Презентация по теме Фосфор. Аллотропия. Химические свойства фосфора.

«Чудовище лежало перед нами… Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, подняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. - Фосфор, – сказал я». ФОСФОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ Я светоносный элемент.Я спичку вам зажгу в момент.Сожгут меня – и под водойОксид мой станет кислотой. V ПОЛОЖЕНИЕ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ? 3S 3p 3d СТРОЕНИЕ АТОМА +15 P 2e 8e 5e 1S2 2S2 2Р6 3S2 3Р3 Валентность III V Степень окисления -3 , 0, +3, +5 Характеристикаэлемента ФОСФОР ПОЛОЖЕНИЕ В ПСХЭ СТРОЕНИЕ АТОМА СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ 3 периодV группаглавная (А) подгруппа Р +15 )2)8)5 +3, +5, -3 В жидком состоянии и в парах при t ниже 8000С молекула фосфора состоит из 4-х атомов, при нагревании до t выше 8000C она распадается P4 P2. Фосфор был открыт немецким алхимиком Г. Брандом в 1669 г. и получил своё название за способность светиться в темноте (от греческого фосфорос - «светоносный».) ОТКРЫТИЕ ФОСФОРА НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Основные минералы Ca5(PO4)3(F, Cl,ОН) - апатит Ca3(PO4)2 - фосфорит Фосфор составляет 0,08 % массы земной коры НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Основные минералы Бирюза Фосфор входит в состав зубов, костей, мышц,   нервных тканей и мозга.   Участвует в передаче энергии в организме (АТФ), наследственной информации (ДНК, РНК), поддержании постоянства кислотности крови.  В среднем тело человека содержит 1,5 кг фосфора. Он необходим для жизни растений, входит в состав белковых веществ.   ПРОДУКТЫ – ИСТОЧНИКИ ФОСФОРА Получение фосфора Ca3 (PO4)2 + 5C + 3SiO2 = Природный фосфорит или апатит измельчают, смешивают с песком и углем и накаливают в печах с помощью электрического тока без доступа воздуха. 3CaSiO3 + 2P + 5CO↑ АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ Р БЕЛЫЙ КРАСНЫЙ ЧЕРНЫЙ АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ Это легкоплавкое t(пл)=44,1оС, t(кип)=281оС, мягкое, воскообразное вещество желтоватого цвета с чесночным запахом. Хорошо растворяется в сероуглероде и ряде других органических растворителей. БЕЛЫЙ ФОСФОР Белый фосфор – очень неустойчивая и самая реакционноспособная аллотропная модификация фосфора. Ядовит, воспламеняется на воздухе, БЕЛЫЙ ФОСФОР светится в темноте (хемилюминесценция). Фосфор хранят под слоем воды. В воде не растворим. Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой находятся тетраэдрические молекулы P4. Прочность связей между атомами в этих молекулах сравнительно невелика. Это объясняет высокую химическую активность белого фосфора. Белый фосфор сильный яд: 0,1 г — смертельная доза для человека. Противоядием служит 2% раствор медного купороса, который следует давать больному каждые 5 мин. по чайной ложке до появления рвоты. Горящий фосфор причиняет сильные ожоги, заживление кожи идет очень медленно. Применяется в фармацевтических препаратах, а также для образования дымовых завес. Если белый фосфор долго нагревать без доступа воздуха при t = 250 – 3000С, то он превращается в красный фосфор; такое же превращение происходит, но очень медленно, под действием света. КРАСНЫЙ ФОСФОР Существует несколько форм красного фосфора. Их структуры окончательно не установлены. Известно, что они являются веществами с полимерной кристаллической решеткой. Это порошок красно-бурого цвета (от темно-коричневого до красного и фиолетового цвета) с плотностью 2,2 г/см3 .   КРАСНЫЙ ФОСФОР Не ядовит, не светится, не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде, воспламеняется при t = 250-3000С. При сильном нагревании красный фосфор, не плавясь, возгоняется (сублимируется), а при охлаждении паров образуется белый фосфор. Кристаллическая решетка красного фосфора атомная. В пространстве это трубка с правильным пятиугольным поперечным сечением. Красный фосфор применяется в производстве спичек. ЧЕРНЫЙ ФОСФОР Гораздо реже встречается черный фосфор. Черный фосфор был получен П. Бриджменом Черный фосфор имеет слоистую атомную кристаллическую решетку. По внешнему виду похож на графит, но является полупроводником. Не ядовит, жирен на ощупь. Получается при длительном нагревании белого фосфора при очень высоком давлении (2000С и 1200 МПа). По внешнему виду похож на графит. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОРА ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 1. Взаимодействие с неметаллами: а) с кислородом (белый фосфор воспламеняется при t=180С, а красный только при t = 2600С): 4P + 5O2 = 2P2O5 4P + 3O2 = 2P2O3 P2O5 — оксид фосфора (V), пентаоксид фосфора или фосфорный ангидрид, образуется при горении фосфора на воздухе или в кислороде. Плотность его паров соответствует формуле P4O10. P2O3 — оксид фосфора (III), триоксид фосфора или фосфористый ангидрид, получается при медленном окислении фосфора или когда фосфор сгорает при недостаточном доступе кислорода. (Р4 + 5О2 = Р4О10) (Р4 + 3О2 = Р4О6) б) с галогенами.Фосфор непосредственно соединяется со всеми галогенами с выделением большого количества теплоты. 2P + 3Cl2 = 2PСl3 2P + 5Cl2 = 2PСl5 PСl3 — хлорид фосфора (III), или трихлорид фосфора, представляет собой жидкость, Tкип. = 750С. При действии воды PСl3 полностью гидролизуется с образованием хлористого водорода и фосфористой кислоты: PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HСI Гидролизуется: PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HСl    PСl3 + Сl2 = PCl5 При пропускании хлора в треххлористый фосфор образуется хлорид фосфора (V), или пентахлорид фосфора, PСl5, который при обычных условиях образует твердую белую массу. Аналогичные соединения фосфор образует с бромом, йодом и фтором, однако для иода соединение состава PJ5 неизвестно. в) с серой. 2P + 3S = P2S3 2P + 5S = P2S5 P2S5 — сульфид фосфора (V), пентасульфид фосфора P2S3 — сульфид фосфора (III), трисульфид фосфора ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3 Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2PH3 2P + 3Ca = Ca3P2 P + 3Na = Na3P t 2. Взаимодействие с металлами . t ФОСФИД КАЛЬЦИЯ ФОСФИД НАТРИЯ PH3 — фосфин — очень ядовитый, бесцветный газ с чесночным запахом. Сильный восстановитель. При горении фосфина образуется фосфорный ангидрид и вода:  2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O 2PH3 + 4O2 = 2H3PO4 3. Взаимодействие со сложными веществами . а) с бертолетовой солью (используется в спичечной промышленности): 5KClO3 + 6P = 5KCl + 3P2O5 + Q . При трении спичечной головки на боковую поверхность коробка происходит воспламенение. б) окисляется любой азотной кислотой до H3PO4: 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO   разб. . P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O конц. . Реакция взаимодействия фосфора с азотной кислотой: При работе с фосфором следует строго соблюдать правила ТБ. Белый фосфор и его соединения высокотоксичны. 4 P o + 3 NaOH + 3 H2O = 3 NaH2PO2 +1 + PH3 -3 холодный H3PO2 фосфорноватистая кислота одноосновная показывает основность замещается на атомы Ме Р О О Н Н Н не замещаются соли - гипофосфиты P o P o P -3 P +1 1 3 +3е - -1е - ox red +1 ! в) реагирует с растворами щелочей: Р О О Н Н Н О P o + 4 NaOH + 2 H2O = 2 Na2HPO3 +3 + 3 H2 o горячий +1 H3PO3 фосфористая кислота +3 замещаются на атомы Ме не замещается соли - фосфиты 2 Н o P o P +3 Н + 2 3 - 3е - +2е - 2 ox red ! двухосновная 2 г) с водой в присутствии катализаторов (титан, свинец, медь) при t = 600 - 9000С: 2P + 5 H2O = P2O5 + 5H2 2P + 8 H2O = 2H3PO4 + 5H2 Pb, Cu, Ti, 7000С Pb, Cu, Ti, 7000С д) реагирует с растворами некоторых солей: P + 5AgNO3 + 8H2O = H3PO4 + 5Ag + 5HNO3 2P + 5CuSO4 + 8H2O = 2H3PO4 + 5Cu + 5H2SO4 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ НАПИСАТЬ УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИЙ ФОСФОРА С ХОЛОДНЫМ И ГОРЯЧИМ РАСТВОРОМ ГИДРОКСИДА БАРИЯ И РАССТАВИТЬ КОЭФФИЦИЕНТЫ, УЧИТЫВАЯ, ЧТО МОЛЕКУЛА ФОСФОРА 4 - Х АТОМНА. 4) 2 P o 4 + 3 Ba(OH) 2 + 6 H2O = 3 Ba(H2PO2)2 +1 + 2 PH3 -3 холодный H3PO2 фосфорноватистая кислота одноосновная показывает основность замещается на атомы Ме Р О О Н Н Н не замещаются соли - гипофосфиты 2 P o 4 P o 4 4 P -3 8 P +1 2 3 +12е - -8е - ox red +1 ! Р О О Н Н Н О P o 4 + 4 Ba(OH) 2 + 4 H2O = 4 BaHPO3 +3 + 6 H2 o горячий +1 H3PO3 фосфористая кислота +3 замещаются на атомы Ме не замещается соли - фосфиты 2 Н o P o 4 4 P +3 Н + 1 6 - 12е - +2е - 2 ox red ! двухосновная