Фосфор-оксид: производња и интеракција

Фосфорни оксид и киселине настале његовим отапањем у води су вриједне сировине за хемијску индустрију. Једноставна супстанца гори у кисеонику да формира бели дим - тако се оксид добија у лабораторији. Производ реакције се користи у савременим индустријским секторима као сировина за производњу различитих термалних метода. фосфорна киселина. Затим се ове супстанце користе у производњи комплексних и комплексних минералних ђубрива (масти).

Елемент број 15

Фосфор је елемент из 15. групе дугачке верзије периодног система. Претходна класификација му је дала место у главној подгрупи пете групе. Хемијски знак - П је прво слово латинског имена Фосфор. Остале важне карактеристике:

• релативна атомска маса - 31;
• нуклеарни набој - +15;
• елецтронс - 15;
• валентни електрони - 5;
• неметални елемент.

Фосфор захтева 3 електрона да попуни спољашњу електронску љуску, њен октет. Ин хемијске реакције са металима, елемент прихвата електроне и довршава свој валентни слој. У овом случају, редукује се, представља оксидациони агенс. У интеракцији са јачим неметалима, фосфор донира неколико или свих валентних електрона, добијајући комплетну структуру спољног нивоа. Ове промене су повезане са активним редокс својствима елемента. На пример, атоми у саставу једноставне супстанце се оксидују када се сагоревају у ваздуху или у кисеонику. Могу постојати две врсте једињења - фосфор оксид, три- или пентавалент. Који производ ће превладати зависи од услова реакције. Типична валентност коју фосфор показује у његовим једињењима је ИИИ (-), ИИИ (+), В (+).

"Елемент живота и мисли"

Изузетан руски геохемичар Е. Ферсман био је један од првих који је скренуо пажњу на богат садржај фосфорних атома у људском телу. Они су део најважнијих органа, ћелијских структура и супстанци: скелетног система, зуба, нервног ткива, протеина и аденозин трифосфата (АТП). Чувена фраза академика Ферсмана, да је фосфор “елемент живота и мисли”, постала је препознавање “заслуга” у живој природи.

Фосфор је такође распрострањен у саставу коре. У слободном облику, П атоми се не јављају, јер се лако оксидују - они ступају у интеракцију са кисеоником, због чега се добија фосфорни оксид (П ₂ О ₅ ). Постоји неколико алотропних модификација елемента, које су комбиноване у три групе - бела, црвена и црна. Цристал латтице бели фосфор формира П4 молекула. Лабораторијски експерименти у образовним установама се обично изводе са црвеном модификацијом. Није отрован, за разлику од беле сорте.

Припрема и својства тровалентног фосфорног оксида

Ако се једноставна супстанца сагорева са недостатком ваздуха, добија се фосфорни анхидрид (П ₂ О ₃ је његова формула). Фосфор оксид (ИИИ) - ово је модерно име супстанце. То је бели кристални прах који се топи већ на 24 ° Ц, тј. Нестабилан је при загревању. На ниским температурама, састав тровалентног оксида одговара формули Р4О6. Једињење се полако раствара у води да би се добила фосфорна киселина Х3П03. Такође је мање отпоран него пентавалентна фосфорна једињења.

Назив "фосфорни анхидрид" одражава хемијско својство - способност оксида да изазове молекулу киселине након хидратације. Губитак електрона, П атоми у саставу тровалентних једињења су оксидовани у стабилно пентавалентно стање. Анхидрид фосфора и одговарајућа киселина су јаки редукциони агенси (дају валентни електрони).

Фосфор оксид (В). Лабораторијски метод добијања

Формирање анхидрида фосфорне киселине се дешава током сагоревања (оксидације) црвеног или белог фосфора. Реакција се може извести у чистом кисеонику или спалити реагенс у ваздуху. По завршетку процеса сагоревања, проласком са ослобађањем белог дима, у седименту добијамо лабаву белу масу. Ово је фосфорни оксид. Добијање треба обавити испод хаубе, јер честице иритирају слузокожу респираторног система.

Можете уписати црвени фосфор у кашику за сагоревање материја, фиксиран у гуменом чепу са рупом. Супстанцу треба запалити, а када се запали, ставити је у стаклену боцу отпорну на топлоту. Контејнер, затворен чепом, биће испуњен облацима дима који се састоје од димерних молекула фосфорног анхидрида (П ₄ О ₁₀ - његова формула). Фосфор оксид (В) је назив ове супстанце. Када се потроши сав кисеоник у резервоару, горење ће престати и бели дим ће се смирити.

Интеракција фосфорног оксида са водом. Производња фосфорне киселине

Типично, састав фосфорног пентоксида је забележен у овом облику: П ₂ О ₅ . По пријему, могуће је сипати мало воде у боцу и протрести. Бијели дим се отапа да формира киселину. Да би се доказало његово присуство, потребно је у раствор ставити папирну траку универзалног индикатора, а њена боја ће се промијенити из жуте у црвену, што је типично за киселе текућине. У посуди вода и фосфорни оксид међусобно дјелују. Реакције добијања киселина праћене су њиховом дисоцијацијом у воденом раствору на киселе остатке, као и водониким јонима, точније, хидроксонијумима.

• Када фосфор изгори, једињење реагује: 4П + 5О2 = П4О10 _.
• Раствор насталог анхидрида у хладној води настаје формирањем метафосфорне киселине: П205 + Х20 = 2ХП03 _.
• Загревање раствора доводи до појаве ортофосфорне киселине у њој: НРО ₃ + Н ₂ О = Н ₃ РО ₄ .

Дисоцијација киселине одвија се степенасто у воденом раствору: један протон је најлакше одвојити, а дехидрофосфатни анион Х ₂ ПО _{4 ^-} јавља се. Фосфорни анхидрид није сам фосфорна киселина. Фосфор-оксид (В) када се раствори у води даје мешавину киселина.

Реакције са металним оксидима

Натријум оксид реагује са супстанцом П ₂ О ₅ . Фосфорни оксид такође реагује са сличним једињењима загревањем (фузионирањем). Састав добијених фосфата зависи од реагенса и услова реакције.
3На ₂ О + П ₂ О ₅ = 2На ₃ ПО ₄ - натријум ортофосфат (средња со). Интеракција аналита са алкалијама је формирање соли и воде.

Индустријски поступак добијања анхидрида фосфорне киселине

Производимо Р ₂ О ₅ сагоревањем техничког фосфора. Ово је хигроскопна супстанца, тако да је претходно осушена. У посебној комори при високој температури, фосфор се оксидира у различите облике П ₄ О ₁₀ . Ова бела парна маса се чисти и користи као средство за сушење различитих индустријских гасова. Ортофосфорна киселина се добија из анхидрида фосфорне киселине. Метода се састоји у редукцији природних сировина на молекуларни фосфор, његовом сагоревању и растварању продукта сагоревања у води.

Фосфорна ђубрива

"Елемент живота" игра важну улогу у формирању АТП и протеина у ћелијама, размјене енергије у телу биљака. Али сваке године са жетвом из земље се узима значајан део хранљивих материја. За допуну својих минералних и органских ђубрива. Фосфор је један од три макронутријената, поред тога, ова група обухвата азот и калијум.

Фосфатна ђубрива - суперфосфати - добијају се од стена и минерала када се третирају киселинама. Посљедњих година, главни напори духанске индустрије усмјерени су на производњу сложених и сложених гнојива. Они садрже неколико батерија, што чини њихову употребу исплативијом.