Соединения фосфора с отрицательной степенью окисления.

Фосфин H₃P- бесцветный газ с запахом чеснока, очень ядовит. Его получают косвенным путем, при гидролизе фосфидов. Фосфин в водерастворяется, но основными свойствами (как аммиак) практически не обладает. На воздухе самовоспламеняетсяс образованием фосфорной кислоты (оксид + вода). Фосфиды легко разлагаются водой и в природе не существуют. Можно сделать вывод: соединения фосфора с отрицательной степенью окисления большого практического значения не имеют.

Оксиды фосфора.

P₂O₃ – оксид фосфора (III), получается при медленном окислении фосфора или недостатке кислорода. Это твердое вещество белого цвета, плавится при 23,8^оС. Это кислотный оксид, при растворении в воде образует фосфористую кислоту Н₃РО₃. И фосфористая кислота и оксидфосфора (III) легко окисляются кислородом воздуха.

P₂O₅ - оксид фосфора (V), образуется при горении фосфора. Это твердое белое вещество, жадно впитывающее в себя воду. При этом образуется метафосфорная кислота, а затем ортофосфорная. Т.е. оксид фосфора это кислотный оксид. Он может взаимодействовать со щелочами и основными оксидами.

P₂O₅ + Н₂О → НРО₃ – метафосфорная кислота, ее соли метафосфаты. Ядовиты, входят в составы используемые для смягчения воды (СМС, вода в системах отопления…). В растворах с течением времени происходит реакция: НРО₃+ Н₂О → Н₃РО₄ , поэтому немного упрощая можно считать что в растворах существует фосфорная кислота и ее соли.

P₂O₅  +NaOH → Na₃PO₄ + Н₂О

P₂O₅  +CaO → Ca₃(PO₄)₂

Фосфорная (фосфатная) кислота и ее соли.

Н₃РО₄ – ортофосфорная кислота, которую обычно называют просто фосфорной кислотой. Это твердое бесцветное кристаллическое вещество, плавится при 42^оС , нелетучая, хорошо растворимая в воде. Это трехосновная кислота, т.е. она диссоциирует по трем ступеням и образует три ряда солей. Является слабым электролитом.

 Н₃РО₄↔ Н⁺ + Н₂РО₄^-(К_д=10^-3)      Н₂РО₄^- -дигидрофосфат-ион,NaН₂РО₄ - дигидрофосфат натрия, Ca(Н₂РО₄)₂ -дигидрофосфат кальция

Н₂РО₄^-↔ Н⁺ + НРО₄^2-(К_д=10^-8)      НРО₄^2-  - гидрофосфат-ион,K₂НРО₄– гидрофосфат калия, MgНРО₄ -гидрофосфат магния

НРО₄^2-↔ Н⁺ + РО₄^3-(К_д=10^-12)         РО₄^3-  - фосфат-ион, Li₃РО₄- фосфат лития, Ca₃(PO₄)₂ – фосфат кальция.

Фосфорная кислота проявляет свойства типичные для всех кислот, т.е. изменяет окраску индикатора, взаимодействует с основаниями и основными оксидами, с солями и металлами.

2Н₃РО₄ + 3Мg → Mg₃(РO₄)₂+ 3H ₂ ↑;   

2H₃РO₄+ 3Са O → Са₃(РO₄)₂+ 3H ₂ O;  

H₃РO₄+ Na₂CO₃→ Na₃РO₄+ H₂CO₃→ Na₃РO₄+ H₂O + CO₂↑;

Н₃РО₄+3 KOH → K₃РO₄+ 3H ₂ O;      

3H⁺ +РO₄^3- +3K⁺ + 3OH^- = 3K⁺+РO₄^3- + 3 H ₂ O; H⁺+ OH^- = H ₂ O

H₃РO₄+ KOH → KН₂РO₄+ H₂O, т.е. во всех этих реакциях при избытке кислоты образуются кислые соли. Следует отметить, что растворимость гидрофосфатов всегда больше, чем фосфатов. Например: Са₃(РO₄)_{2 ,}Mg₃(РO₄)₂ – нерастворимы, а MgНРО_{4 ,} Ca(Н₂РО₄)₂ – растворимы в воде.

Специфической реакцией иона РO₄^3- (т.е. кислоты и всех ее солей) является реакция с солями серебра. Ее можно использовать как качественную для определения фосфат-иона.

H₃РO₄+ 3AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ + 3HNO₃

3H⁺ + PO₄^3-+ 3Ag⁺ + 3NO₃^- → 3H⁺+ 3NO₃^- + Ag₃PO₄↓

PO₄^3-+ 3Ag⁺ → Ag₃PO₄↓ (желтый осадок)

Получение: обычно из природных фосфатов, обрабатывают их серной кислотой, отфильтровывают и выпаривают.

Са₃(РO₄)₂ +H₂SO₄→СaSO₄ ↓+ H₃РO₄

Применение:

1) Для производства удобрений: фосфат калия (K₃РO₄), аммофос (NH₄)₃РO₄, аммофоска (K₃РO₄ +(NH₄)₃РO₄), нитрофоска ( K₃РO₄ + KNO₃) , суперфосфат ( Ca(Н₂РО₄)₂ + СaSO₄ ) , двойной суперфосфат (Ca(Н₂РО₄)₂).

2) Для производства кормовых и пищевых добавок.

3) Для создания защитных покрытий на металлах, в производстве эмалей.

4) Как катализатор, при получении органических соединений в фармацевтической промышленности.

 

Кругооборот фосфора в природе.

Фосфор, как и другие химические элементы, в природе находится в постоянном «движении», т.е. одни соединения фосфора превращаются в другие. Этот переход называют биогенной миграцией, т.к. в ней активное участие принимают живые организмы. Правда, для фосфора этот кругооборот выглядит проще, чем для азота.

Минералы почвы (Са₃(РO₄)₂ – фосфориты, апатиты) растворимые гидрофосфаты → фосфор растений → фосфор животных Минералы почвы

Содержание фосфора в организме и применение в медицине. Содержание фосфора в организме 0,95% , входит в состав нуклеиновых кислот, нуклеотидов и других БАВ. Много фосфора содержится в костях в виде фосфатов кальция. При недостатке Р или витамина D, необходимого для его усвоения, нарушается фосфорный обмен, и возникает рахит. Это происходит потому, что в обмене углеводов и жиров нарушается процесс фосфорилирования (т.е. образование и гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты, например, АТФ), и они не могут использоваться организмом как источник энергии. Важное значение имеет также фосфорная буферная система, регулирующая рН в клетках тканей. Из соединений фосфора медики используют: АТФ – при мышечной дистрофии, стенокардии, гипертонии и т.д. Глицерофосфат кальция усиливает анаболические процессы, нормализует работу ЦНС, его назначают при неврастении, переутомлении. Инъекции Na₃PO₄ используют при лечении лейкоза, фосфорная кислота и ее соли широко используют в стоматологии.

---

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 678; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!