Prevalența în natură. Fracțiunea de masă a fosforului din scoarța pământului este de 0,08%. Cele mai importante minerale de fosfor întâlnite în natură sunt fluoroapatite Ca5 (PO4) 3F și fosfor Ca3 (PO4) 2.
Proprietăți. Fosforul formează mai multe modificări alotropice, care diferă semnificativ în proprietăți. Fosforul alb este o substanță cristalină moale. Se compune din moleculele P4. Se topește la o temperatură de 44,1 ° C Foarte solubil în disulfura de carbon CS2. Extrem de toxice și se aprind ușor.
Atunci când fosforul alb este încălzit, se formează fosfor roșu. Este un amestec de mai multe modificări care au diferite lungimi de molecule. Culoarea fosforului roșu, în funcție de metodă și de condițiile de producție, poate varia de la roșu deschis la violet și maro închis. Punctul de topire este 585-600 °.
Fosforul negru este cea mai stabilă modificare. În aparență, este similar cu grafitul. Spre deosebire de fosforul alb, fosforul roșu și negru nu se dizolvă în disulfura de carbon, nu sunt otrăvitoare și nu sunt inflamabile.
Fosforul este mai activ chimic decât azotul. Activitatea chimică a fosforului depinde de modificarea alotropică în care este localizată. Astfel, fosforul alb este cel mai activ, iar fosforul negru este cel mai activ.
În ecuațiile reacțiilor chimice, fosforul alb este, de obicei, scris de formula P4, care corespunde compoziției moleculelor sale. Modificările fosforului roșu și negru sunt de obicei scrise cu formula P. Același simbol este utilizat dacă modificarea este necunoscută sau poate fi orice.
1. Interacțiunea cu substanțe simple - nemetale. Fosforul poate reacționa cu multe metale nemodificate: oxigen, sulf, halogeni, cu hidrogen, fosforul nu reacționează. În funcție de faptul că fosforul este în exces sau deficiență, se formează compuși ai fosforului (III) și (V), de exemplu:
2P + 3Br2 = 2PBr3 sau 2P + 5Br2 = 2PBr5
2. Interacțiunea cu metalele. Când fosforul este încălzit cu metale, se formează fosfizi:
Fosfidele unor metale pot fi descompuse de apă pentru a forma fosfină gazoasă PH3:
Mg3P2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2PH3
Fosfina PH3 este similar chimic cu NH3 amoniac.
3. Interacțiunea cu alcalii. Când se încălzește fosforul alb într-o soluție alcalină, acesta disproporționează:
P4 + 3NaOH + 3H20 = PH3 + 3NaH2PO2
Noțiuni de bază. Fosforul din industrie este obținut din fosfat de calciu Ca3 (PO4) 2, care este izolat de fosforit și fluorapatit. Metoda de preparare se bazează pe reacția de reducere a Ca3 (PO4) 2 la fosfor.
Ca un reducător al compușilor fosforului, se utilizează cocsul (carbonul). Pentru a lega compușii de calciu de sistemul de reacție, se adaugă nisip de silice Si02. Procesul se desfășoară în cuptoare electrice (producția este denumită electrotermică). Reacția se desfășoară conform ecuației:
2Ca3 (PO4) 2 + 6Si02 + 10C = 6CaSi03 + P4 + 10CO
Produsul de reacție este fosfor alb. Din cauza prezenței impurităților, fosforul tehnic este galben, deci în industrie se numește fosfor galben.
Îngrășăminte fosfatice. Fosforul, precum și azotul, reprezintă un element important pentru asigurarea creșterii și a activității vitale a plantelor. Plantele extrag fosfor din sol, deci rezervele sale trebuie să fie completate, adăugând periodic îngrășăminte cu fosfor. Îngrășămintele cu fosfat sunt produse din fosfat de calciu, care face parte din fosforite și fluorapatite naturale.
Cel mai simplu îngrășământ cu fosfat - făină de fosforit este un fosfor măcinat Ca3 (PO4) 2. Acest îngrășământ este greu solubil, poate fi asimilat de plante numai pe soluri acide.
Acțiunea acidului sulfuric pe fosfat de calciu produce un superfosfat simplu, principalul component al căruia este dihidrofosfatul de calciu Ca (H2PO4) 2. Este o substanță solubilă și este bine absorbită de plante. Metoda de obținere a superfosfatului simplu se bazează pe reacție
Ca3 (PO4) 2 + 2H2S04 = Ca (H2P04) 2 + 2CaS04
În plus față de componenta principală, superfosfatul conține până la 50% sulfat de calciu, care este un balast. Pentru a crește conținutul de fosfor din îngrășământ, acidul fosforic este tratat cu acid fosforic:
Ca3 (PO4) 2 + 4H3P04 = 3Ca (H2P04) 2
îngrășământ cu fosfor foarte concentrată formulată pe acidul superfosfornoy bază -. Amestec de H4P2O7 acid polifosforic, H5P3O10, H6P4O13 etc. Acești acizi sunt formate de nagreavnii H3PO4 acidului fosforic în vid.
Atunci când acizii polifosforici interacționează cu amoniacul, se formează polifosfați de amoniu, care sunt utilizați ca îngrășăminte complexe azot-fosfor.
Împreună cu fosfor de azot este o parte a altor îngrășăminte compuse, de exemplu fosfat de amoniu NH4H2PO4 și fosfat de diamoniu (NH4) 2HPO4.
Trimiteți-le prietenilor: