Tűz nélkül füstölni
Az alkálifémek ammóniával reagálva amidokat képeznek:
Az alkáliföldfémek nitrideket képeznek
A nitrogén egyéb hidrogénvegyületei
Színtelen folyadék, amely ammónia szagúNyugta:
Az ammóniához hasonlóan alapvető tulajdonságokkal rendelkezik.
Bázisként a hidrazin két hidrazóniumsó-sorozatot képez, pl.
N2H6C12 (diklorid) és N2H5C1 (klorid), utóbbi szintén előállítható
és a dikloridot melegítjük:
Ez egy instabil anyag, amely melegítés hatására könnyen lebomlik:
Gyengébb bázis, mint az ammónia és a hidrazin, és az
redukálószer, nitrogén-monoxiddá oxidálva (I) 3. Robbanás történik az ammóniával:
4. Erős oxidálószerekkel érintkezve redukálószerként működik:
Az NO kémiai tulajdonságai
Az NO egy tipikus redukálószer; elszínezi a kálium-permanganát oldatot:Könnyen oxidálódik a légköri oxigén hatására. A reakció nagyon gyors, mert a nitrogén-monoxid (II)
párosítatlan elektronja van, és lényegében gyök:
A reakció nitrogén-monoxid (IV) képződéséhez vezet, amelynek jellegzetes vörösesbarna színű
szín.
Az oxidáló tulajdonságok kevésbé jellemzőek (csak erős redukálószerekkel):
Ródiumkatalizátoron a szén-monoxidot szén-dioxiddá oxidálja. Ilyen katalizátorokat helyeznek be
autó kipufogócsövek a szén-monoxid-szennyezés elkerülése érdekében.
Biológiai szerep:
A NO képes áthatolni a sejtmembránokon. Ez a molekula fontos szerepet játszik a vér szabályozásában
nyomás, izomlazítás, és részt vesz egy nem specifikus immunválaszban. Egyes gyógyszerek hatása
például a nitroglicerin, ennek a molekulának a képződésén alapul.
Ugyanakkor az NO mérgező, mivel képes kötődni a hemoglobinhoz, mint a szén-monoxid, és megakadályozza
oxigén és szén-dioxid szállítása.
A nitrogén-monoxid (IV) kémiai tulajdonságai
Egyensúlyi keverék formájában létezik:A nitrogén-monoxid (IV) két sav oxidja: a salétromsav és a salétromsav. Vízben aránytalan:
Mivel az utóbbi sav csak hidegen, szobahőmérsékleten és magasabb hőmérsékleten stabil
hőmérsékleten a reakció eltérő módon megy végbe:
Ha azonban nitrogén-monoxid (IV) és levegő keverékét engedjük át a vízen, csak nitrogén-monoxid keletkezik.
sav:
Hasonlóképpen, a reakciók lúgokkal is végbemennek: amikor a nitrogén-oxidot átengedik, keverék képződik
sók, és ha az oxidot levegővel együtt vezetjük át, akkor csak egy sót.
A nitrogén-monoxid (IV) erős oxidálószer, kén, szén és fémek égnek benne.
Gázfázisban még a kloridiont is oxidálja:
Vannak más nitrogén-oxidok is (III és V), de ezek nem stabilak. A salétromsav nagyon erős oxidálószer
bizonyos feltételek mellett a többséggel reagál
szervetlen és szerves vegyületek
Kölcsönhatás fémekkel
A salétromsav sóinak kémiai tulajdonságai: I. A nitrátsók bomlása
1. Az IA csoportba tartozó fémek (a lítium-nitrát kivételével)2. Lítium-nitrát és más fémek nitrátjai (kivéve a higany-nitrátokat és
ezüst)
3. A higany és az ezüst-nitrátok tiszta fémmé bomlanak, ahogyan azok
az oxid instabil
4. Az alacsonyabb oxidációs állapotú fémek bomlása tovább folytatódik
ennek a fémnek az oxidációja
4Fe(NO3)2 2Fe2O3 + 8NO2 + O2
II A nitrátsók oxidáló tulajdonságai
5. A nitrátok a puskapor részét képezik:
6. Oldatban reagálnak fémekkel:
A foszfor kémiai tulajdonságai
Minőségi feladatok (Doronkin, Berezhnaya)
Folytatás
Tervezési feladatok Nitrogén feladatok
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
Egy 1,28 g tömegű rézlemezt 10 g tömegű, 63%-os salétromsav oldatba engedünk.
10%-os nátrium-hidroxid oldatot, amely teljesen semlegesítené a keletkező oldatot. (Válasz:
24d).
Réz(II)-nitrát és nátrium-nitrát 46,1 g tömegű keverékét kalcináltuk, így egy keveréket kaptunk.
gázok, amelyeket bárium-hidroxid oldaton engedtek át. Ennek eredményeként 52,2 g tömegű sót kaptunk.
Határozza meg a sók tömeghányadát a kiindulási keverékben (81,56%, illetve 18,44%).
8 g tömegű szén és szilícium keveréket adtunk 63%-os salétromsav-oldathoz. Tűnjön fel barna
a gázt kálium-hidroxid oldaton vezetjük át, miközben 484,8 g tömegű oldatot kapunk.
a só részaránya 8,33%. Határozza meg az egyszerű anyagok tömeghányadát a kezdeti keverékben (30% és 70%
illetőleg).
Egy 4,8 g tömegű magnéziumdarabot feloldunk 630 g 6%-os salétromsav oldatban, miközben gáz halmazállapotú
termékek nem kerültek forgalomba. Keresse meg a 40%-os nátrium-hidroxid oldat tömegét, amely teljesen képes
reagáljon a kapott oldattal. (55 g).
Alumínium és rézpor keverékét 61%-os salétromsavoldathoz adtuk szobahőmérsékleten.
hőmérsékleten, és 26,88 liter térfogatú színes gáz felszabadulását figyelték meg. Ezután a kapott keverékhez
feleslegben nátrium-hidroxid oldatot adunk hozzá, ami gázt és moláris csapadékot eredményez
arány 1:2. Határozza meg a fémek tömeghányadát a kezdeti keverékben! (Válasz: 12,3% és 87,7%
illetőleg.)
42 g salétromsav oldathoz 14,3 g kristályos szódát adtunk. Fogadni
Az oldathoz rézhuzalt adunk, és 560 ml térfogatú színtelen gázt engedünk be
az oldatban nem maradnak hidrogénionok. Határozza meg a sav tömeghányadát a kiindulási oldatban.
(Válasz: 30%).
Cink-nitrát-dihidrátot 100 g vízben oldunk, így 3,62%-ot kapunk.
sóoldat. Ezután 100 g 40%-os nátrium-hidroxid-oldatot adtunk hozzá, és egy oldatot
lúg tömegrésze 18%. Határozza meg a kristályos hidrát tömegét! (4,5 g)
Feladatok a foszforral kapcsolatban
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
A 9,3 g tömegű fehér foszfort elégetjük, a kapott fehér anyagot vízben feloldjuk és melegítjük.
Keresse meg a 10%-os nátrium-hidroxid oldat térfogatát (sűrűsége 1,2 g/ml)
két savas só egyenlő mólarányban. (Válasz: 150 ml).
Határozza meg a fehér foszfor tömegét, amely 100 g 40%-os forró hidroxid oldatban feloldva
nátriumot, így az oldatban lévő lúg tömeghányada 25,69%. (Válasz: 12,4g)
340 g 5%-os ezüst-nitrát oldatot és 164 g 10%-os oldatot összekeverve. Keresse meg a 15%-os minimális térfogatot
oldat (sűrűsége 1,14 g / ml), amely a keletkező csapadék feloldásához szükséges. (Válasz:
19,1 ml).
31 g tömegű kalcium-ortofoszfáthoz 392 g 10%-os kénsavoldatot adtunk. Hangerő keresése
20%-os kálium-hidroxid oldat (sűrűsége 1,12 g / ml), amely szükséges a teljes
a kapott oldat semlegesítése. (Válasz: 200 ml).
A foszfort oxigénfeleslegben elégetjük, és a kapott terméket 110 g 2%-os oldathoz adjuk.
nátrium-hidroxidot, így savas és közepes sókat kapunk 1:3 arányban. (Válasz: 0,62g)
66,6 g tömegű foszfor-jodidot feleslegben feloldunk. Határozzuk meg a 20%-os nitrátoldat tömegét!
ezüst, amely teljes mértékben képes reagálni a kapott oldattal és a teljes tömeggel
a keletkező csapadék. (Válasz: 680 g oldat és 159,4 g üledék).
A 3,4 g tömegű foszfint elégetjük, égéstermékét szárítjuk és 160 g 10%-os oldathoz adjuk.
nátrium-hidroxid. Határozza meg a 16%-os ezüst-nitrát oldat tömegét, amely teljesen képes
reagáljon a kapott oldattal. (Válasz: 425g).
Kémia óra 10. osztályban: "Nitrogén és foszfor - a VA csoport p-elemei"
- előkészített
- kémia és biológia tanár
- GUO középiskola №163 Minszk
- Kosztjukevics Jurij Mihajlovics
- A kémiai vegyületekben a nitrogén- és foszforatomok -3 és +5 közötti oxidációs állapotot mutathatnak.
- A nitrogént az N jelképezi
- (lat. Nitrogénium, azaz "salétrom születése).
- Egy egyszerű anyag, a nitrogén (N2) meglehetősen inert normál körülmények között színtelen, íztelen és szagtalan gáz.
- A nitrogén kétatomos N2-molekulák formájában teszi ki a légkör nagy részét, ahol a tartalma 78,084 térfogatszázalék (azaz körülbelül 3,87 1015 tonna).
- A Földön kívül a nitrogén gázködökben, a nap légkörében, az Uránuszban, a Neptunuszban, a csillagközi térben stb. található. A nitrogén a 4. leggyakoribb elem Naprendszer(hidrogén, hélium és oxigén után).
- A foszfor a természetben foszfátok formájában fordul elő. Így a kalcium-foszfát Ca3(PO4)2 az ásványi apatit fő komponense.
- A foszfor minden részében megtalálható zöld növények, még több belőle gyümölcsökben és magvakban.
- Az állati szövetekben található, a fehérjék és más esszenciális szerves vegyületek (ATP, DNS) része, az élet egyik eleme.
- Apatit
- Foszfor
- Fényben és levegő nélkül 300 °C-ra melegítve a fehér foszfor vörös foszforrá alakul.
- A fémek közül normál körülmények között a nitrogén csak a lítiummal reagál, lítium-nitridet képezve:
- A nitrogén és a foszfor redukáló tulajdonságai akkor nyilvánulnak meg, amikor kölcsönhatásba lépnek az oxigénnel. Tehát a nitrogén körülbelül 3000 ˚С hőmérsékleten reagál oxigénnel, és nitrogén-oxidot (II) képez:
- A fehér foszfor oxidációját lumineszcencia kíséri. A fehér és a vörös foszfor meggyújtáskor meggyullad, és vakítóan fényes lánggal ég el, foszfor (IV)-oxid fehér füstjével:
- - Szarajevó ostroma alatt a boszniai szerb tüzérség foszforlövedékeket használt. 1992-ben ilyen lövedékek égették le a Keletkutató Intézet épületét, aminek következtében számos történelmi dokumentum megsemmisült.
- - 2003-2004-ben a brit titkosszolgálatok használták őket az iraki Bászra környékén.
- - 2004-ben az Egyesült Államok bevett a földalatti gerilla ellen Irakban a Fallúdzsáért vívott csatában.
- 2006 nyarán, a második libanoni háború idején az izraeli hadsereg fehér foszforos tüzérségi lövedékeket használt.
- 2009-ben a Gázai övezetben az ólomöntött hadművelet során az izraeli hadsereg fehér foszfort tartalmazó lőszert használt, amit a nemzetközi jog megenged.
- 2009 óta a palesztin terroristák fehér foszforral töltik meg rakétáikat.
- Egyszerű anyagok használata
- Termelés
- ammónia
- A legtöbb modern lámpa kémiailag inert gázokkal van megtöltve. A nitrogén N2 és argon Ar keverékei a legelterjedtebbek alacsony költségük miatt.
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Nitrogén
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Phosphorus
- http://distant-lesssons.ru/ximiya/podgruppa-azota
- http://www.vredno.com.ua/2011/10/05/
- http://21region.org/sections/book/41869-istoriya-spichek.html
- http://x-ufo.ru/2008/08/19/fotografii_pjejjnobektov_s_kladbishha.html
- http://www.varson.ru/images/Himia_jpeg_big/7-04.jpg
- http://lols.ru/2010/11/09/
"Foszforvegyületek" - Foszfor-oxid. A foszforsav kölcsönhatása sókkal. Foszforsav (H3PO4). A foszfor (V)-oxid kémiai tulajdonságai. A foszforsav kölcsönhatása lúgokkal. Kémiai tulajdonságok. Összetett. A foszforsav kölcsönhatása fémekkel. Foszforvegyületek. A foszfor (V)-oxid fizikai tulajdonságai.
"Foszfor lecke" - Motivációs-orientációs szakasz. A foszfor felfedezésének története. A megszerzett tudás elsődleges megszilárdítása. A foszfor mint elem. Videó "A foszfor égése klórban." 1682 – R. Boyle egy vegyi laboratóriumban, amikor foszforral dolgozik. Fekete. Próbáld meg eldönteni, hol az igazság, és hol a szerző fikciója? A foszfor allotrópiája.
"Lecke Compounds of Phosphorus" - 1. Tájékozódás és motiváció. 2. Operatív és végrehajtó. 3. Reflektív-értékelő. A reagensek vörösfoszfor. 2. szakasz. Operatív végrehajtás. Eszközök és didaktikai anyagok. A foszfor helyzete D. I. Mengyelejev periódusos rendszerében. A tanár azzal motiválja a tanulókat, hogy elolvas egy részletet A. Conan Doyle regényéből.
„A foszfor és vegyületei” – Következtetések. Foszfor és vegyületei. Ammophos. Kicsapódik. Foszfor műtrágyák. Foszforhiány esetén növényi betegségek alakulnak ki. Foszforvegyületek a növényi sejtben. Cél: a foszfor hatásának vizsgálata a növények növekedésére és fejlődésére. Egyszerű szuperfoszfát. A növény foszforral való ellátása különösen fiatal korban szükséges.
"A foszfor elem jellemzői" - A fehér foszfor izzása. A nitrogén- és foszforatom szerkezetének összehasonlítása. fehér foszfor. Foszfor beszerzése. Oxidálószer. X. Brand német alkimista fedezte fel. Égő vörös foszfor. A foszfor halványzöld lánggal ég. A foszfor allotróp módosulatai. Nem fém. A foszfor használata. A foszfidokat a víz erőteljesen lebontja.
"Elem foszfor" - Kölcsönhatás fémekkel. Fekete foszfor. A kalciumvegyületek megkötésére kvarchomokot adnak hozzá. Foszfor. Amikor a fehér foszfort lúgos oldatban hevítik, aránytalanná válik. Kölcsönhatás lúgokkal. fehér foszfor. A foszfor a 12. legnagyobb mennyiségben előforduló elem a természetben. Kölcsönhatás egyszerű anyagokkal - nem fémekkel.
A témában összesen 12 előadás hangzik el
dia 1
2. dia
3. dia
4. dia
5. dia
6. dia
7. dia
8. dia
9. dia
10. dia
dia 11
dia 12
dia 13
14. dia
dia 15
16. dia
17. dia
18. dia
19. dia
20. dia
dia 21
dia 22
dia 23
dia 24
25. dia
26. dia
27. dia
28. dia
29. dia
A „Foszfor” témájú előadás teljesen ingyenesen letölthető weboldalunkról. A projekt tárgya: Kémia. A színes diák és illusztrációk segítenek fenntartani az osztálytársai vagy a közönség érdeklődését. A tartalom megtekintéséhez használja a lejátszót, vagy ha le szeretné tölteni a jelentést, kattintson a megfelelő szövegre a lejátszó alatt. Az előadás 29 diát tartalmaz.
Bemutató diák
dia 1
Anyag ismétléshez és előkészítéshez a GIA kémia tanára számára, a "Gymnasium No. 1" városi oktatási intézményben, Saratov Shishkina I.Yu.
2. dia
Bevezetés……………………………………………………………………………. A foszfor kialakulásának története………………………………………………………… Természetes vegyületek és a foszfor termelése…………………………………… ……… Kémiai tulajdonságok ……………………………………………………………… Allotróp változások……………………………………………… …………….. a) fehér………………………………………………………………………………….. b) piros………………… ……………………………………………… c) fekete………………………………………………………………………………… . Foszfor-oxidok………………………………………………………………… Ortofoszforsav……………………………………………………… … ……… Ortofoszfátok………………………………………………………………………. Foszfor az emberi szervezetben…………………………………………………….. Megfelel…………………………………………………………… …………………………. Foszfát műtrágyák…………………………………………………………….. Következtetés……………………………………………………………… …………………. 1. A foszfor értéke…………………………………………………………………….. 2. A foszfor felhasználása……………………………… ……………… ………………… Bibliográfia…………………………………………………..
3. dia
Bevezetés:
A periódusos rendszer ötödik csoportjába két tipikus elem, a nitrogén és a foszfor, valamint az arzén és a vanádium alcsoportjai tartoznak. Az első és a második tipikus elem tulajdonságaiban jelentős különbség van. Egyszerű anyagok állapotában a nitrogén gáz, a foszfor pedig szilárd anyag. Ezt a két anyagot széles körben alkalmazták, bár amikor a nitrogént először izolálták a levegőből, akkor káros gáznak számított, és sok pénzt kerestek a foszfor értékesítéséből (a foszfort a sötétben világító képessége miatt értékelték ).
4. dia
A foszfor felfedezésének története
Ironikus módon a foszfort többször is felfedezték. És minden alkalommal, amikor... vizeletből kapták. Vannak utalások arra vonatkozóan, hogy Alhild Bekhil (XII. század) arab alkimista agyaggal, mésszel és szénnel kevert vizelet desztillációja során fedezte fel a foszfort. A foszfor felfedezésének dátuma azonban 1669 volt. A hamburgi amatőr alkimista, Henning Brand, a csődbe ment kereskedő, aki arról álmodott, hogy alkímia segítségével javítsa ügyeit, sokféle terméket dolgozott fel. Feltételezve, hogy a fiziológiai termékek tartalmazhatják a bölcsek kövének alapjául szolgáló „ősanyagot”, Brand érdeklődni kezdett az emberi vizelet iránt. Körülbelül egy tonna vizeletet gyűjtött össze a katonák laktanyájából, és szirupos folyadékká párologtatta. Ezt a folyadékot újra desztillálta, és nehéz vörös "vizeletolajat" kapott, amelyet lepároltak, hogy szilárd maradékot képezzenek. Utóbbit felmelegítve, anélkül, hogy levegőhöz jutott volna, fehér füst képződését észlelte, amely az edény falára telepedett, és fényesen ragyogott a sötétben. A kapott anyagot Brand foszfornak nevezte el, ami görögül „fényhordozót” jelent. A foszfor "készítmény receptjét" évekig a legszigorúbb bizalmasan kezelték, és csak néhány alkimista ismerte. A foszfort harmadik alkalommal R. Boyle fedezte fel 1680-ban. Némileg módosított formában a 18. században is alkalmazták a foszfor kinyerésének régi módszerét: vizeletből ólom-oxiddal (PbO), konyhasóval (NaCl), hamuzsírral (K2CO3) és szénnel (C) készült keveréket hevítettek. Csak 1777-re K. V. Scheele kifejlesztett egy módszert a foszfor kinyerésére az állatok szarvaiból és csontjaiból.
5. dia
Természetes vegyületek és foszfor előállítása
A földkéreg elterjedtségét tekintve a foszfor megelőzi a nitrogént, a ként és a klórt. A nitrogéntől eltérően a foszfor magas kémiai aktivitása miatt a természetben csak vegyületek formájában fordul elő. A foszfor legfontosabb ásványai az apatit Ca5 (PO4) 3X (X jelentése fluor, ritkábban klór és hidroxilcsoport) és a foszforit, melynek alapja a Ca3 (PO4) 2. A legnagyobb apatit lelőhely a Kola-félszigeten, a Hibini-hegység régiójában található. Foszforit lelőhelyek a Karatau-hegységben, Moszkva, Kaluga, Bryansk régiókban és más helyeken találhatók. A foszfor a növények generatív szerveiben, az állati és emberi szervezetek ideg- és csontszöveteiben található egyes fehérjeanyagok része. Az agysejtek különösen gazdagok foszforban. Ma foszfort állítanak elő elektromos sütők, szilícium-dioxid jelenlétében szénnel redukálja az apatitot: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C 3CaSiO3+5CO+2P A foszforgőzök ezen a hőmérsékleten szinte teljes egészében P2 molekulákból állnak, amelyek lehűléskor P4 molekulákká kondenzálódnak.
6. dia
Kémiai tulajdonságok
A foszfor atom elektronkonfigurációja 1s22s22p63s23p3 A külső elektronréteg 5 elektront tartalmaz. Három párosítatlan elektron jelenléte a külső energiaszinten magyarázza azt a tényt, hogy normál, gerjesztetlen állapotban a foszfor vegyértéke 3. A harmadik energiaszinten azonban a d-pályák üres cellái vannak, ezért gerjesztett pályára való áttéréskor. állapot esetén a 3S-elektronok szétválnak, a d alszintre kerülnek, ami 5 párosítatlan elem kialakulásához vezet. Így a foszfor vegyértéke gerjesztett állapotban 5. A vegyületekben a foszfor általában +5 (P2O5, H3PO4), ritkábban +3 (P2O3, PF3), -3 (AlP, PH3, Na3P, Mg3P2).
7. dia
A foszfor atom átmenete gerjesztett állapotba
9. dia
Fehér foszfor
A gőzkondenzációból származó foszfor fehér módosulatának molekuláris kristályrácsa van, melynek csomópontjaiban a P4 molekulák elmozdulnak. Az intermolekuláris erők gyengesége miatt a fehér foszfor illékony, olvadó, késsel vágható, és nem poláris oldószerekben, például szén-diszulfidban oldódik. A fehér foszfor nagyon reaktív anyag. Erőteljesen reagál oxigénnel, halogénekkel, kénnel és fémekkel. A levegőben lévő foszfor oxidációját felmelegedés és izzás kíséri. Ezért a fehér foszfort víz alatt tárolják, amellyel nem reagál. A fehér foszfor erősen mérgező. A teljes fehérfoszfor-termelés mintegy 80%-a tiszta foszforsav szintézisére megy el. Ezt viszont nátrium-polifoszfátok előállítására használják (ezeket a merevség csökkentésére használják vizet inni) és élelmiszer-foszfátok. A fehér foszfor többi részét füstképző anyagok és gyújtó keverékek előállítására használják. Biztonságtechnika. A foszfor és vegyületeinek előállítása során különleges óvintézkedésekre van szükség, mert a fehér foszfor erős méreg. A fehér foszfor atmoszférájában végzett hosszan tartó munka a csontszövet betegségéhez, a fogak elvesztéséhez, az állkapocsterületek elhalásához vezethet. Meggyújtva a fehér foszfor fájdalmas égési sérüléseket okoz, amelyek hosszú ideig nem gyógyulnak be. A fehér foszfort víz alatt, légmentesen záródó tartályokban kell tárolni. Az égő foszfort szén-dioxiddal, CuSO4-oldattal vagy homokkal oltják el. A megégett bőrt KMnO4 vagy CuSO4 oldattal kell lemosni. A foszformérgezés ellenszere 2%-os CuSO4 oldat. A hosszú távú tárolás során, valamint melegítéskor a fehér foszfor vörös módosulattá alakul (csak 1847-ben kapták meg először). A vörös foszfor elnevezés egyszerre több, sűrűségben és színben eltérő módosulásra utal: a narancssárgától a sötétvörösig, sőt liláig terjed. A vörösfoszfor minden fajtája nem oldódik szerves oldószerben, és a fehér foszforhoz képest kevésbé reakcióképes és polimer szerkezetű: ezek végtelen láncokban egymáshoz kapcsolódó P4-tetraéderek.
10. dia
Vörös és fekete foszfor
A vörös foszfort a kohászatban, félvezető anyagok és izzólámpák gyártásában, valamint gyufagyártásban használják. A foszfor legstabilabb módosulata a fekete foszfor. Fehér foszfor allotróp átalakításával nyerik t=2200 C-on és nagy nyomáson. Által kinézet grafitnak tűnik. A feketefoszfor kristályszerkezete réteges, hullámos rétegekből áll (2. ábra). A feketefoszfor a foszfor legkevésbé aktív módosítása. Ha levegőhöz nem jut, akkor a vöröshez hasonlóan gőzzé alakul, amelyből fehér foszforrá kondenzálódik.
dia 11
Kísérlet, amely a vörös foszfor fehérré való átalakulását illusztrálja
1-molekulák fehér foszfor; 2-kristályos. fekete foszforrács
dia 12
Foszfor (V)-oxid - Р2О5
A foszfor számos oxidot képez. Ezek közül a legfontosabb a foszfor-oxid (V) P4O10. Képletét gyakran egyszerűsített formában írják - P2O5. Ennek az oxidnak a szerkezete megtartja a foszforatomok tetraéderes elrendezését. Fehér kristályok, t olvadáspont = 5700°C, forráspont t = 6000°C, ρ = 2,7 g/cm3. Számos módosítással rendelkezik. Gőzben P4H10 molekulákból áll, nagyon higroszkópos (gázok és folyadékok szárítására használják). Előkészítés: 4P + 5O2 = 2P2O5 Kémiai tulajdonságok A savas oxidok összes kémiai tulajdonsága: reagál vízzel, bázikus oxidokkal és lúgokkal 1) P2O5 + H2O = 2HPO3 (metafoszforsav) P2O5 + 2H2O = H4P2O7 (pirofoszfor) ronsav2 O2 3BaO =Ba3(PO4)2 Kivételes higroszkópossága miatt a foszfor (V)-oxidot laboratóriumi és ipari technológiában használják szárító és víztelenítő szerként. Szárító hatásában minden más anyagot felülmúl.
dia 13
Ortofoszforsav.
Számos foszfortartalmú sav ismert. Közülük a legfontosabb az ortofoszforsav H3PO4 A vízmentes ortofoszforsav egy könnyű tiszta kristályok levegőn szobahőmérsékleten elfolyósodik. Olvadáspont: 42,35 °C. Vízzel a foszforsav bármilyen koncentrációjú oldatot képez.
14. dia
dia 15
A H3PO4 fizikai tulajdonságai
Az ortofoszforsav tiszta formájában normál körülmények között színtelen rombuszkristályok, amelyek 42,3 ° C-on olvadnak. A vegyészek azonban ritkán találkoznak ilyen savval. Sokkal gyakrabban foglalkoznak H3PO4 * 0,5 H2O hemihidráttal, amely színtelen hatszögletű prizmák formájában válik ki, amikor a tömény vizes foszforsav oldatot lehűtik. A hemihidrát olvadáspontja 29,3°C. A tiszta H3PO4 olvadás után viszkózus olajos folyadékot képez, alacsony elektromos vezetőképességgel és jelentősen csökkentett diffúzióval. Ezek a tulajdonságok, valamint a spektrumok részletes tanulmányozása azt mutatja, hogy a H3PO4 molekulák ebben az esetben gyakorlatilag nem disszociálnak, és erős hidrogénkötések egyesítik őket egyetlen makromolekuláris szerkezetté. A molekulák általában egy, ritkán kettő, nagyon ritkán három hidrogénkötéssel kapcsolódnak egymáshoz. Ha a savat vízzel hígítjuk, akkor molekulái nagyobb valószínűséggel képeznek hidrogénkötést vízzel, mint egymással. A víz iránti ilyen "szimpátia" miatt a sav minden kapcsolatban keveredik vele. A hidratációs energia itt nem olyan nagy, mint a kénsavé, ezért a H3PO4 felmelegedése hígításkor nem olyan erős, és a disszociáció kevésbé kifejezett. A disszociáció első szakasza szerint a foszforsavat közepes erősségű (25-30%) elektrolitnak tekintik, a második szerint - gyenge, a harmadik szerint - nagyon gyenge.
17. dia
A H3PO4 kémiai tulajdonságai
A foszforsavat lúgokkal semlegesítve sók képződnek: dihidrofoszfátok, hidrofoszfátok és foszfátok is, például:
18. dia
Foszfor az emberi szervezetben
70 kg tömegű emberi testben. Körülbelül 780 g foszfort tartalmaz. Kalcium-foszfátok formájában a foszfor jelen van az emberek és állatok csontjaiban. A fehérjék, foszfolipidek, nukleinsavak összetételében is szerepel; a foszforvegyületek részt vesznek az energia-anyagcserében (adenizin-trifoszforsav, ATP). Az emberi szervezet napi foszforszükséglete 1,2 g, melynek nagy részét tejjel és kenyérrel fogyasztjuk (100 g kenyér kb. 200 mg foszfort tartalmaz). A hal, a bab és bizonyos típusú sajtok a leggazdagabbak foszforban. Érdekes módon azért megfelelő táplálkozás meg kell tartani az egyensúlyt az elfogyasztott foszfor és kalcium mennyisége között: ezekben az élelmiszerelemekben az optimális arány 1,5/1. A foszforban gazdag élelmiszer feleslege a kalcium kimosódásához vezet a csontokból, és a kalcium feleslegével urolithiasis alakul ki.
19. dia
gyújtófelület gyufaskatulya vörösfoszfor és üvegpor keverékével bevonva. A gyufafej összetétele oxidálószereket (PbO2, KClO3, BaCrO4) és redukálószereket (S, Sb2S3) tartalmaz. A gyújtófelület súrlódásával a gyufára felvitt keverék meggyullad. Az első foszforgyufákat - fehér foszforfejjel - csak 1827-ben hozták létre. 6P + 5KCLO3 = 5KCL + 3P2O5 Az ilyen gyufák bármilyen felülethez dörzsölve meggyulladtak, ami gyakran tüzet okozott. Ezenkívül a fehér foszfor nagyon mérgező. Leírják a foszforgyufával történt mérgezés eseteit, mind a hanyag kezelésből, mind az öngyilkosságból: ehhez elég volt néhány gyufafejet megenni. Ezért a foszforos gyufákat biztonságosakra cserélték, amelyek a mai napig hűségesen szolgálnak bennünket. ipari termelés a biztonsági mérkőzések Svédországban kezdődtek a 60-as években. századi XIX.
dia 24
A foszfor értéke
A foszforsav nagy jelentőséggel bír, mint a növények táplálkozásának egyik legfontosabb összetevője. A foszfort a növények a legfontosabb részeik, magjaik és gyümölcseik felépítésére használják. Az ortofoszforsav-származékok nemcsak a növények, hanem az állatok számára is nagyon szükségesek. A legtöbb élő szervezetben a csontok, fogak, héjak, karmok, tűk, tüskék főleg kalcium-ortofoszfátból állnak. Ezenkívül a foszforsav, amely szerves anyagokkal különféle vegyületeket képez, aktívan részt vesz az élő szervezet anyagcseréjében a környezettel. Ennek eredményeként a foszforszármazékok megtalálhatók az emberi és állati szervezetek csontjaiban, agyában, vérében, izmaiban és kötőszöveteiben. Különösen sok foszforsav van az idegsejtek (agyi) sejtek összetételében, ami lehetővé tette az A.E. Fersman, egy jól ismert geokémikus a foszfort "gondolat elemének" nevezte. Egy nagyon negatív hatás (az állatok angolkóros megbetegedése, vérszegénysége stb.) befolyásolja a szervezet állapotát azáltal, hogy csökkenti a foszforvegyületek tartalmát az étrendben, vagy emészthetetlen formában viszi be őket.
25. dia
A foszfor használata
Az ortofoszforsavat jelenleg széles körben használják. Fő fogyasztója a foszfát- és kombinált műtrágyák gyártása. Ebből a célból évente mintegy 100 millió tonna foszfortartalmú ércet bányásznak világszerte A foszforműtrágyák nemcsak a különböző mezőgazdasági növények terméshozamának növelését szolgálják, hanem télállóságot és egyéb kedvezőtlen éghajlati viszonyokkal szembeni ellenálló képességet is adnak a növényeknek. a termések gyorsabb érésének feltételei a rövid vegetációs periódusú területeken. Jótékony hatással vannak a talajra is, hozzájárulnak annak szerkezetéhez, a talajbaktériumok fejlődéséhez, megváltoztatják a talajban lévő egyéb anyagok oldhatóságát és elnyomják a keletkező káros szerves anyagok egy részét. Sok ortofoszforsavat fogyaszt az élelmiszeripar. A helyzet az, hogy a hígított foszforsav nagyon kellemes ízű, és a lekvárokhoz, limonádékhoz és szirupokhoz adott kis adagja jelentősen javítja ízüket. A foszforsav egyes sóinak ugyanaz a tulajdonsága. A kalcium-hidrogén-foszfátokat például régóta a sütőporok tartalmazzák, javítva a zsemlék és a kenyér ízét. A foszforsav egyéb ipari alkalmazásai is érdekesek. Például megfigyelték, hogy a fa impregnálása magával a savval és sóival a fát éghetetlenné teszi. Ezen az alapon tűzgátló festékeket, nem éghető foszfo-fa táblákat, nem éghető foszfáthabot és egyebeket gyártanak. Építőanyagok. A foszforsav különféle sóit széles körben használják számos iparágban, az építőiparban, a technológia különböző területein, a közművekben és a mindennapi életben, sugárzás elleni védelemre, vízlágyításra, kazánkő leküzdésére és különféle gyártásra. tisztítószerek. A foszforsav, a kondenzált savak és a dehidrogénezett foszfátok katalizátorként szolgálnak a szénhidrogének dehidratálási, alkilezési és polimerizációs folyamataiban. Különleges helyet foglalnak el a szerves foszforvegyületek, mint extrahálószerek, lágyítók, kenőanyagok, lőporadalékok és abszorbensek a hűtőberendezésekben. A savas alkil-foszfát sókat felületaktív anyagként, fagyállóként, speciális műtrágyaként, latex antikoagulánsként stb. használják. A savas alkil-foszfátokat az uránérc-lúgok extrakciós feldolgozására használják.
26. dia
Foszfor 1. Írja fel a foszfor atom elektronképletét! Magyarázza el, mi történik egy atom elektronkonfigurációjával, amikor a legmagasabb oxidációs állapotot mutatja. 2. Milyen oxidációs állapotokat mutathat a foszfor a vegyületekben? Mondjon példákat ezekre a vegyületekre! Írja fel a +3 oxidációs állapotú foszforatom elektronképletét! 3. Melyek a fő különbségek a fizikai és kémiai tulajdonságok vörös és fehér foszfor. Hogyan különíthető el a vörös foszfor a fehér szennyeződésektől? 4. Számítsa ki a hidrogénből és levegőből származó foszfin relatív sűrűségét! A foszfin könnyebb vagy nehezebb ezeknél a gázoknál? 5. Hogyan valósítható meg az átmenet a vörös foszforról a fehér foszforra és fordítva? Ezek a folyamatok kémiai jelenségek? Magyarázza meg a választ. 6. Számítsa ki a foszfor tömegét, amelyet oxigénben kell elégetni ahhoz, hogy 3,55 g tömegű foszfor (V)-oxidot kapjunk? 7. Vörös és fehér foszfor 20 g tömegű keverékét szén-diszulfiddal kezeltük. A fel nem oldódott maradékot elválasztjuk és lemérjük, tömege 12,6 g. 8. Milyen típusú a kémiai kötés a következő vegyületekben: a) РН3; b) PCl5; c) Li3P. Poláris anyagoknál jelölje meg a közös elektronpárok elmozdulásának irányát. 9. A foszfint sósavnak a kalcium-foszfidon történő hatására lehet előállítani. Számítsa ki a foszfin térfogatát (normál körülmények között), amely 9,1 g kalcium-foszfidból képződik. A termék kitermelésének tömeghányada 90%.
27. dia
Foszforsav és sói
1. Írja fel a foszforsav és a következő anyagok reakcióegyenleteit: a) magnézium-oxid; b) kálium-karbonát; c) ezüst-nitrát; d) vas-szulfát (II). 2. Írja fel az ortofoszforsav és a kálium-hidroxid reakcióegyenleteit, melynek eredményeként 3 féle só képződik: közepes és két savas! 3. A savak közül melyik erősebb oxidálószer: salétromsav vagy ortofoszforsav? Magyarázza meg a választ. 4. Írja fel azokat a reakcióegyenleteket, amelyekkel a következő átalakításokat végrehajthatja: P → P205 → H3P04 → Na3P04 → Ca3(P04)2 P04)2→Ca(H2P04)2 Írja fel ezeknek a reakcióknak az egyenleteit! 6. Az elektronikus mérleg módszerével válassza ki az együtthatókat a következő redoxreakciók sémáiban: a) RN3 + O2 → P2O5 + H2O b) Ca3 (PO4) 2 + C + SiO2 → CaSiO3 + P + CO savak 40% kann. 100 kg tömegű foszforitból nyerhető, amelynek Ca3 (PO4) 2 tömeghányada 93%? 8. A 195 kg tömegű foszforsavat 310 kg tömegű természetes foszforitból nyertük. Számítsa ki a Ca3(PO4)2 tömeghányadát természetes foszforitban! 9. Vizes oldat A 19,6 g tömegű foszforsavat tartalmazó 18,5 g kalcium-hidroxiddal semlegesítettük. Határozza meg a keletkező CaHPO4 2H2O csapadék tömegét. 10. Van 150 g tömegű foszforsav oldat (a H3PO4 tömeghányada 24,5%). Számítsa ki az ammónia térfogatát (normál körülmények között), amelyet át kell engedni az oldaton, hogy ammónium-dihidrogén-foszfátot kapjunk. 11. Milyen só keletkezik, ha 2,8 g kálium-hidroxidot adunk egy 4,9 g tömegű H3PO4 oldathoz? Számítsa ki a kapott só tömegét!
28. dia
Ásványi műtrágyák
1. Milyen nitrogén és foszfát műtrágyákat ismer? Írja fel az előállításukhoz szükséges reakcióegyenleteket! Miért van szükségük a növényeknek nitrogénre és foszforra? 2. Határozza meg a foszfor (V)-oxid tömeghányadát a CaHPO4 2H2O csapadékban. 3. A foszfor (V)-oxid tömeghányada szuperfoszfátban 20%. Határozzuk meg a bevezetendő szuperfoszfát tömegét gyümölcsfa, ha a fa normál fejlődéséhez 15,5 g foszforra van szükség 4. A műtrágya nitrogén tömeghányada 14%. A karbamid CO(NH2)2 összetételében minden nitrogén benne van a műtrágyában. Számítsa ki a karbamid tömeghányadát ebben a műtrágyában. 5. Szuperfoszfátban a foszfor (V)-oxid tömeghányada 25%. Számítsa ki a Ca(H2PO4)2 tömeghányadát ebben a műtrágyában. 6. Számítsa ki az ammónium-szulfát tömegét, amelyet fel kell venni ahhoz, hogy 5 hektáron 2 tonna nitrogént juttathasson a talajba. Mekkora tömegű műtrágyát kell minden négyzetméternyi talajra kijuttatni? 7. Számítsa ki a 100 ha területre kijuttatott ammónium-nitrát tömegét, ha az 1 ha területre kijuttatott nitrogén tömege 60 kg. 8. A gyümölcsfa alatti talajba 0,4 kg tömegű foszfor(V)-oxidot kell juttatni. Milyen tömegű szuperfoszfátot kell ebben az esetben venni, ha az asszimilálható foszfor (V) oxid tömeghányada 20%? 9. A gyümölcsfa alá 140 g tömegű ammónium-nitrátot kell hozzáadni (a nitrogén tömeghányada nitrátban 35%). Határozza meg az ammónium-szulfát tömegét, amellyel azonos mennyiségű nitrogént lehet hozzáadni.
29. dia
Felhasznált irodalom: 1. F.G. Feldman, G.E. Rudzitis. KÉMIA. Tankönyv 9. évfolyamos oktatási intézmények számára. - M., 5. kiadás, VILÁGOSSÁG, 1997. 2. kémia. Referencia anyagok. Yu.D. Tretyakov szerkesztésében, - M., OKTATÁS, 1984. 3. kémia. Iskolás kézikönyv, - M., 1995. 4. kémia. Enciklopédia gyerekeknek. 17. évfolyam, AVANTA, 2000 5. Weser V.-J., Foszfor és vegyületei, ford. angolból, - M., 1963. 6. Internet: http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/
2. dia
A periódusos rendszer VA-csoportjában a nemfémek nitrogénN és foszfor P, a félfém arzén As, valamint a nemfémek közé sorolt antimon Sb és bizmut Bi találhatók.
3. dia
A VA csoport elemeinek atomjai 5 elektront tartalmaznak a külső elektronrétegen. Külső elektronrétegük elektronikus konfigurációja ns2np3, például: nitrogén - 2s2p3, foszfor - 3s23p3.
A kémiai vegyületekben a nitrogén- és foszforatomok -3 és +5 közötti oxidációs állapotot mutathatnak.
4. dia
nitrogén a természetben
A nitrogént az N szimbólum jelöli (lat. Nitrogenium, azaz "salétrom születése"). A nitrogén (N2) egyszerű anyag normál körülmények között meglehetősen inert gáz, színtelen, íztelen és szagtalan. A nitrogén kétatomos N2-molekulák formájában teszi ki a légkör nagy részét, ahol a tartalma 78,084 térfogatszázalék (azaz körülbelül 3,87 1015 tonna).
5. dia
nitrogén az űrben
A Földön kívül a nitrogén gázködökben, a nap légkörében, az Uránuszban, a Neptunuszban, a csillagközi térben stb. található.A nitrogén a 4. legnagyobb mennyiségben előforduló elem a Naprendszerben (a hidrogén, a hélium és az oxigén után).
6. dia
Foszfor a természetben
A foszfor a természetben foszfátok formájában fordul elő. Így a kalcium-foszfát Ca3(PO4)2 az ásványi apatit fő komponense. A foszfor a zöld növények minden részében megtalálható, de még inkább a gyümölcsökben és a magvakban. Az állati szövetekben található, a fehérjék és más esszenciális szerves vegyületek (ATP, DNS) része, az élet egyik eleme. Apatit
7. dia
Az egyszerű anyag, a nitrogén kétatomos N2 molekulákból áll. Az N2 molekulában a nitrogénatomok hármas kovalens nempoláris kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A hármas kötés energiája magas és 946 kJ/mol. Ezért a kötés felszakadása és a nitrogénatomok és molekulák képződése csak 3000 °C feletti hőmérsékleten megy végbe. A molekulákban lévő nagy kötéserősség határozza meg a nitrogén kémiai tehetetlenségét.
8. dia
A foszfor szabad állapotban számos allotróp módosulatot képez, amelyeket fehér, vörös és fekete foszfornak neveznek.
9. dia
A legegyszerűbb P4 molekulában a négy foszforatom mindegyike kovalensen kötődik a másik háromhoz. A fehér foszfor ilyen tetraéder alakú molekulákból áll. Inert atmoszférában rúd (ingot) formájában öntik, levegő hiányában tisztított vízréteg alatt vagy speciális inert közegben tárolják.
10. dia
Kémiailag a fehér foszfor rendkívül aktív! Például a levegő oxigénje lassan oxidálja már szobahőmérsékleten, és világít (halványzöld izzás). A kémiai oxidációs reakciókból eredő ilyen izzás jelenségét kemilumineszcenciának (néha tévesen foszforeszcenciának) nevezik. A fehér foszfor erősen mérgező. A fehér foszfor halálos adagja egy felnőtt férfi számára 0,05-0,1 g.
dia 11
A vörös foszfor atomi polimer szerkezettel rendelkezik, amelyben minden foszforatom három másik atomhoz kapcsolódik kovalens kötéssel. A vörös foszfor nem illékony, vízben oldhatatlan és nem mérgező. Gyufagyártáshoz használják.
Fényben és levegő nélkül 300 °C-ra melegítve a fehér foszfor vörös foszforrá alakul.
dia 12
A légköri nyomásnál körülbelül 1200-szor nagyobb nyomáson hevítve a fehér foszfor fekete foszforrá alakul, amelynek atomos réteges kristályrácsa van. A fekete foszfor fizikai tulajdonságaiban hasonló a fémhez: vezeti az elektromosságot és csillog. Külsőleg nagyon hasonlít a grafithoz.A feketefoszfor a foszfor kémiailag legkevésbé aktív formája.
dia 13
1830-ban Charles Soria francia vegyész feltalálta a foszforgyufát, amely barthollet só, fehér foszfor és ragasztó keverékéből állt. Ezek a gyufák nagyon gyúlékonyak voltak, mert még a dobozban lévő kölcsönös súrlódástól és bármilyen kemény felülethez, például egy csizma talpához való dörzsöléstől is meggyulladtak. A fehér foszfor miatt mérgezőek voltak, 1855-ben Johan Lundström svéd kémikus a csiszolópapír felületére vörös foszfort vitt fel, és ezzel helyettesítette a gyufafej összetételében a fehér foszfort. Az ilyen gyufa már nem volt egészségre ártalmas, az előre előkészített felületen könnyen meggyulladt és gyakorlatilag nem gyulladt ki magától. Johan Lundström szabadalmaztatja az első "svéd gyufát", amely szinte a mai napig fennmaradt. 1855-ben a párizsi világkiállításon Lundström meccseit éremdíjjal jutalmazták. Később a foszfor teljesen kikerült a gyufafejek összetételéből, és csak a szórva (reszelőben) maradt.A „svéd” gyufagyártás fejlődésével szinte minden országban betiltották a fehérfoszfor felhasználásával készült gyufa előállítását.
14. dia
A legegyszerűbb anyag, a nitrogén N2 kémiailag inaktív, és általában csak magas hőmérsékleten lép kémiai reakciókba.A nitrogén oxidáló tulajdonságai a hidrogénnel és aktív fémekkel való reakcióban nyilvánulnak meg. Tehát a hidrogén és a nitrogén katalizátor jelenlétében magas hőmérsékleten és nagy nyomáson egyesül, ammóniát képezve:
A fémek közül normál körülmények között a nitrogén csak a lítiummal reagál, lítium-nitridet képezve:
dia 15
A foszfor oxidáló tulajdonságai akkor nyilvánulnak meg, amikor kölcsönhatásba lép a legaktívabb fémekkel:
A nitrogén és a foszfor redukáló tulajdonságai akkor nyilvánulnak meg, amikor kölcsönhatásba lépnek az oxigénnel. Tehát a nitrogén körülbelül 3000 ˚С hőmérsékleten reagál oxigénnel, és nitrogén-oxidot (II) képez:
16. dia
A foszfort oxigén is oxidálja, így redukáló tulajdonságokat mutat. De a foszfor különböző módosulatai eltérő kémiai aktivitással rendelkeznek. Például a fehér foszfor könnyen oxidálódik levegőn szobahőmérsékleten, és foszfor(III)-oxidot képez:
A fehér foszfor oxidációját lumineszcencia kíséri. A fehér és a vörös foszfor meggyújtáskor meggyullad, és vakítóan fényes lánggal ég el, foszfor (IV)-oxid fehér füstjével:
17. dia
Égő fehér foszfor
18. dia
A kémiailag legaktívabb, legmérgezőbb és éghető fehér foszfor. Ezért nagyon gyakran használják gyújtóbombákban.Sajnos a 21. században is használnak foszforos lőszert!
Szarajevó ostroma alatt a boszniai szerb tüzérség foszforlövedékeket használt. 1992-ben ilyen lövedékek égették le a Keletkutató Intézet épületét, aminek következtében számos történelmi dokumentum megsemmisült. - 2003-2004-ben a brit titkosszolgálatok használták őket az iraki Bászra környékén. - 2004-ben az Egyesült Államok bevett a földalatti gerilla ellen Irakban a Fallúdzsáért vívott csatában. 2006 nyarán, a második libanoni háború idején az izraeli hadsereg fehér foszforos tüzérségi lövedékeket használt. 2009-ben a Gázai övezetben az ólomöntött hadművelet során az izraeli hadsereg fehér foszfort tartalmazó lőszert használt, amit a nemzetközi jog megenged. 2009 óta a palesztin terroristák fehér foszforral töltik meg rakétáikat.
19. dia
A vándorfények megjelenését a régi temetőkben és mocsarakban a PH3 foszfin és más, levegőben lévő foszfortartalmú vegyületek meggyulladása okozza. A levegőben a foszfor és a hidrogén kombinációjának termékei spontán meggyulladnak, világító láng és foszforsavcseppek képződésével, amely a foszfor (V)-oxid és a víz kölcsönhatásának terméke. Ezek a cseppek elmosódott körvonalat hoznak létre a „szellemről”.
20. dia
A nitrogén fő alkalmazása az ammónia termelése. A nitrogént inert környezet kialakítására is használják a robbanóanyagok szárításakor, valamint értékes festmények és kéziratok tárolásánál. Ezenkívül az elektromos izzólámpákat nitrogénnel töltik meg.
Egyszerű anyagok alkalmazása Ammónia előállítása A legtöbb modern lámpát kémiailag inert gázokkal töltik meg. A nitrogén N2 és argon Ar keverékei a legelterjedtebbek alacsony költségük miatt.
