Fosforas

by

Fosforas P.P būtinas gyviems organizmams. Jis gaunamas kaitinant elektr. Krosnyse fosforitus su smėliu ir anglimi2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2  P4 + 6CaSiO3 + 10COYra trijų modifikacijų: baltasis-geltonasis, raudonasis, juodasis. P garai susideda iš molekulių P4. Staigiai ataušinus garus susidaro baltasis P. Tai balta su gelsvu atspalviu kristalinė m-ga. Labai minkšta laki, lengvai oksidinasi ir gali savaime užsidegti. Nuodin-gas. Tirpus nepoliariniuose tirpikliuose (CS2). Šviesoje ši modifikacija palaipsniui virsta raudonu P. Tai tamsiai raudona smulkiakristalinė m-ga, gaunama kaitinant be oro 300oC Pbalt. Praud nenuodingas, netirpsta org. tirpikliuose. Tačiau patvariausia modifikacija Pjuod, kuris gaunamas iš baltojo P 200oC ir 12000 atm slėgyje. Pjuod panašus į grafitą, puslaidininkis, chemiškai mažai aktyvus, nenuodingas.P lengvai r-ja su halogenais 2P + 3Cl2  2PCl3 siera 2P + 3S  P2S3metalais 3Mg + 2P  Mg3P2tirpsta HNO3 2H2O + 5HNO3 + 3P  3H3PO4 + 5NOkonc. šarm. 3H2O + 3NaOH + P4  PH3 + 3NaH2PO2Junginiai su H2. Su H P tiesiogiai nereaguoja. PH3 (NH3 analogas) gaunamas hidrolizinant druskinio tipo fosfidusCa3P2 + 6HOH  3Ca(OH)2 + 2PH3arba tirpinant P konc. šarmuose. Tai nemalonaus kvapo dujos, priešingai amoniakui nereaguojančios su H2O. Nuodingos, r-ja su stipriomis rūgšrimis, susidarant fosfonio dr.PH2 + HCl  PH4ClŠios dr. mažiau patvarios nei NH4+X. PH3 ir PH4X yra energingi reduktoriai, redukuoja sunkiųjų m. dr. iki m.Difosfinas P2H4. Tai skystis, ore savaime užsidega, tačiau priešin-gai N2H4, su r. dr. nesudaro. Susidaro kartu su PH36P + 4KOH + 4H2O  P2H4 + KH2PO2Jis kaip ir PH3 – reduktorius. Metalų j. su P (fosfidai) dažnaiusiai gaunami tiesiogine r-ja. Šarminių ir žemės šarm. m. fosfidai – druskinio tipo ir vandenyje pilnai hidrolizinasi. Sunkiųjų m. fosfidai primena m. lydinius būna įvairios sudėties Cu3P, Cu2P, CuP, CuP2. P aktyviai r-ja su halogenais ir esant P pertekliui susi-daro PX3 P + 3/2Cl2  PCl3

o esant hal. pertekliui PX5 P +5/2Cl2  PCl5Trichloridas – bespalvis, troškinančio aštraus kvapo lakus skystis. Pentachloridas – kieta bespalvė kristalinė m-ga. Pxy yra molekuli-niai j., atitinkamų r. halogenanhidridai. Vandens poveikyje pilnai susihidrolizina PCl3 + 3HOH  H3PO3 + 3HClPCl5 + 4HOH  h3PO4 + 5HClPCl5 + HOH  POCl3 + 2HCl POCl3 + 3HOH  3HCl + H3PO4PCl3 ir PCl5 naudojami kaip chlorinimo agentaiPCl5 + SO2  SOCl2 + POCl3PCl5 pasižymi ir oksidacinėmis savybėmisCu + PCl5  CuCl2 + PCl3Deguoniniai junginiai. Esant O2 nedatekliui arba lėtai oksidinantis baltajam P, susidaro P4O6 P4 + 3O2  P4O6 = (P2O3)2Tai balti minkšti kristalai, nuodingi, ore palaipsniui oksidinasi iki P4O10 P4O6 + 2O2  P4O10 = (P2O5)2Pastarasis – balti milteliai, efektyviausiasiš žinomų nusausintojų – H2O atėmėjų 4HClO4 + P4O10  2Cl2O7 + (HPO3)4Žinoma visa eilė fosforo deguoninių r., kuriose jo oks.l. būna nuo +1 iki +5.Hipofosfitinė r. H3PO2. Vienbazė, gana stipri – balta kristalinė m-ga. Šildoma disproporcionuoja H3PO2  PH3 + H3PO3 O Ši r. gaunama iš jos dr., kurios susidaro disproporcio- || nuojant P P 2P4 + 3Ba(OH)2 + 6H2O  3Ba(H2PO2)2 + 2PH3 / | Ba(H2PO2)2 + H2SO4  BaSO4 + 2H3PO2H H OH Ši r. bei jos dr. (hipofosfitai), kurie paprastai tirpūs H2O, yra stiprūs reduktoriai: redukuoja sunkiųjų m. dr.2NiCl2 + H3PO2 + 2H2O  2Ni + H3PO4 + 4HClŠios m-gos naudojamos patvarioms m. dangoms, dažnai deko-ratyvinėms gauti ant stiklo, keramikos ir plastmasinių gaminių.Kuomet P4O6 sąveikauja su šaltu H2O,susidaro fosforitinė r. H3PO3P4O6 + 6H2O  4H3PO3Ši r. taip pat susidaro hidrolizinantis PCl3PCl3 + 3H2O  H3PO3 + 3HCl (ortofosfotitinė r.) O tai kristalinė bespalvė m-ga, H2O tirpale elgiasi kaip || vidutinio stiprumo dvibazė r. P Šios r. atmainos yra : pirofosforitinė r. H4P2O5
/ | metafosforitinė (HPO2)nH O O Šildoma ortof. r. taip pat disproporcionuoja H H 4H3PO3  3H3PO4 + PH3Ši r. bei jos dr. fosfitai yra reduktoriai2H3PO3 + H2SO3  S + H3PO4 + H2OHipofosforo = hipofosfatinė H4P2O6. HO OH Ši m-ga susidaro kartu su kitomis P r. / oksidinantis baltajam P drėgname ore. Tai HO – P – P – OH bespalviai kristalai, H2O tirpale keturbazė, || || jos jonai tirpale laikui bėgant hidrolizinasi O O disproporcionuojantH4P2O6 + H2O H3PO3 + H3PO4Didžiausią praktinę reikšmę turi ortofosforo r. H3PO4 ir polifosforo r. Gaunama iš fosforitųCa3(PO4)2 + 3H2SO4  3CaSO4 + 2H3PO4O taip pat tirpstant H2O P4O10P4O10 + 6H2O  4H3PO4 O Tai vidutinio stiprumo tribazė r. Druskos : ||pirminiai = dihidrofosfatai NaH2PO4 (tirpūs H2O) Pantriniai = hidrofosfatai Na2HPO4 / | mažiau tirpūs, jų tirpalai rodo silpnai šarminę HO O OHreakciją Na2HPO4 + HOH  NaOH + NaH2PO4 Htretiniai = fosfatai tirpsta tik NH4+ ir šarm. m. druskos Na3PO4jų tirpalai šarminiai Na3PO4 + HOH  Na2HPO4 + NaOHOksidacinėmis savybėmis r. nepasižymi. Plačiai kaip trąšos nau-dojamos Ca(H2PO4)2, NH4H2PO4Kai kurių II – valenčių m. dihidrofosfatai pasižymi segneto savybėmis : šildant didėja jų laidumas elektrai, o taip pat juos slegiant jie tampa laidūs elektrai.Iš polifosforo r. dažniausiai susiduriama su pirofosforo r. H4P2O7 (difosforo r.) ir polimetaf. r. (HPO3)nPirofosforo r. – bespalviai kristalai, kaip r. stipresnė už H3PO4, tačiau vandenyje per ilgesnį laiką prijungia H2OH4P2O7 + H2O  2H3PO4Žinomos dr. : rūgščios M2H2P2O7 – gerai tirpsta vandenyje neutralios M4P2O7 – mažiau tirpios vandenyjePolimetafosforo r. yra ciklinės struktūros n>= 3.
Paprasčiausios P r. atskiriamos viena nuo kitos r-jomis su AgNO3H3PO4 + 3AgNO3  Ag3PO4 + 3HNO3 (geltonos nuosėdos)H3PO3 + AgNO3  AgPO3 + HNO3 (baltos n.)H4P2O7 + 4AgNO3  Ag4 P2O7 + 4HNO3 (baltos n.)Charakteringa tai, kad metafosforo r. sutraukia kiaušinio baltymą, o orto ir piro r. neFosforo sulfidai. Lėtai šildant P su S ir priklausomai nuo jų tarpu-savio santykio susidaro P+ S  P4S2, P4S5, P4S7, P4S10tai geltonos kristalinės m-gos, kurios dega susidarant SO2 ir P4O10. Veikiami drėgmės jie hidrolizinasi, susidarant H2S ir P rūgštimsP4S10 + 16H2O  4H3PO4 + 10H2SPanaudojimas. Elementinis P naudojamas degtukų gamyboje ir org. sintezėje, įeina į eilės m. lydinių sudėtį.P4O10 – nusausintojas. Fosfoto j. daugiausiai naudojami trąšų gamyboje : paprastasis superfosfatasCa3(PO4)2 + 2H2SO4  2CaSO4 + Ca(H2PO4)2dvigubas superfosfatas Ca3(PO4)2 + 4H3PO4  3Ca(H2PO4)2amofosas NH3 + H3PO4  NH4H2PO4Šarm. m. fosfatai Na3PO4, NaPO3, polifosfatai ir peroksofosfatai įeina į plovimo priemonių sudėtį. Polifosfatai taip pat naud. H2O minkštinimui, nes su Ca ir Mg jonais jie sudaro kompleksus. Polifosfatai taip pat įeina į korozijos inhibitorių sudėtį.