средств,

• на производстве кормовых добавок для животных.

Соли фосфорной кислоты применяются в качестве минеральных удобрений.

Качественная реакция на фосфат-анион: Na₃PO₄ + AgNO₃  NaNO₃ + Ag₃PO₄ ↓ (желтый осадок)

История открытия

Строение атома и положение в ПСХЭ

Биологическое значение

В _________ г. Хеннинг Бранд из мочи химическим путем получил фосфор, хотя искал и хотел получить Au, ибо моча имела золотистую окраску.

Р называли «__________________________».

 Фосфор —___________________

_____________________________

1.В ПСХЭ находится _______________________

_________________________

2. Максимальная валентность фосфора в соединениях равна ____и _____.

3. Степени окисления: _____________________.

4.

5. Является неметаллом.

Фосфор — биогенный элемент, он играет важную роль в процессах накопления и освобождения энергии в клетках, задействован в передаче нервных импульсов. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, участвующих в процессах роста и деления клеток, хранения и использования генетической информации (ДНК и РНК).

Аллотропная модификация Р (фосфора)

Модификации фосфора – красный, белый, чёрный, металлический.

____________________ — ядовитый, воскоподобное в-во, мягкий, бесцветный, имеет характерный чесночный запах. Молекулярная кристаллическая решетка, а, следовательно, невысокая t_пл =44°С, высокая летучесть. Очень реакционно способен, самовоспламеняется на воздухе и легко окисляется в кислороде (зеленоватое свечение). Хранят под слоем воды, он в ней не растворим.

____________________ – это модификация с атомной кристаллической решеткой. Это полимер со сложной структурой. Тв. в-во без запаха, красно-бурого цвета, не ядовитое. Это гораздо более устойчивая модификация, чем белый фосфор. В темноте не светится. Образуется из белого фосфора при t=400^оС без доступа воздуха.

_____________________ – чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, полностью нерастворимое в воде или органических растворителях.

Нахождение в природе

1 .Фосфор – один из распространенных элементов в земной коре. Содержится в морской воде и земной коре в основном в виде минералов.

2. В свободном виде в природе фосфор не встречается из-за высокой химической активности.

3. В связанном виде он входит в состав примерно 200 минералов.

4. Одним из главных фосфорсодержащих веществ является – ортофосфат кальция.

5. Основными источниками фосфора являются апатиты и фосфориты. Крупнейшие залежи апатитов в мире находятся вблизи г. Киров на Кольском полуострове.

6. Входит в состав всех частей зелёных растений, белков, ДНК.

7. В большом количестве содержится в бобовых, злаковых растениях, зеленом горошке, фасоли, горохе, семенах кунжута, пшеничных отрубях. Лидерами являются орехи (грецкий, бразильский, кедровый, кешью, миндаль, арахис), тыквенные семечки. На втором месте – семена кабачка, подсолнечные семечки.

Способы получение Р

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

_ __________________________________________________________________

2. Красный и черный фосфор получают из белого фосфора →

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

  _____________________________________________________________

Химические свойства фосфора

Химические свойства разных аллотропных модификаций фосфора похожи. Белый фосфор более активен и вступает в реакции легче.

1. Окислительные свойства фосфор проявляет в реакциях с активными металлами: __________________________ (при нагревании)

  Полученные соединения называются фосфидами (Na₃P — фосфид натрия).

1. В отличие от азота фосфор не соединяется с водородом.

2. Восстановительные свойства фосфор проявляет в реакции с кислородом.

Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный загорается при нагревании. При этом образуется густой белый дым оксида фосфора(V):

_______________________________ (при нагревании)

Красный фосфор используется при изготовлении спичек.

Оксид фосфора (V)

Фосфорная кислота

P₂O₅

• Химическая связь – ковалентная полярная

• Кристаллическая решетка – молекулярная

• Кислотный оксид,

• твердое белое кристаллическое в-во,

• очень гигроскопичен

H₃PO₄

• Твёрдое бесцветное гигроскопичное в-во, неограниченно растворимо в воде, обычно применяется в виде растворов.

• кислота средней силы, отвечающая высшей степени окисления фосфора (+5).

• Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют 85 % водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха).

• Растворима в этаноле и других растворителях

Температура пл.: 42,4 °C и температура кип.: 158 °C

Соли фосфорной кислоты – _______________

(нерастворимы в воде, кроме фосфатов натрия и калия)

Способы получения

Получают сжиганием Р в избытке О₂.

______________________________

1. Взаимодействием оксида фосфора (V) с водой при нагревании

____________________________

1. Из фосфатов, воздействуя на них серной кислотой.

______________________________________

Применение

• Из-за гигроскопичности используется как осушитель газов и жидкостей.

• Для получения фосфорных кислот.

• Является компонентом фосфатных стекол (фосфатное стекло-это класс оптических стекол, состоящих из метафосфатов различных металлов. Вместо SiO₂ в силикатных стеклах стеклообразующей подложкой является P₂O_5.)

• Для производства минеральных удобрений,

• в качестве пищевой добавки в напитках,

• в производстве синтетических моющих средств,

• на производстве кормовых добавок для животных.

Соли фосфорной кислоты применяются в качестве минеральных удобрений.

Качественная реакция на фосфат-анион: __________________________________________________