Химические свойства. 1. Молекула белого фосфора состоит из четырех атомов

1. Молекула белого фосфора состоит из четырех атомов. При нагревании до 800^оС происходит переход: Р₄ = 2Р₂. При окислении на воздухе в обычных условиях светится за счет реакции: 4Р + 3О₂ = 2Р₂О₅ + hn. При t > 50^оС склонен к самовозгоранию на воздухе: 4P + 5O₂ = 2P₂O₅.

2. Хорошо идут реакции с галогенами:

2P + 3Cl₂ = 2PCl₃;

PCl₃ + Cl₂ = PCl₅

3. Соединения фосфора с металлами называются фосфидами:

2P + 3Mg = Mg₃P₂;

P + 2Cr = Cr₂P;

P + 3Fe = Fe₃P

Последние два фосфида по свойствам напоминают нитриды.

4. Фосфор взаимодействует с кислотами и щелочами:

P + 5HNO₃ = H₃PO₄ + 5NO₂ ­ + H₂O

4P + 3NaOH + 3H₂O = 3NaH₂PO₂ + PH₃ ­

5. Фосфор с кислородом дает два оксида: P₂O₃ и P₂O₅.

Р₂О₃ – ядовитое вещество белого цвета. Медленно реагирует с водой:

Р₂О₃ + 3Н₂О = 2Н₃РО₃

с образованием фосфористой кислоты. Соответствующие ей соли носят название фосфиты. Это двухосновная кислота (один атом водорода не замещается на металл), проявляющая окислительно-восстановительные свойства (восстановительная функция сильнее выражена):

2KMnO₄ + 5H₃PO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5H₃PO₄ + 3H₂O

3Zn + H₃PO₃ + 3H₂SO₄ = PH₃ ­ + 3ZnSO₄ + 3H₂O

Р₂О₅ – белое аморфное вещество, очень гигроскопичное, т.е. жадно поглощающее воду. При этом образуются различные кислоты P (V):

P₂O₅ + H₂O = 2HPO₃ – метафосфорная кислота

P₂O₅ + 2H₂O = H₄P₂O₇ – пирофосфорная кислота

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄ – ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота не ядовита, не обладает окислительно-восстановительными свойствами. Используется в пищевой промышленности как консервант для лимонадов, соков и т.п. Большая часть получаемой в промышленности ортофосфорной кислоты идет на производство минеральных удобрений:

Ca₃(PO₄)₂ +2H₂SO₄ = 2CaSO₄ +Ca(H₂PO₄)₂ (простой суперфосфат)

Сa₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂ (двойной суперфосфат)

Ca(OH)₂ + H₃PO₄ = CaHPO₄ · 2H₂O (преципитат)

3NH₄OH + 2H₃PO₄ = (NH₄)₂HPO₄ + NH₄H₂PO₄ + 3H₂O (аммофос)

6. Непосредственно с водородом фосфор не взаимодействует, поэтому фосфористый водород (фосфин) получают косвенным путем из фосфидов:

Mg₃P₂ + 6HCl = 2PH₃ ­ + 3MgCl₂

PH₃ – фосфин, газ с запахом гнилой рыбы, очень ядовит.

Фосфин сильный восстановитель:

8KMnO₄+5PH₃+12H₂SO₄ = 5H₃PO₄+8MnSO₄+4K₂SO₄+12H₂O

Фосфин медленно окисляется на воздухе с выделением тепла и света (блуждающие огоньки в местах гниения органических веществ).

Аналоги фосфина: Р₂Н₄ – жидкость, Р₆Н₁₂ – твердое вещество. Оба сильные восстановители, ядовиты.

7. С галогенами фосфор соединяется с образованием галогенангидрида фосфористой кислоты PCl₃ и галогенангидрида фосфорной кислоты PCl₅:

PCl₃ + 3H₂O = H₃PO₃ + 3HCl;

PCl₅ + 4H₂O = H₃PO₄ + 5HCl

Применяется фосфор в производстве удобрений, спичек, дымовых шашек, сигнальных ракет, фосфорорганических соединений, пластмасс, каучуков, моющих средств.