Fosfor -
V.A skupina
-
[Ne] 3s2 3p3 , 5 val. el., zapojuje do reakcí elektrony 3d orbitálu = rozdíl od chemie dusíku
-
Biogenní prvek, v přírodě ve formě fosforečnanů, nekov (popř. rozhraní kov/nekov), ox. čísla od –III po V, tvorba prakticky pouze kovalentních sloučenin (elektronegativita je 2,1)
-
Záporné oxidační stavy: PH3, PH4Br (-III), difosfan P2H4 (-II), častá tetraedrická koordinace
-
Kladné oxidační stavy: H3PO3 (III), H3PO4 (V), 3d orbital umožňuje vaznost 5 až 6
-
Příprava nepraktická v důsledku jeho reaktivity
-
Výroba z apatitů
Modifikace elementárního fosforu -
Bílý fosfor – nejreaktivnější, teplota tání 44 C, fosfor je v molekule trojvazný s nevazebným elektronovým párem = vysoká reaktivita (viz. Obr. 1), při slučování s kyslíkem samozápalný zahřáním bez přístupu vzduchu vzniká červený fosfor
Obrázek
-
Červený fosfor – atomy uspořádány do řetězce = malá těkavost a vysoká teplota tání (600 C), snížení reaktivity (díky uspořádání do řetězců), dříve součást hlaviček zápalek, dneska se přidává do škrtátek, zahříváním za vysokého tlaku vzniká černý fosfor
-
Černý fosfor - nejstabilnější, tvoří vysokomolekulové kompaktní sítě
Chemické vlastnosti
Neobyčejná reaktivita ve formě bílého fosforu, na vzduchu je elementární fosfor samozápalný (nutnost uchovávat pod vodou) + reakce s halogenidy, sírou, kovy apod. Ostatní modifikace jsou méně reaktivní.
Sloučeniny Fosfan
PH3, obdoba amoniaku, vazba P-H méně stabilní, má redukční účinky = tvorba fosforových solí , velmi reaktivní, toxický
Oxidy fosforu
P4O6 – bílá snadno tající látka, tvořen dimery tetraedrického tvaru, vznik spalováním fosforu za přístupu kyslíku, s vodou poskytuje kyselinu fosforitou
P4O10 – dimerní, tvořen tetraedry, vznik spalováním fosforu v nadbytku kyslíku, s vodou poskytuje kyselinu fosforečnou, využívá se jako sušidlo (díky vysoké afinitě k vodě)
Výroba spalováním elementárního fosforu
Kyseliny a soli
Fosfor má vaznost 4 v těchto sloučeninách.
Kyselina fosforitá – H3PO3, dvojsytná kyselina, středně silná kyselina, bílá hygroskopická látka, poskytuje fosforitany (ve vodě nerozpustné)
Kyselina fosforečná - H3PO4 , středně silná, stálá kyselina, tvoří soli a estery, ale jinak je nereaktivní bez oxidačních účinků, výroba buď v grafitové komoře a následná hydratace vzniklého oxidu fosforečného = velká čistota nebo z přírodních fosforečnanů rozkladem kyselinami
Užití- povrchová úprava kovů, potravinářství, zemědělství, výroba fosforečnanových hnojiv, sklářství, keramika, ...
Soli kyseliny fosforečné – fosforečnany (nerozpustné), hydrogenfosforečnany a dihydrogenfosforečnany (rozpustné)
Výroba fosforečnanů : neutralizace kys. fosforečné pomocí oxidů/hydroxidů
Výroba fosforečnanových hnojiv: působením kyseliny sírové na apatit (převedení nerozpustného fosforečnanu na nerozpustnou složku-hydrogenfosforečnan, dihydrogenfosforečnan) = rozpustnou složku jsou schopny asimilovat rostliny
Dostları ilə paylaş: |