Фосфін-безбарвний газ з характерним рибним запахом. Він дуже отруйний. Для отримання фосфіну в лабораторних умовах кип'ятять білий фосфор в концентрованому водному розчині гідроксиду натрію:
Фосфін, який отримують таким способом, може мимоволі возгораться через присутність в ньому нестійкого дифосфин
Молекула фосфіну має пірамідальну форму подібно молекулі аміаку, хоча з іншими кутами між зв'язками.
Основность фосфіну менше, ніж у аміаку, і на відміну від аміаку фосфін дуже погано розчиняється у воді. Це пояснюється меншою електронегативність фосфору в порівнянні з азотом, в зв'язку з чим фосфор не утворює водневих зв'язків з водою. Відсутність в рідкому фосфіну водродних зв'язків призводить до того, що фосфін має нижчу температуру кипіння, ніж аміак, незважаючи на те що його відносна молекулярна маса вище.
хлориди фосфору
Фосфор утворює два хлориду: трихлорид фосфору і пентахлорид фосфору
Трихлорид фосфору отримують, пропускаючи хлор над поверхнею білого фосфору. При цьому фосфор горить блідо-зеленим полум'ям, а що утворюється хлорид фосфору конденсується у вигляді безбарвної рідини.
Трихлорид фосфору гідролізується водою з утворенням фосфористої кислоти і хлороводню:
Трихлорид фосфору використовується в органічній хімії як хлорувальний реагенту.
Пентахлорид фосфору можна отримати в лабораторних умовах за допомогою реакції хлору і трихлорида фосфору, що проводиться при температурі близько Ця реакція оборотна:
Пентахлорид фосфору являє собою блідо-жовта кристалічна речовина, що складається з тетраедричних іонів і октаедричних іонів. У газоподібному стані складається з ковалентних молекул мають бипирамидальний форму.
При нагріванні пентахлорид фосфору дисоціює на трихлорид фосфору і хлор.
Пентахлорид фосфору бурхливо реагує з водою, утворюючи кислоту. Ця реакція описується наступним сумарним рівнянням:
Пентахлорид фосфору теж використовується як хлорує реагент.
оксиди фосфору
Оксид являє собою біле тверда речовина; він утворюється при згорянні білого фосфору в умовах обмеженого доступу повітря. Якщо ж білий фосфор згорає в надмірній кількості повітря, утворюється інше білу речовину оксид
Щоб запобігти мимовільне протікання цих реакцій, білий фосфор зберігають під шаром води. Оксид при нагріванні реагує з киснем, утворюючи оксид
Оксиди мають кислотними властивостями і ліг »реагують з водою, утворюючи фосфористу або кислоти соответствен але:
Тому обидва цих оксиду необхідно зберігати в герметичних судинах. високого спорідненості до води оксид іноді використовують в якості осушувальної кошти.
Кислоти фосфору і їх солі
Фосфор утворює цілий ряд кисневмісних кислот (оксокислот). Деякі і: них мономірним, наприклад фосфінових, фосфористая і кислоти. Кислоти фосфору можуть бути одноосновними (однопротоннимі) ЛІБС багатоосновними (многопротоннимі). Крім того, фосфор утворює ще полімерньк оксокислоти. Такі кислоти можуть мати ациклическое або циклічне будова, Наприклад, кислота являє собою дімернук оксокислот фосфору.
Найбільш важливою з усіх цих кислот є кислота (інша її назва - ортофосфорна кислота). При нормальних умовах вона являє собою біла кристалічна речовина, розпливається при поглинанні вологи з повітря. Її -ний водний розчин називають «сиропообразной фосфорною кислотою». кислота є слабкою Трехосновной кислотою:
Трьох-і двозаміщений солі кислоти, як правило, нерозчинні у воді, виняток становлять лише солі лужних металів і амонію. Солі, що містять -іон, мають більшу розчинність. Наприклад, фосфат кальцію міститься в фосфорної руді, не розчиняється, а дигідрофосфат кальцію розчинний. Останній використовується як складова частина фосфатного добрива суперфосфату (див. Гл. 13).
Кисневовмісні кислоти і їх солі
Діфосфорная (V) (пірофосфорна) кислота
Фосфорну (V) кислоту в промислових умовах отримують нагріванням суміші фосфорної руди з концентрованої сірчаної кислотою або розчиненням оксиду фосфору (V) в воді (див. Вище).
Отже, повторимо ще раз!
1. При переміщенні до нижньої частини V групи неметалеві властивості елементів змінюються металевими.
2. Фосфор існує в трьох аллотропних формах.
3. Азот і фосфор існують в своїх з'єднаннях в станах окислення від -3 до +5.
4. Процес перетворення атмосферного азоту в форму, засвоювану рослинами і тваринами, називається зв'язуванням (фіксацією) азоту. Цей процес є складовою частиною кругообігу азоту в природі.
5. Промислове отримання азоту грунтується на зріджуванні повітря і його подальшої фракційної перегонці.
6. Фосфор необхідний тваринам для побудови кісткових тканин і для забезпечення організму енергією в процесі дихання (див. Також нижче).
7. Фосфор входить до складу деяких мінералів, найважливішим з яких є апатит.
8. Апатит використовується для отримання фосфатних добрив.
9. Аміак являє собою ковалентное з'єднання, молекули якого мають пірамідальну форму.
10. Аміак має властивості льюісова підстави.
11. Розчини аміаку осаджують нерозчинні гідроксиди металів з розчинів солей цих металів.
12. Аміак має властивості відновника.
13. Солі амонію при нагріванні розкладаються.
14. Всі шість оксидів азоту є ендотермічними сполуками.
15. Трьома найважливішими оксидами азоту є: а) оксид діазота, б) монооксид азоту NO, в) діоксид азоту. Всі вони являють собою прості молекулярні сполуки, які за їх електронною будовою можна розглядати як резонансні гібриди. наприклад
16. Оксиди азоту вважаються первинними забруднювачами навколишнього середовища. В атмосфері вони вступають в різні реакції, утворюючи вторинні забруднювачі. Останні можуть призводити до утворення фотохімічного смогу.
17. Азотна кислота є типовою сильною кислотою.
18. Азотна кислота використовується в якості нітрит реагенту в органічній хімії.
19. Неорганічні нітрати при нагріванні розкладаються.
20. Для промислового отримання азотної кислоти використовується процес Оствальда. Він складається з трьох стадій: 1) каталітичне окислення аміаку, 2) отримання діоксиду азоту, 3) перетворення діоксиду азоту в азотну кислоту.
21. Обидва хлориду фосфору гідролізуються водою.
22. Обидва оксиду фосфору мають кислотними властивостями.
23. Фосфор утворює цілий ряд кисневмісних кислот (оксокислот). Найважливішою з них є або ортофосфорна, кислота.