Поширеність у природі. Масова частка фосфору в земній корі становить 0,08% . Найважливішими мінералами фосфору, що зустрічаються в природі, є фторапатіт Ca5 (PO4) 3F і фосфорит Ca3 (PO4) 2 .
Властивості. Фосфор утворює кілька аллотропних модифікацій, які помітно різняться за властивостями. Білий фосфор - м'яке кристалічна речовина. Складається з молекул P4 . Плавиться при температурі 44,1 ° С . Дуже добре розчинний у сірковуглецю CS2 . Надзвичайно отруйний і легко загоряється.
При нагріванні білого фосфору утворюється Червоний фосфор . Він являє собою суміш декількох модифікацій, які мають різну довжину молекул. Колір червоного фосфору в залежності від способу та умов отримання може змінюватися від світло-червоного до фіолетового і темно-коричневого. Температура його плавлення 585-600 ° . Чорний фосфор - найбільш стійка модифікація. На вигляд він схожий на графіт. На відміну від білого фосфору червоний і чорний фосфор не розчиняються в сірковуглецю, вони не отруйні і не вогненебезпечні.
Фосфор хімічно більш активний, ніж азот. Хімічна активність фосфору залежить від аллотропной модифікації, в якій він знаходиться. Так, найбільш активний білий фосфор, а наімнее активний чорний фосфор.
У рівняннях хімічних реакцій білий фосфор зазвичай записують формулою P4 , яка відповідає складу його молекул. Червона і чорна модифікації фосфору зазвичай записуються формулою P . Цей же символ використовують, якщо модифікація невідома чи може бути будь-хто. 1. Взаємодія з простими речовинами - неметалами. Фосфор може реагувати з багатьма неметалами: киснем, сіркою, галогенами, з воднем фосфор не реагує. Залежно від того, знаходиться фосфор у надлишку або недоліку, утворюються сполуки фосфору (III) і (V), наприклад: 2P + 3Br2 = 2PBr3 або 2P + 5Br2 = 2PBr5 2. Взаємодія з металами. При нагріванні фосфору з металами утворюються Фосфіди : 3Mg + 2P = Mg3P2
Фосфіди деяких металів можуть розкладатися водою з утворенням газоподібного фосфіну PH? : Mg3P2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2PH3
Фосфін PH? за хімічними властивостями схожий на аміак NH? . 3. Взаємодія з лугами. При нагріванні білого фосфору в розчині лугу він діспропорціонірует:
0 -3 +1 P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3NaH2PO2
Отримання. Фосфор в промисловості отримують з фосфату кальцію Ca3 (PO4) 2 , який виділяють з фосфоритів і фторапатітов. Метод отримання заснований на реакції відновлення Ca3 (PO4) 2 до фосфору.
Як відновлювача сполук фосфору використовують кокс (вуглець). Для зв'язування сполук кальцію в реакційну систему додають кварцовий пісок SiO2 . Процес проводять у електопечах (виробництво відносять до електротермічним). Реакція протікає по рівнянню: 2Ca3 (PO4) 2 + 6SiO2 + 10C = 6CaSiO3 + P4 + 10CO
Продукт реакції - білий фосфор. Через наявність домішок технічний фосфор має жовтий колір, тому в промисловості його називають жовтим фосфором.
Фосфорні добрива. Фосфор, так само як і азот, є важливим елементом для забезпечення росту і життєдіяльності рослин. Рослини витягають фосфор з грунту, тому його запаси необхідно заповнювати, періодично додаючи фосфорні добрива . Фосфорні добрива роблять з фосфату кальцію, що входить до складу природних фосфоритів і фторапатітов.
Найпростіше фосфорне добриво - фосфоритне борошно представляє собою перемелений фосфорит Ca3 (PO4) 2. Це добриво важкорозчинних, воно може засвоюватися рослинами тільки на кислих грунтах.
Дією сірчаної кислоти на фосфат кальцію отримують простий суперфосфат , основним компонентом якого є дигідрофосфат кальцію Ca (H2PO4) 2 . Це - розчинна речовина, і воно добре засвоюється рослинами. Метод отримання простого суперфосфату заснований на реакції Ca3 (PO4) 2 + 2H2SO4 = Ca (H2PO4) 2 + 2CaSO4
Крім основного компонента суперфосфат містить до 50% сульфату кальцію, що є баластом. З метою підвищення вмісту фосфору в удобренні проводять обробку фосфориту фосфорною кислотою: Ca3 (PO4) 2 + 4H3PO4 = 3Ca (H2PO4) 2
Одержуване добриво називається подвійним суперфосфатом . Ще одне фосфорне добриво з високим вмістом фосфору - преципітат CaHPO4 · 2H2O .
Висококонцентрований фосфорні добрива готують на основі суперфосфорной кислоти - суміші поліфосфорна кислот H4P2O7 , H5P3O10 , H6P4O13 та ін Ці кислоти утворюються при нагреавніі фосфорної кислоти H3PO4 у вакуумі.
При взаємодії поліфосфорна кислот з аміаком утворюються поліфосфати амонію, що використовуються як комплексні азотно-фосфорні добрива.
Разом з азотом фосфор входить до складу деяких інших комплексних добрив, наприклад амофосу NH4H2PO4 і діамофос (NH4) 2HPO4.
Уткін Євген Валерійович
СПбРТ, гр. 9В-144
При написанні реферату була використана
наступна література: І.Г. Хомченко 'Загальна хімія', М. 'Хімія' 1987
Г.П. Хомченко 'Хімія для вступників до ВНЗ',
М. 'Вища школа' 1994
