Реферат

на тему:

Фосфор

План

Вступ

Поширення в природі

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Застосування

Добування

Джерела

Вступ

У 1669 р. німецький алхімік Хеннінг Бранд при нагріванні суміші білого
піску і випарованої сечі отримав речовину, що світилася в темноті,
названу спочатку «холодним вогнем», а пізніше фосфором,
від грец.???-????? — світлоносний.

Поширення в природі

Фосфор досить поширений елемент (0,08% маси земної кори). В природі він
зустрічається винятково у зв’язаному стані. Найважливішими природними
сполуками фосфору є мінералифосфорит Са3(PO4)2 і апатит, який у своєму
складі містить, крім Са3(PO4)2, СаP2 або CaCl2. Багаті родовища апатиту
є на Кольському півострові, а також у південному Казахстані (гори
Каратау), на Уралі, в Естонії, Ленінградській і Московській областях, в
Україні і в інших місцях. Фосфор є також постійною складовою частиною
живих організмів — рослин і тварин. Особливо значні його кількості
містяться в кістках тварин (і людини) у вигляді фосфату
кальцію Са3(PO4)2. Крім того, фосфор входить до складу білкових речовин.

Фізичні властивості

У вільному стані фосфор буває в кількох модифікаціях. Найбільше значення
мають так звані білий і червоний фосфор.

Білий фосфор являє собою безбарвну воскоподібну речовину з жовтуватим
відтінком, через що його називають також жовтим фосфором. Утворюється
при швидкому охолодженні парів фосфору. Густина його 1,82 г/см3.
Температура плавлення 44,1°С, температура кипіння 280°С. У воді
практично не розчиняється, але добре розчиняється в сірковуглеці CS2.
Білий фосфор надзвичайно отруйний. Доза його в 0,1 г — смертельна для
людини. Тому працювати з ним слід дуже обережно. На повітрі білий фосфор
легко окислюється. При цьому частина хімічної енергії перетворюється в
світло. Тому білий фосфор у темноті світиться. Білий фосфор —
легкозаймиста речовина. Температура його займання 40°С, а в дуже
роздрібненому стані він самозаймається на повітрі навіть при звичайній
температурі. Тому білий фосфор зберігають під водою.

Червоний фосфор являє собою порошкоподібну речовину червоно-бурого
кольору. Утворюється при тривалому нагріванні білого фосфору в
герметично закритому посуді при температурі близько 250°С. Червоний
фосфор не отруйний і в сірковуглеці не розчиняється. Густина його 2,20
г/см3. Запалюється червоний фосфор лише при температурі 240°С. При
нагріванні він не плавиться, а переходить безпосередньо з твердого в
газоподібний стан (сублімує). При охолодженні пари фосфору переходять у
білий фосфор.

Чорний фосфор – речовина, схожа на графіт, має шарувату будову. Він
масний на дотик, з металічним блиском, виявляє властивості
напівпровідників. Утворюється також з білого фосфору при тривалому
нагріванні (200?С) під великим тиском (1220 МПа).

Хімічні властивості

Фосфор належить до головної підгрупи п’ятої групи періодичної системи
Менделєєва. Порядковий номер його 15. Маючи в зовнішньому шарі п’ять
електронів: ( + 15), 2, 8, 5, атоми фосфору виявляють властивості
окисника і, приєднуючи від атомів інших елементів три недостаючі
електрони, перетворюються в негативно тривалентні іони: Р0 + 3e = Р3-.
Однак фосфор менш активний окисник, ніж азот, оскільки його валентні
електрони більш віддалені від ядра атома і слабіше з ним зв’язані, ніж
валентні електрони атомів азоту.

Разом з тим атоми фосфору можуть також втрачати свої валентні електрони,
перетворюючись при цьому в позитивно заряджені іони, наприклад Р0 — 5е =
Р5+. В зв’язку з більшою віддаленістю валентних електронів від ядра
атома фосфор набагато легше віддає ці електрони, ніж азот. Тому
металічні властивості фосфору проявляються більш виразно, ніж в азоту.

З киснем фосфор сполучається досить енергійно, особливо білий, виділяючи
значну кількість тепла і утворюючи геміпен-таоксид фосфору P2O5:

4P + 5O2 = 2P2O5

Фосфор досить легко реагує і з іншими неметалами, особливо з хлором, з
яким він навіть при невеликому нагріванні енергійно взаємодіє з
утворенням безбарвних кристалів пентахлориду фосфору PCl5:

2P + 5Cl2 = 2PCl5

При дуже високій температурі фосфор, подібно до азоту, може сполучатися
з багатьма металами, утворюючи фосфіди:

2P + 3Ca = Ca3P2

З воднем фосфор безпосередньо не взаємодіє. Але посереднім шляхом можна
одержати сполуки фосфору з воднем. Наприклад, при дії на фосфід
кальцію розведеної хлоридної кислоти утворюється фосфін PH3, який за
своїми властивостями нагадує аміак:

Ca3P2+6HCl = 3CaCl2 + 2PH3?

Застосування

У практиці застосовується переважно червоний фосфор. Використовується
він головним чином у сірниковому виробництві. В суміші з товченим склом
і клеєм червоний фосфор наносять на бокові поверхні сірникових коробок.
До складу головок сірників фосфор не входить. Вони виготовляються з
суміші бертолетової солі KClO3, діоксиду мангану MnO2, сірки, товченого
скла і клею. При терті головки сірника об бокову поверхню сірникової
коробки запалюється фосфор, який підпалює головку сірника, а від головки
запалюється й дерево сірника.

Добування

У вільному стані фосфор одержують шляхом відновлення фосфату
кальцію вугіллям в присутності діоксиду кремнію

Са3(PO4)2 + 3SiO2 = 3CaSiO3 + P2O5

P2O5 + 5C = 2P + 5CO?

Процес відновлення проводять у спеціальних електричних печах при
температурі близько 1500°С. Діоксид кремнію (пісок) додається для
зниження температури реакції, витиснення фосфатного ангідриду з фосфату
кальцію і видалення з печі твердих продуктів у вигляді розплавленого
шлаку CaSiO3. Одержуваний фосфор виділяється в пароподібному стані, який
потім охолоджують і збирають у приймачі з водою.

??????????????????? ???????¤?¤?$?????????????¤?¤?$??????-

’ ” – ? ? ? oe o th

»

$

*D%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80″ \o «Атомний номер» Атомний номер 15

Зовнішній вигляд

простої речовини Білий, восковидний

Властивості атома

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0_%D0%B
C%D0%B0%D1%81%D0%B0» \o «Атомна маса» Атомна маса

( HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B0
_%D0%BC%D0%B0%D1%81%D0%B0» \o «Молярна маса» молярна маса ) 30.973762 
HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0_%D0%B
E%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%86%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D1%81%D0%B8» \o
«Атомна одиниця маси» а.о.м.  (г/моль)

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D1%96%D1%83%D1%81_%D0%B
0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0» \o «Радіус атома» Радіус атома 128 
HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%96%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82
%D1%80» \o «Пікометр» пм

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D1%96%D1%8F
_%D0%B9%D0%BE%D0%BD%D1%96%D0%B7%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%97» \o «Енергія
йонізації» Енергія йонізації

(перший електрон) 1011.2(10.48) кДж/моль ( HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE
%D0%BD%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82» \o «Електронвольт» еВ )

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE
%D0%BD%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%84%D1%96%D0%B3%D1%83%D1%80%D0%B
0%D1%86%D1%96%D1%8F» \o «Електронна конфігурація» Електронна
конфігурація [Ne] 3s2 3p3

Хімічні властивості

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD
%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D1%96%D1%83%D1%81» \o
«Ковалентний радіус» Ковалентний радіус 106  HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%96%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82
%D1%80» \o «Пікометр» пм

Радіус йона 35 (+5e) 212 (-3e)  HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%96%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82
%D1%80» \o «Пікометр» пм

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE
%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C
» \o «Електронегативність» Електронегативність

(за Полінгом) 2.19

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE
%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%86%D1%96%D0%B
0%D0%BB» \o «Електродний потенціал» Електродний потенціал 0

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%83%D0%BF%D1%96%D0%BD%D1%8C
_%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F» \o «Ступінь
окиснення» Ступені окиснення 5, 3, -3

Термодинамічні властивості

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0
» \o «Густина» Густина (білий фосфор)1.82 г/см?

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0_%D1%8
2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%94%D0%BC%D0%BD%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C» \o
«Питома теплоємність» Питома теплоємність 0.757 Дж/(K моль)

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D1%80
%D0%BE%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%BD%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C» \o
«Теплопровідність» Теплопровідність (0.236) Вт/(м К)

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0
%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B
D%D1%8F» \o «Температура плавлення» Температура плавлення 317.3 K

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0_%D1%8
2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%
B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F» \o «Питома теплота плавлення» Теплота плавлення
2.51 кДж/моль

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0
%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0_%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D1%96%D0%BD%D0%BD%D1%8F» \o
«Температура кипіння» Температура кипіння 553 K

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0_%D1%8
2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D0%B2%D0%B8%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%
BE%D0%B2%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F» \o «Питома теплота
випаровування» Теплота випаровування 49.8 кДж/моль

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B8
%D0%B9_%D0%BE%D0%B1%27%D1%94%D0%BC» \o «Молярний об’єм» Молярний об’єм
17.0 см?/моль

Кристалічна ґратка

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D0%B8%D1%84%D1%96
%D0%BA%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B
B%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B8%D1%85_%D2%91%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BA» \o
«Класифікація кристалічних ґ Структура ґратки кубічна

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%BE%D0%B4_%D0%B
A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%97_%D2%
91%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BA%D0%B8» \o «Період кристалічної ґратки»
Період ґратки 7.170 A

Відношення c/a n/a

HYPERLINK
«http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0
%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0_%D0%94%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D1%8F» \o «Температура
Дебая» Температура Дебая n/a K

Джерела

Ф. А. Деркач «Хімія» Л. 1968

Н. П. Буринська, Л. П. Величко «Хімія 9 клас» 1995

Похожие записи