Реферат: Фосфор

Фосфор

     Распространенность в природе.Массоваядоля фосфора в земной коре составляет 0,08%.Важнейшими минералами фосфора, встречающимися в природе, являются фторапатит Ca5(PO4)3Fи фосфорит Ca3(PO4)2.

     Свойства. Фосфор образуетнесколько аллотропных модификаций, которые заметно различаются по свойствам. Белыйфосфор — мягкое кристаллическое вещество. Состоит из молекул P4.Плавится при температуре 44,1<span Times New Roman""><span Times New Roman"">°

С. Очень хорошо растворим всероуглероде CS2.Черезвычайно ядовит и легко загорается.

     Принагревании белого фосфора образуется Красный фосфор. Он представляетсобой смесь нескольких модификаций, которые имеют различную длину молекул. Цветкрасного фосфора в зависимости от способа и условий получения может меняться от светло-красного до фиолетового итемно-коричневого. Температура его плавления 585-600<span Times New Roman""><span Times New Roman"">°

.

     Черныйфосфор — наиболее устойчивая модификация. По внешнему видуонпохож на графит. В отличие от белого фосфора красный и черный фосфор нерастворяются в сероуглероде, они не ядовиты и не огнеопасны.

     Фосфорхимически более активен, чем азот. Химическая активность фосфора зависит оталлотропной модификации, в которой он находится. Так, наиболее активен белыйфосфор, а наимнее активен черный фосфор.

     Вуравнениях химических реакций белый фосфор обычно записывают формулой P4,которая соответствует составу его молекул. Красная и черная модификации фосфораобычно записываются формулой P. Этот же символ используют, если модификация неизвестнаили может быть любой.

     1.Взаимодействие с простыми веществами — неметаллами.Фосформожетреагировать со многими неметаллами: кислородом, серой, галогенами,  с водородом фосфор не реагирует. Взависимости от того, находится фосфор в избытке или недостатке, образуютсясоединения фосфора (III)и (V), например:

2P + 3Br2= 2PBr3  или  2P + 5Br2= 2PBr5

     2. Взаимодействиес металлами.При нагревании фосфора с металлами образуются фосфиды:

3Mg + 2P = Mg3P2

Фосфиды некоторых металлов могут разлагаться водойс образованием газообразного фосфина PH3:

Mg3P2+ 6H2O = 3Mg(OH)2+ 2PH3

Фосфин PH3похимическим свойствам похож на аммиак NH3.

     3. Взаимодействиесо щелочами. При нагревании белого фосфора в растворе щелочи ондиспропорционирует:

                    0                            -3              +1

P4+ 3NaOH + 3H2O = PH3+ 3NaH2PO2

     Получение. Фосфор впромышленности получают из фосфата кальция Ca3(PO4)2, который выделяют из фосфоритов и фторапатитов.Метод получения основан на реакции восстановления Ca3(PO4)2до фосфора.

     Вкачестве восстановителя соединений фосфора используют кокс (углерод). Длясвязывания соединений кальция в реакционную систему добавляют кварцевый песок SiO2. Процесс проводят в электопечах (производство относят кэлектротермическим). Реакция протекает по уравнению:

2Ca3(PO4)2+ 6SiO2+ 10C = 6CaSiO3+ P4+ 10CO

Продукт реакции — белый фосфор. Из-за наличияпримесей технический фосфор имеет желтый цвет, поэтому в промышленности егоназывают желтым фосфором.

     Фосфорные удобрения. Фосфор,так же как и азот, является важным элементом для обеспечения роста ижизнедеятельности растений. Растения извлекают фосфор из почвы, поэтому егозапасы необходимо восполнять, периодически добавляя фосфорные удобрения.Фосфорные удобрения производят из фосфата кальция, который входит в составприродных фосфоритов и фторапатитов.

    Простейшее фосфорное удобрение — фосфоритная мука представляет собойперемолотый фосфорит Ca3(PO4)2. Этоудобрение труднорастворимо,  оно можетусваиваться растениями только на кислых почвах.

    Действием серной кислоты на фосфат кальция получают простой суперфосфат,основным компонентом которого является дигидрофосфат кальция Ca(H2PO4)2. Это — растворимое вещество, и оно хорошоусваивается растениями. Метод получения простого суперфосфата основан на реакции

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

     Кромеосновного компонента суперфосфат содержит до 50% сульфата кальция, который является балластом. Для повышениясодержания фосфора в удобрении проводят обработку фосфорита фосфорной кислотой:

Ca3(PO4)2+ 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2

    Получаемое удобрение называется двойным суперфосфатом. Еще однофосфорное удобрение с высоким содержанием фосфора — преципитатCaHPO4<span Times New Roman""><span Times New Roman"">·

2H2O.

    Высококонцентрированные фосфорные удобрения приготавливают на основе суперфосфорнойкислоты — смеси полифосфорных кислот H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13и др.Эти кислоты образуются принагреавнии фосфорной кислотыH3PO4в вакууме.

     Привзаимодействии полифосфорных кислот с аммиаком образуются полифосфаты аммония,которые используются как комплексные азотно-фосфорные удобрения.

     Вместес азотом фосфор входит в состав некоторых других комплексных удобрений,например аммофоса NH4H2PO4 и диаммофоса(NH4)2HPO4.

Уткин Евгений Валерьевич

СПбРТ, гр. 9В-144

При написании реферата была использована

следующая литература:

1. <span Times New Roman""> 

И.Г.Хомченко ‘Общая химия’, М. ‘Химия’1987

2. <span Times New Roman""> 

Г.П.Хомченко ‘Химия для поступающих в ВУЗы’,

 М.’Высшаяшкола’1994

еще рефераты
Еще работы по химии