Химические свойства фосфора

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 418.

Фосфор – жизненно важный элемент из пятой группы периодической таблицы Менделеева. Химические свойства фосфора зависят от его модификации. Наиболее активным веществом является белый фосфор, окисляющийся на воздухе. Фосфор имеет две валентности (III и V) и три степени окисления – +5, +3, -3.

Фосфор и соединения

Фосфор имеет три аллотропические модификации, отличающиеся химическими и физическими свойствами:

белый;
красный;
чёрный.

Под фосфором в химических реакциях чаще всего понимают белый фосфор (P₄). Красный фосфор вступает в реакции при определённых условиях. Например, реагирует с водой при нагревании и под давлением. Чёрный фосфор практически инертен.

Фосфор реагирует с простыми и сложными веществами, образуя:

фосфин;
фосфорную кислоту;
фосфиды;
оксиды.

Фосфин (РН₃) – плохо растворимый в воде ядовитый газ, аналог аммиака. В отсутствии кислорода при нагревании разлагается на простые вещества – фосфор и водород.

Фосфорная или ортофосфорная кислота (H₃PO₄) образуется при взаимодействии фосфора или оксида фосфора (V) с водой.

Фосфиды – соли, образующиеся при взаимодействии с металлами или неметаллами. Они неустойчивы и легко разлагаются под действием кислот или воды.

Фосфор может образовывать два оксида – P₂O₃ и P₂O₅.

H₃PO₄ – кислота средней силы, проявляющая амфотерные свойства при взаимодействии с сильной кислотой. Фосфорная кислота образует фосфаты.

Химические свойства

Основные химические свойства фосфора и его соединений описаны в таблице.

Вещество	Реакция	Особенности	Уравнение
Фосфор	С O2	При избытке O₂ образует оксид фосфора (V)	– 4P + 5O₂ → 2P₂O₅; – 4P + 3O₂ → 2P₂O₃
	С металлом	Является окислителем	3Mg + 2P → Mg₃P₂
	С галогенами и неметаллами	Не реагирует с водородом	2P + 3S → P₂S₃
	С Н₂О		8Р + 12Н₂О → 5РН₃ + 3Н₃РО₂
	С кислотами		2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O
	Со щелочами		P₄ + 3NaOH + 3H₂O → PH₃ + 3NaH₂PO₂
РН₃	С O2	Воспламеняется на воздухе	РН₃+ 2O₂ → H₃PO₄
	С галогенами и неметаллами		РН₃+ 2I₂ + 2H₂O → H(PH₂O₂) + 4HI
	С кислотами	Проявляет свойства восстановителя	РН₃+ 3H₂SO₄ → H₂(PHO₂) + 3SO₂ + 3H₂O
H₃PO₄	С металлами	С активными металлами	2H₃PO₄ + 3Ca → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂↑
	С Н₂О	Подвергается диссоциации	H₃PO₄ + H₂O ↔ H₃O⁺ + H2PO₄^–
	Со щелочами	Образует кислые или щелочные фосфаты	H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O
	С оксидами		2H₃PO₄+ 3K₂O → 2K₃PO₄ + 3H₂O
	С солями		2H₃PO₄+ 3CaCO₃ → Ca₃(PO₄)₂+ 3H₂O + 3CO₂↑
	С аммиаком		H₃PO₄ + 3NH₃ → (NH₄)₃PO₄
P₂O₃	С галогенами и неметаллами		– 2P₂O₃+ 6Cl₂ → 4PCl₃O + O₂; – 2P₂O₃+ 9S → P₄S₆ + 3SO₂
	С Н₂О	Медленно реагирует с холодной водой и быстро – с горячей	P₂O₃ + 3H₂O → 2H₃PO₃
	Со щелочами		P₂O₃ + 4NaOH → 2Na₂HPO₃ + H₂O
P₂O₅	С Н₂О	Реагирует с взрывом	2P₂O₅+ 6H₂O → 4H₃PO₄
P₂O₅	С кислотами	Реакция замещения	4HNO₃ + 2P₂O₅ → 4HPO₃ + 2N₂O₅
Фосфиды	С Н₂О	Образуют гидроксиды металлов и фосфин	Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃
Фосфиды	С кислотами	Реакция замещения	Ca₃P₂ + 6HCl → 3CaCl₂ + 2PH₃

При нагревании оксид фосфора распадается. Причём P₂O₃ образует красный фосфор, а P₂O₅ – оксид фосфора (III) и кислород.

Использование

Широкое применение имеют соединения фосфора:

из фосфатов получают удобрения и моющие средства;
фосфорная кислота используется для окрашивания ткани;
оксид фосфора (V) осушает жидкости и газы.

Красный фосфор используется в производстве спичек и взрывчатых веществ.

Что мы узнали?

Фосфор – активный неметалл, реагирующий с простыми и сложными веществами. В результате реакций образует оксиды (III) и (V), фосфин, фосфорную кислоту и фосфиды. Соединения фосфора вступают в реакцию с металлами, неметаллами, кислотами, щелочами, водой. Фосфор и его соединения используются в промышленности и сельском хозяйстве.