Fosfor og dets forbindelser. Praktisk bruk av fosforforbindelser

Blant de næringsstoffene som er nødvendige for å tildele en spesiell plass er det fosfor. Fordi det ikke kan eksistere uten slike viktige forbindelser, såsom ATP eller fosfolipider, så vel som mange andre organiske stoffer. Karakterisert ved at det uorganiske, og dette element er meget rik på forskjellige molekyler. Fosfor og dets forbindelser er mye brukt i industrien, er viktige interessenter i biologiske prosesser, blir brukt i ulike områder av menneskelig aktivitet. Derfor vurderer vi hva som utgjør elementet, hva er dens enkel substans og de viktigste forbindelser.

Fosfor: en generell beskrivelse av elementet

Posisjon i det periodiske system kan beskrives i et par avsnitt.

1. Den femte gruppen hovedgruppen.
2. En tredje liten periode.
3. Serienummer - 15.
4. Atommasse - 30,974.
5. E-konfigurasjon 1s atom ² 2s ² 2p ⁶ 3s 3p ^{2 3.}
6. Mulige oksidasjonstilstand på -3 til +5.
7. Den kjemiske symbol - P i formlene uttale "PE". Navnet på elementet - fosfor. Det latinske navnet på fosfor.

Historien om oppdagelsen av atomet har sine røtter i fjern XII århundre. Selv i registreringer av alkymistene møtt informasjon, snakker om å få en ukjent "lysende" saken. Men den offisielle datoen for oppdagelsen og syntese av fosfor begynte i 1669. Konkurs annet merke kjøpmann på leting etter det vises stein tilfeldig syntetiserte stoffet, som kan avgi en lysende glød og brenne blindende flamme. Han gjorde dette ved gjentatt kalsinering human urin.

Etter at det uavhengig om de samme måter andre aktive element blir mottatt:

• J. Kunkel;
• R. Boyle;
• A. Marggraf;
• K. Scheele;
• Lavoisier.

I dag er en av de mest populære metoder for syntese av substansen - restaurering av de tilsvarende fosforholdige mineraler ved høye temperaturer under påvirkning av karbondioksyd og silika. Prosessen gjennomføres i spesielle ovner. Fosfor og dets forbindelser er meget viktige stoffer for levende vesener, samt for en rekke synteser i den kjemiske industri. Derfor er det nødvendig å vurdere hva som er det aktive element som en enkel substans og hvor i naturen inneholdt.

Enkle stoff fosfor

Det er vanskelig å nevne noen spesiell forbindelse, i tilfelle av fosfor. Dette er på grunn av det store antallet av allotrope modifikasjoner som har dette elementet. Det er fire hovedtyper av enkle bestanddeler fosfor.

1. Hvit. Denne forbindelse som har formelen _R4. Det er en hvit, en flyktig stoff med en skarp ubehagelig lukt av hvitløk. Det antennes spontant i luft ved normale temperaturer. Brenner lysende blek grønn. Meget giftig og farlig for liv. Ekstremt høy reaktivitet, slik at det ble fremstilt og lagret under et lag av renset vann. Dette er mulig på grunn av dårlig oppløselighet i polare oppløsningsmidler. Det er best for dette egnet disulfid hvitt fosfor og organisk materiale. Ved oppvarming kan det overføres til følgende allotropic former - rødt fosfor. Når kjøling og kondensering av damp er i stand til å danne lag. Ved å trykke på fettete, myk, enkel skjæring kniv, hvit (litt gult). Smeltepunktet til 44 ⁰ C. Med hensyn til reaktivitet anvendes i syntesen. Men på grunn av toksisitet har bred industriell anvendelse.
2. Gul. Dette er dårlig renset form av hvitt fosfor. Det er enda mer giftig, så ubehagelig lukt av hvitløk. Antennes og brenner med en lysende flamme glødende grønn. Disse gule eller brune krystallene ikke oppløses i vann helt, for fullstendig oksidering klubber avgir hvit røk P ₄ O _10.
3. Rødt fosfor og dets forbindelser er de vanligste og mest ofte benyttes i industrien av modifiserende middel. Rød deigaktig masse, som er ved en forhøyet trykk, kan passere i form av fiolette krystaller er kjemisk inaktiv. Denne polymer er i stand til å oppløse bare i enkelte metaller og mer enn noe annet. Ved en temperatur fra 250 ⁰ C blir sublimert ved å føre en hvit modifikasjon. Giftfri like mye som tidligere form. Men med langvarig eksponering av legemet giftig. Den brukes til å påføre et belegg på tennfyrstikkesker. Dette skyldes det faktum at den ikke kan antennes spontant, men når betegnelse og friksjons eksploderer (lit).
4. Svart. I henhold til den eksterne data er svært lik til grafitt, er det også en fet berøring. Denne halvleder elektrisk strøm. Mørke krystaller, skinnende, ikke er i stand til å bli oppløst i noe oppløsningsmiddel i det hele tatt. At den lyser opp, trenger du svært høye temperaturer og pre raskalivanie.

slik at også ikke er interessert i lang åpen form for fosfor - metallet. Det er en leder og har en kubisk krystallgitter.

kjemiske egenskaper

Kjemiske egenskaper av fosfor avhenger av den form i hvilken den er plassert. Som nevnt ovenfor, den mest aktive gule og hvite modifikasjon. Generelt er fosfor som er i stand til å reagere med:

• metaller og danner fosfider og som virker som oksidasjonsmiddel;
• ikke-metaller, som virker som et reduksjonsmiddel og danne flyktige og ikke-flyktige forbindelser av et annet slag;
• sterke oksidasjonsmidler som går inn, fosforsyre ;
• med konsentrert kaustisk alkali ved disproporsjonering type;
• med vann ved meget høy temperatur;
• med oksygen for å danne forskjellige oksyder.

Kjemiske egenskaper av fosfor som ligner de til nitrogen. fordi han er en del av en gruppe pniktogenov. Imidlertid er aktiviteten av flere størrelsesordener høyere, takket være de forskjellige allotrope modifikasjoner.

Å være i naturen

Som næringsstoffer, er fosfor en svært vanlig. Dens prosent er 0,09% i jordskorpen. Dette er et ganske stort tall. Der fant dette atom i naturen? Det er flere hoved steder:

• den grønne planter, deres frø og frukter;
• animalsk vev (muskel, ben, tannemaljen, mange viktige organiske forbindelser);
• Jordskorpen;
• jord;
• bergarter og mineraler;
• sjøvann.

I dette tilfellet kan vi snakke bare om de relaterte former, men ikke en enkel sak. Tross alt, er han svært aktiv, og det gjør ikke tillate ham å være fri. Blant de rikeste mineraler fosfor er:

• Inglish;
• ftorapaptit;
• svanbergite;
• fosfor og andre.

Den biologiske betydningen av dette elementet kan ikke understrekes nok. Tross alt, er han en del av forbindelser slik som:

• proteiner;
• fosfolipider;
• DNA;
• RNA;
• fosfoproteidy;
• enzymer.

Det vil si, alle de som er viktig og som bygger på hele kroppen. Daglig norm for normalt voksent menneske på ca 2 gram.

Fosfor og dets forbindelser

Som en meget aktiv, danner aktive elementet et flertall av forskjellige stoffer. Tross alt er det former og fosfid, og i seg selv virker som et reduksjonsmiddel. På grunn av dette kan det neppe bli kalt et element som vil være inert i reaksjonen til den. Og derfor kan forbindelsene med formel fosfor ekstremt mangfoldig. Man kan sitere en rekke klasser av stoffer i dannelsen av som han er en aktiv deltaker.

1. Binære forbindelser - oksyder, fosfider, hydrogen flyktige forbindelse, sulfid, nitrid, og andre. For eksempel: P ₂ O _5, PCL _3, P ₂ S _3, pH _3, og andre.
2. Komplekse stoffer: salter av alle typer (gjennomsnittlig, sure, basiske, dobbel, kompleks), syrer. Eksempel: H ₃ PO _4, Na ₃ PO _4, H ₄ P ₂ O _6, Ca (H ₂ PO _{4) 2, (NH4) 2HPO 4} og andre.
3. Oksygenholdige organiske forbindelser: proteiner, fosfolipider, ATP, DNA, RNA, og andre.

De fleste typer stoffer som er identifisert er viktig industriell og biologisk betydning. Bruken av fosfor og dets forbindelser og eventuelt for medisinske formål og for fremstilling av meget vanlig husholdningsartikler.

Forbindelser med metaller

Binære fosforforbindelser med metaller og ikke-metaller er mindre elektronegative tittel fosfider. Dette salt-lignende stoffer som er i besittelse ekstreme ustabilitet når de utsettes for forskjellige midler. Hurtig spaltning (hydrolyse) resulterer i enda vanlig vann.

Videre, under virkningen av ukonsentrerte syre oppstår som desintegrasjonsmiddel på de tilsvarende produkter. For eksempel, hvis vi snakker om hydrolyse av kalsium phosphide, vil produktene bli metall hydroxide og fosfin:

Ca ₃ P ₂ + 6 H ₂ O = 3ca (OH) ₂ + 2PH ₃ ↑

En fosfid utsette nedbrytes under innvirkning av en mineralsyre, får vi det tilsvarende salt og fosfinet:

Ca ₃ P ₂ + 6HCL = 3CaCL ₂ + 2PH ₃ ↑

I alminnelighet er verdien av foreliggende forbindelser som det tidspunkt da hydrogen dannes som et resultat av en fosforforbindelse, hvis egenskaper er omtalt nedenfor.

Flyktige stoffer fosfor-baserte

Det er to hoved er:

• hvitt fosfor;
• fosfin.

På bakken har vi allerede nevnt ovenfor, og egenskapene til stasjonen. De sier at det er en hvit tykk røk, meget giftig, illeluktende og selvtennende under normale forhold.

Men hva er fosfin? Dette er den mest utbredte og kjente flyktig substans, som inneholder elementet som betraktes. Det er binære, og den andre delen - er hydrogen. Formel hydrogen fosforforbindelser - pH _3, navnet på fosfin.

Egenskapene til dette materiale kan beskrives som følger.

1. Flying fargeløs gass.
2. Meget giftig.
3. Det har lukten av råtten fisk.
4. Siden vann ikke reagerer svært dårlig løselig i den. Det er oppløselig i organisk kjemi.
5. Under normale forhold, og er kjemisk meget aktiv.
6. Det antennes spontant i luft.
7. Dannes ved nedbrytning av metall fosfid.

Et annet navn - PHOSPHAN. Det er forbundet med historien til de eldste. Hele poenget med "vandrende branner" som noen ganger folk så og ser nå kirkegårder, sumper. Sfæriske eller svechepodobnye lys som vises her og der, og skaper et inntrykk av bevegelse, ansett som et dårlig tegn, og de var veldig redd for overtroiske mennesker. Grunnen til dette fenomen, i henhold til foreliggende visninger av enkelte forskere, kan betraktes som selvantennelse av fosfin som produseres naturlig nedbrytning av organiske rester, både planter og dyr. Gassen kommer ut og kommer i kontakt med oksygen, lys. Fargen og størrelsen på flammen kan varieres. Oftest denne lyse grønt lys.

Selvfølgelig, alle de flyktige fosforforbindelsen - giftige stoffer, som lett kan registreres ved hjelp av en skarp ubehagelig lukt. Denne funksjonen bidrar til å hindre forgiftning og ubehagelige konsekvenser.

Forbindelsene med ikke-metaller

Hvis fosfor oppfører seg som et reduksjonsmiddel, er det nødvendig å snakke om binære forbindelser med ikke-metaller. Oftest de er mer elektronegativt. Så, er det flere typer materialer av denne typen:

• fosfor og svovelforbindelsen - sulfid av fosfor P ₂ S _3;
• fosfor klorid III, V;
• oksider og anhydrid;
• bromid og jodid, og andre.

kjemien for fosfor og dets forbindelser variert, slik at det er vanskelig å identifisere de mest viktige. Når vi snakker konkret av de stoffene som er dannet av fosfor og ikke-metaller, de viktigste er oksyder og klorider av forskjellige sammensetninger. De brukes i kjemisk syntese som et dehydratiseringsmiddel, som katalysatorer, og så videre.

Således er en av de mest kraftfulle avfuktende middel er høyere fosforoksyd - P ₂ O _5. Han tiltrekker seg sterkt vann slik at når du er i direkte kontakt med det det er en voldsom reaksjon med sterk støy akkompagnement. I seg selv er substansen en hvit sne lignende masse, i samlet tilstand nær amorfe.

Oksygenerte organiske forbindelser med fosfor

Det er kjent at organiske kjemi på antall forbindelser er langt bedre enn uorganiske. Dette fenomen er forklart ved evnen til isomeri, og C-atomer for å danne forskjellige strukturer kjedeatomene begrenset til hverandre. Naturligvis, det er en viss rekkefølge, dvs. klassifisering, som er underlagt alt organisk kjemi. Forskjellige klasser av forbindelser, men vi er interessert i en bestemt, er direkte relatert til det angjeldende element. Denne oksygen-inneholdende forbindelser og fosfor. Disse inkluderer:

• koenzymer - NADP, ATP, FMN, pyridoksalfosfat, og andre;
• proteiner;
• nukleinsyrer, som fosforsyreresten er en del av nukleotid;
• fosfolipider og fosfoproteidy;
• enzymer og katalysatorer.

Vid Iona, i hvilken fosfor molekyler som er involvert i dannelsen av disse forbindelser, er følgende - PO ₄ ^3-, dvs. at det er syreresten av fosforsyre. Strukturen av noen proteiner det går inn i en fri atom eller enkelt ion.

For den normale levetid av hvert aktivt element av den levende organismen og organiske forbindelser som dannes av dem er ekstremt viktig og nødvendig. Det er umulig å bygge opp et hvilket som helst av de strukturelle deler av kroppen uten at proteinmolekylene. En DNA og RNA - hoved bærere og overføringene av genetisk informasjon. Generelt må alle tilkoblinger være tilstede uten å lykkes.

Anvendelse av fosfor i industrien

Bruken av fosfor og dets forbindelser i industrien kan karakteriseres på flere punkter.

1. Anvendt ved fremstilling av fyrstikker, eksplosive forbindelser, brannbomber, som enkelte stoffer, smøreoljer.
2. Som scavenger gasser, så vel som ved fremstillingen av glødelamper.
3. For å beskytte metaller mot korrosjon.
4. I landbruket som et gjødningsmiddel for jord.
5. Som et middel for vann bløtgjøring.
6. I kjemiske synteser for fremstilling av forskjellige stoffer.

Rolle i levende organismer er redusert til å delta i prosessene for dannelse av tannemalje og ben. Deltagelse i analoge og nedbrytningen reaksjoner, så vel som opprettholdelse av det indre miljø av buffer celler og biologiske væsker. Det er grunnlaget for syntese av DNA, RNA, fosfolipider.