Introduktion

Fosfor (lat. Fosfor) P - ett kemiskt element i grupp V periodiska systemet Mendelejev atomnummer 15, atommassa 30,973762(4). Tänk på strukturen av fosforatomen. Det finns fem elektroner i fosforatomens yttre energinivå. Grafiskt ser det ut så här:

1s 2 2s 2 2sid 6 3s 2 3sid 3 3d 0

År 1699 var alkemisten X från Hamburg. Brand, på jakt efter en "de vises sten", som påstås kunna förvandla oädla metaller till guld, isolerade när urinen förångades med kol och sand, en vit, vaxartad substans som kunde glöda.

Namnet "fosfor" kommer från grekiskan. "phos" - ljus och "phoros" - bärare. I Ryssland introducerades termen "fosfor" 1746 av M.V. Lomonosov.

Huvudföreningarna av fosfor inkluderar oxider, syror och deras salter (fosfater, dihydrofosfater, hydrofosfater, fosfider, fosfiter).

Många ämnen som innehåller fosfor finns i konstgödsel. Sådana gödselmedel kallas fosfatgödselmedel.

Fosfor som ett grundämne och som ett enkelt ämne

Fosfor i naturen

Fosfor är ett av de vanligaste grundämnena. Det totala innehållet i jordskorpan är cirka 0,08 %. På grund av sin lätta oxiderbarhet förekommer fosfor i naturen endast i form av föreningar. De viktigaste mineralerna i fosfor är fosforiter och apatiter, av de senare är fluorapatit 3Ca 3 (PO 4) 2 * CaF 2 den vanligaste. Fosforiter är utbredda i Ural, Volga-regionen, Sibirien, Kazakstan, Estland, Vitryssland. De största avlagringarna av apatit finns på Kolahalvön.

Fosfor är en viktig del av levande organismer. Det finns i ben, muskler, hjärnvävnad och nerver. Tillverkad av fosfor ATP-molekyler- adenosintrifosforsyra (ATP - samlare och energibärare). En vuxens kropp innehåller i genomsnitt cirka 4,5 kg fosfor, främst i kombination med kalcium.

Fosfor finns också i växter.

Naturlig fosfor består av endast en stabil isotop, 31 P. Idag är sex radioaktiva isotoper av fosfor kända.

Fysikaliska egenskaper

Fosfor har flera allotropa modifieringar - vit, röd, svart, brun, violett fosfor, etc. De tre första av dessa är de mest studerade.

Vit fosfor- ett färglöst, gulaktigt kristallint ämne som lyser i mörker. Dess densitet är 1,83 g/cm3. Olösligt i vatten, lösligt i koldisulfid. Den har en karakteristisk vitlökslukt. Smältpunkt 44°C, självantändningstemperatur 40°C. För att skydda vit fosfor från oxidation lagras den under vatten i mörker (det sker en omvandling till röd fosfor i ljuset). I kylan är vit fosfor skör, vid temperaturer över 15°C blir den mjuk och kan skäras med kniv.

Molekyler av vit fosfor har ett kristallgitter, i vars noder det finns P 4-molekyler, som har formen av en tetraeder.

Varje fosforatom är ansluten till de andra tre atomerna med tre?-bindningar.

Vit fosfor är giftigt och ger svårläkta brännskador.

röd fosfor- pulverformig substans av mörkröd färg, luktfri, löser sig inte i vatten och koldisulfid, lyser inte. Tändtemperatur 260°C, densitet 2,3 g/cm 3 . Röd fosfor är en blandning av flera allotropa modifieringar som skiljer sig i färg (från scharlakansröd till lila). Egenskaperna hos röd fosfor beror på förutsättningarna för dess framställning. Inte giftig.

svart fosfor liknar grafit till utseendet, är fet vid beröring, har halvledaregenskaper. Densitet 2,7 g/cm3.

Röd och svart fosfor har ett atomärt kristallgitter.

Kemiska egenskaper

Fosfor är en icke-metall. I föreningar uppvisar det vanligtvis ett oxidationstillstånd på +5, mer sällan - +3 och -3 (endast i fosfider).

Reaktioner med vit fosfor är lättare än med röd.

I. Interaktion med enkla ämnen.

1. Interaktion med halogener:

2P + 3Cl2 = 2PCl3 (fosfor(III)klorid),

PCl3 + Cl2 = PCl5 (fosfor (V) klorid).

2. Interaktion med icke-metaller:

2P + 3S = P2S3 (fosfor(III)sulfid.

3. Interaktion med metaller:

2P + 3Ca = Ca3P2 (kalciumfosfid).

4. Interaktion med syre:

4P + 5O2 = 2P2O5 (fosfor(V)oxid, fosforsyraanhydrid).

II. Interaktion med komplexa ämnen.

3P + 5HNO3 + 2H2O \u003d 3H3PO4 + 5NO ^.

Mottagande

Fosfor erhålls från krossade fosforiter och apatiter, de senare blandas med kol och sand och kalcineras i ugnar vid 1500 ° C:

2Ca3 (PO4)2 + 10C + 6SiO2 6CaSiO3 + P4 ^ + 10CO ^.

Fosfor frigörs i form av ångor, som kondenserar i behållaren under vatten och bildar vit fosfor.

Vid uppvärmning till 250-300°C i frånvaro av luft blir vit fosfor röd.

Svart fosfor erhålls genom långvarig uppvärmning av vit fosfor vid mycket högt tryck (200°C och 1200 MPa).

Ansökan

Röd fosfor används vid tillverkning av tändstickor (se figur). Det är en del av blandningen som appliceras på sidoyta tändsticksask. Huvudkomponenten i sammansättningen av tändstickshuvudet är Bertolets salt KClO 3 . Från tändstickshuvudets friktion på spridningen antänds fosforpartiklarna i luften. Som ett resultat av oxidationsreaktionen av fosfor frigörs värme, vilket leder till nedbrytning av Bertholletsalt.

Det resulterande syret bidrar till antändningen av tändstickshuvudet.

Fosfor används i metallurgi. Det används för att få ledare och är en del av vissa metalliska material, såsom tennbrons.

Fosfor används också vid framställning av fosforsyra och bekämpningsmedel (diklorvos, klorofos, etc.).

Vit fosfor används för att skapa rökskärmar, eftersom det producerar vit rök när det brinner.

När du hittar ett fel på sidan markerar du det och trycker på Ctrl + Enter

ERHÅLLA VIT FOSFOR

När man utför experiment måste man ta hänsyn till att vit fosfor och dess ångor är giftiga; i kontakt med huden lämnar det smärtsamma och långvariga läkande sår ( se bestämmelserna om vit fosfor).

Erfarenhet. Erhåller fosfor som ett resultat av interaktionen mellan kalciumortofosfat, kol och kiseldioxid.

Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:

Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 \u003d 2P + 3CaSiO 3 + 5CO -282 kcal.

Denna erfarenhet gör det möjligt att få vit och röd fosfor och observera dess kalla låga.

Reaktionskammaren är en eldfast glaskolv med en kapacitet på 2 l med två rör. Flaskans diameter 150 mm, längden på rören är cirka 50 mm, innerdiameter 40 mm.

Vid montering av apparaten monteras kolven, som visas i figuren, på en stativring inlindad i asbest och fäst upptill i stativklämman. Båda rören är stängda med gummiproppar, i mitten finns ett hål för kolelektroder och ett hål för gasinlopp och gasutlopp på sidan. Bottenelektrod med en diameter på ca 12 mm sätt in så att dess ände inte når mitten av kolven. I änden av elektroden som sätts in i kolven är en liten järnhylsa fixerad, som ska vara ett stöd för en keramisk degel med ett hål i botten. Kopplingen som används måste ha en skruvgänga och en mässingsskruv; kopplingsdiameter ca 9 mm. Hylsan skruvas fast så att ena sidan av hylsan ligger ovanför elektrodens ände. En keramisk degel (med en övre diameter på mindre än 40 mm), i hålet i botten av vilket spetsen på elektroden är införd. En kopparhylsa är fäst vid den nedre änden av elektroden, som tjänar till att ansluta elektroden till den elektriska ledningen.

Ett tjockväggigt eldfast glasrör som är cirka 100 cm långt sätts in i korken på det övre röret. ml på ett sådant sätt att det är cirka 10 mm in i kolven. Den övre kolelektroden, som kan vara tunnare än den nedre, bör lätt passera genom detta rör. På den övre änden av glasröret (med smälta kanter) och elektroden som passerar genom det, sätt på en bit gummirör 50 mm. Den övre elektroden är förstärkt på ett sådant sätt att dess spetsiga ände är på ett avstånd av 8-10 mm från den övre änden av den nedre elektroden. I den övre änden av den övre elektroden är en korkpropp med ett hål i mitten fixerad som ett isolerat handtag. En kopparhylsa är förstärkt under korken, till vilken en elektrisk ledning är ansluten.

Den elektriska ledningen som används i apparaten måste vara noggrant isolerad. Kopparkopplingar och ändarna på ledningarna är lindade med isoleringstejp.

När du trycker lätt på korkhandtaget ska den övre elektroden vidröra den nedre och, när trycket upphör, återgå till sitt ursprungliga läge. Tvättflaskan med koncentrerad H 2 SO 4 är ansluten till en ballong av väte.

Utloppsröret som passerar genom reaktionskammarens bottenplugg är anslutet till ett T-stycke. T-shirtens nedre knä når nästan till botten av flaskan, till hälften fylld med vatten. Ett kort mässingsrör fästs på det övre knäet med hjälp av ett gummirör med en skruvklämma jag satt på, i vars nedre ände en lös glasullstampong sätts in. Utloppsröret på en vattenflaska är anslutet till ett kort glasrör med hjälp av ett gummirör med en klämma II.

Reaktionsblandningen framställs genom malning i en mortel 6 G kalciumortofosfat, 4 G kvartssand och 3 G koks eller kol. Efter kalcinering över hög värme i en sluten degel kyls blandningen i en exsickator.

Innan experimentet hälls blandningen i elektroddegeln och pressas mot väggarna på ett sådant sätt att ett tomt utrymme i form av en kon blir kvar i mitten av blandningen, upp till den nedre elektroden.

Istället för en kolv med två rör kan du använda ett eldfast glasrör med en diameter på ca 50 mm. I frånvaro av en degel kan reaktionsblandningen placeras i en konisk urtagning 15 mm gjord vid den övre änden av den nedre elektroden; kolelektroden i detta fall bör ha en diameter på 20 mm. Som toppelektrod, en kolelektrod med en diameter på 5 mm appliceras på en elektrisk ljusbåge. Experimentet utförs i mörker. Klämma II stängs, klämma I öppnas och en stark väteström passerar genom instrumentet. Efter att ha sett till att vätet som kommer ut ur enheten är rent tänder de det i änden av mässingsröret och reglerar strömmen så att lågan är lugn och inte särskilt stor. Strömmen slås på och genom att trycka på den övre elektroden skapas en ljusbåge (10-15 med). Efter ett tag blir väteflamman smaragdgrön (för att göra färgförändringen mer märkbar förs en porslinskopp in i lågan).

Ångor av vit fosfor som bildas i reaktionskärlet förs bort med gaser till en kolv med vatten och kondenserar här i form av små kulor. Om klämma II öppnas och klämma I stängs, kan en kall låga av fosfor observeras i änden av ventilationsröret som kommer ut ur en vattenflaska.

Med cirkulära rörelser av den övre elektroden införs nya delar av reaktionsblandningen i den elektriska bågen.

För att få röd fosfor reduceras väteflödet så att fosforånga inte lämnar reaktionskammaren så snabbt.

Om du stänger av bågen, kan du på kolvens innerväggar märka en beläggning av rött och på de kalla delarna av väggen - vit fosfor.

En kall glöd eller kall låga av fosfor observeras under hela experimentet.

Efter en viss avkylning av degeln stängs kondenseringsflaskan av utan att vätgasflödet stoppas.

Vid slutet av experimentet och den fullständiga kylningen av anordningen i en ström av väte, avlägsnas elektroderna, och kolven lämnas en tid i fuktig luft under drag. För att tvätta kolven, använd vatten med sand eller koncentrerad H 2 SO 4.

I stället för väte kan koldioxid användas i experimentet, men bildningen av fosfor är i detta fall inte så effektiv. Den kalla glöden eller den kalla lågan av fosfor i detta fall har också en grön färg.

Små bollar av kondenserad vit fosfor läggs i en kolv med kallt vatten och lagra för framtida experiment.

Erfarenhet. Framställning av vit fosfor genom reduktion av natriummetafosfat med aluminiumpulver i närvaro av kiseldioxid. Reaktionsekvation:

6NaPO3 + 10Al + 3SiO2 \u003d 6P + 5Al2O3 + 3Na2SiO3.

Återvinningen utförs genom upphettning i ett eldfast rör 25 centimeter och diameter 1-1,5 centimeter, ansluten på ena sidan till en källa för rent väte (en cylinder eller en Kipp-apparat), och på andra sidan till ett rör genom vilket gasformiga produkter släpps ut i en kristallisator med vatten.

I ett eldfast rör häll en blandning bestående av 1 vikt. inklusive NaRO3, 3 wt. inklusive Si02 och 0,5 viktprocent. inklusive aluminiumspån. Med hjälp av asbestpluggar ansluts röret på ena sidan genom en tvättflaska som innehåller koncentrerad H 2 SO 4 till en vätekälla och på den andra - till ett avloppsrör.

Efter att ha avlägsnat luft från enheten med en stark väteström och säkerställt att det utgående vätet är rent, värms ett eldfast rör upp med en Teklu-brännare med laxstjärt. Fosforen som bildas genom ovanstående reaktion destilleras och kondenseras i form av små kulor i en kristallisator med vatten. I mörkret kan man se det gröna skenet av fosfor i röret.

I slutet av experimentet tas apparaten isär först efter att den har kylts helt ned i en ström av väte.

Den resulterande fosforn placeras för förvaring i en burk med kallt vatten.

Natriummetafosfat kan erhållas genom att kalcineradrat; reaktionsekvation:

NaNH4HPO44H2O = NaP03 + NH3 + 5H2O.

Erfarenhet. Få en liten mängd vit fosfor från rött. Experimentet utförs i ett provrör med en längd på 17-20 centimeter och diameter 1,5 centimeter i en atmosfär av koldioxid.

I ett provrör, som hålls i vertikalt läge, 0,3-0,5 G torka röd fosfor så att provrörets väggar förblir rena.

Provröret är löst tillslutet med en gummipropp med ett glasrör som når nästan till botten, genom vilket en svag ström av koldioxid kommer in i provröret. Efter att ha fyllt röret med koldioxid dras glasröret ut så att spetsen på röret som är kvar i röret inte är längre än 5-6 centimeter. Provröret vid själva hålet är fixerat i stativets klämma i horisontellt läge och den del av det där fosforn finns är något uppvärmd. Samtidigt observeras avdunstning av röd fosfor och utfällning av droppar av vit fosfor på provrörets kalla väggar.

Utfällningen av vit fosfor i mörker är tydligt synlig på grund av glöden på grund av långsam oxidation. I mörker observeras också bildandet av en kall låga (glöd) av fosfor vid öppningen av provröret. Om experimentet utförs i ljuset blir nyberedd vit fosfor delvis röd.

I botten av provröret finns bara föroreningar som finns i fosfor kvar.

I slutet av experimentet kyls provröret i en ström av koldioxid och knackas på det då och då för att underlätta stelningen av underkyld vit fosfor. Efter kylning läggs provröret med vit fosfor i en bägare med vatten och värms till 50° för att smälta all fosfor och samla upp den i botten av provröret. Efter att den vita fosforn stelnat, extraheras den genom att kyla provröret med en stråle kallt vatten. Vid mottagande av en mycket liten mängd fosfor avlägsnas den från provröret genom att bränna eller värma med en koncentrerad alkalilösning.

För att avlägsna spår av fosfor från röret genom vilket koldioxid tillfördes, och gummiproppen, används en lösning av KMnO 4 eller AgNO 3.

RENING AV VIT FOSFOR

Vit fosfor kan renas genom destillation med vattenånga i en atmosfär av koldioxid, filtrering av fosfor smält i vatten genom mocka i ett luftlöst utrymme, behandling med en kromblandning eller natriumhypobromit, följt av tvättning med destillerat vatten.

FYSISK-KEMISKA EGENSKAPER HOS VIT FOSFOR

Fosfor är känt i flera allotropa modifikationer: vit, röd, violett och svart. I laboratoriepraktiken måste man möta vita och röda modifikationer.

Vit fosfor är ett fast ämne. PÅ normala förhållanden den är gulaktig, mjuk och vaxlik till utseendet. Det är lätt oxiderat och brandfarligt. Vit fosfor är giftig - det lämnar smärtsamma brännskador på huden. Vit fosfor säljs i form av pinnar av olika längder med en diameter på 0,5-2 centimeter.

Vit fosfor oxideras lätt, och därför förvaras den under vatten i noggrant tillslutna mörka glaskärl i dåligt upplysta och inte särskilt kalla rum (för att undvika att burkarna spricker på grund av fryst vatten). Mängden syre som finns i vatten och oxiderande fosfor är mycket liten; det är 7-14 mg per liter vatten.

Under påverkan av ljus förvandlas vit fosfor till rött.

Med långsam oxidation observeras glöden av vit fosfor, och med kraftig oxidation antänds den.

Vit fosfor tas med pincett eller metalltång; under inga omständigheter bör du röra den med händerna.

När det bränns med vit fosfor, tvättas det brända området med en lösning av AgNO 3 (1:1) eller KMnO 4 (1:10) och en våt förband appliceras indränkt i samma lösningar eller en 5% lösning av kopparsulfat, sedan tvättas såret med vatten och efter utjämning av epidermis, applicera vaselinbandage med metylviolett. Vid svåra brännskador, uppsök läkare.

Lösningar av silvernitrat, kaliumpermanganat och kopparsulfat oxiderar vit fosfor och stoppar därmed dess skadliga effekt.

I händelse av vit fosforförgiftning, ta en tesked av en 2% kopparsulfatlösning oralt tills kräkningar inträffar. Sedan, med hjälp av Mitcherlich-testet, baserat på luminescensen, bestäms närvaron av fosfor. För detta tillsätts vatten surgjort med svavelsyra till den förgiftade personens kräkningar och destilleras i mörker; vid innehållet av fosfor observeras ångans glöd. En Wurtz-kolv används som en anordning, till vars sidorör en Liebig-kondensor är fäst, varifrån de destillerade produkterna kommer in i behållaren. Om fosforånga leds in i en lösning av silvernitrat, bildas en svart fällning av metalliskt silver, som bildas enligt den ekvation som ges i experimentet om reduktion av silversalter med vit fosfor.

Redan 0,1 G vit fosfor är en dödlig dos för en vuxen.

Vit fosfor skärs med kniv eller sax i en porslinsmortel under vatten. När man använder vatten i rumstemperatur, smulas fosfor. Därför är det bättre att använda varmt vatten, men inte högre än 25-30 °. Efter att ha styckat fosfor i varmvatten den överförs till kallt vatten eller kyls med en stråle kallt vatten.

Vit fosfor är ett mycket brandfarligt ämne. Den antänds vid en temperatur på 36-60°, beroende på koncentrationen av syre i luften. Därför, när du utför experiment, för att undvika en olycka, är det nödvändigt att ta hänsyn till varje korn av det.

Torkning av vit fosfor utförs genom att snabbt applicera tunn asbest eller filterpapper på den, för att undvika friktion eller tryck.

När fosfor antänds släcks den med sand, en våt handduk eller vatten. Om brinnande fosfor finns på ett pappersark (eller asbest) får detta ark inte vidröras, eftersom smält brinnande fosfor lätt kan spillas.

Vit fosfor smälter vid 44°, kokar vid 281°. Vit fosfor smälts med vatten, eftersom smält fosfor antänds i kontakt med luft. Genom sammansmältning och efterföljande kylning kan vit fosfor lätt återvinnas från avfallet. För att göra detta värms vitt fosforavfall från olika experiment, uppsamlat i en porslinsdegel med vatten, i ett vattenbad. Om skorpbildning märks på ytan av den smälta fosforn tillsätts lite HNO 3 eller en kromblandning. Skorpan oxideras, små korn smälter in i total massa och efter kylning med en stråle av kallt vatten erhålls en bit vit fosfor.

Under inga omständigheter får fosforrester kastas i diskbänken, eftersom det samlas i krökarna på avloppsbågen och kan orsaka brännskador för underhållsarbetare.

Erfarenhet. Smältning och underkylning av smält vit fosfor. En bit vit fosfor i storleken av en ärta placeras i ett provrör med vatten. Provröret placeras i en bägare fylld nästan till toppen med vatten och fixeras i vertikalt läge i en stativklämma. Glaset värms upp något och bestäm med en termometer temperaturen på vattnet i provröret där fosfor smälter. Efter slutet av smältningen överförs röret till en bägare med kallt vatten och stelning av fosfor observeras. Om röret är stationärt, vid en temperatur under 44° (upp till 30°) förblir vit fosfor i flytande tillstånd.

Det flytande tillståndet av vit fosfor, kylt under dess smältpunkt, är ett tillstånd av underkylning.

Efter avslutat försök, för att lättare få ut fosforn, smälts den igen och provröret sänks ned med hålet uppåt i lutande läge i ett kärl med kallt vatten.

Erfarenhet. Att fästa en bit vit fosfor i änden av tråden. För att smälta och stelna vit fosfor används en liten porslinsdegel med fosfor och vatten; den läggs i ett glas varmt och sedan kallt vatten. Tråden för detta ändamål tas järn eller koppar med en längd av 25-30 centimeter och diameter 0,1-0,3 centimeter. När tråden är nedsänkt i stelnande fosfor fäster den lätt på den. I avsaknad av en degel används ett provrör. Men på grund av den otillräckligt jämna ytan på provröret är det ibland nödvändigt att bryta det för att utvinna fosfor. För att ta bort vit fosfor från tråden sänks den ned i ett glas varmt vatten.

Erfarenhet. Bestämning av den specifika vikten av fosfor. Vid 10° är den specifika vikten av fosfor 1,83. Erfarenheten gör att vi kan se till att vit fosfor är tyngre än vatten och lättare än koncentrerad H 2 SO 4.

När en liten bit vit fosfor införs i ett provrör med vatten och koncentrerad H 2 SO 4 (specifik vikt 1,84), observeras att fosfor sjunker i vatten, men flyter på ytan av syran och smälter på grund av värmen frigörs när koncentrerad H2SO löses 4 i vatten.

För att hälla koncentrerad H 2 SO 4 i ett provrör med vatten, använd en tratt med en lång och smal hals som når till änden av provröret. Häll i syran och ta försiktigt bort tratten från provröret för att inte orsaka blandning av vätskorna.

I slutet av försöket rörs innehållet i provröret om med en glasstav och kyls från utsidan med en ström av kallt vatten tills fosforn stelnar så att den kan avlägsnas från provröret.

Vid användning av röd fosfor observeras att den inte bara sjunker i vatten, utan även i koncentrerad H 2 SO 4, eftersom dess specifika vikt (2,35) är större än den specifika vikten för både vatten och koncentrerad svavelsyra.

VIT FOSFOR GLÖD

På grund av den långsamma oxidationen som sker även vid vanliga temperaturer lyser vit fosfor i mörker (därav namnet "luminiferous"). Runt en fosforbit i mörkret framträder ett grönaktigt lysande moln som, när fosforn vibrerar, sätts i en vågliknande rörelse.

Fosforescens (luminescens av fosfor) förklaras av den långsamma oxidationen av fosforånga av syre i luften till fosfor och fosforanhydrid med frigörande av ljus, men utan frigöring av värme. I detta fall frigörs ozon, och luften runtom joniseras (se experimentet som visar den långsamma förbränningen av vit fosfor).

Fosforescens beror på temperatur och syrekoncentration. Vid 10°C och normalt tryck fortsätter fosforescensen svagt, och i frånvaro av luft uppstår den inte alls.

Ämnen som reagerar med ozon (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terpentinolja) försvagar eller helt stoppar fosforescensen.

Omvandlingen av kemisk energi till ljusenergi kallas "kemiluminescens".

Erfarenhet. Observation av ljuset av vit fosfor. Om du i mörkret ser en bit vit fosfor i ett glas och inte helt täckt med vatten, märks ett grönaktigt sken. I det här fallet oxiderar våt fosfor långsamt, men antänds inte, eftersom vattnets temperatur är under flampunkten för vit fosfor.

Glödet av vit fosfor kan observeras efter att en bit vit fosfor har exponerats för luft under en kort tid. Om du lägger några bitar vit fosfor i en kolv på glasull och fyller kolven med koldioxid, sänker du änden av utloppsröret till botten av kolven under glasull, och värmer sedan upp kolven något genom att doppa den i ett kärl med varmt vatten, sedan i mörkret kan du observera bildandet av en kall blekgrönaktig låga (du kan säkert lägga din hand i den).

Bildandet av en kall låga förklaras av att koldioxid som lämnar kolven drar med sig fosforånga, som börjar oxidera när den kommer i kontakt med luft vid öppningen av kolven. I en kolv antänds inte vit fosfor, eftersom den finns i en atmosfär av koldioxid. I slutet av experimentet fylls kolven med vatten.

I beskrivningen av experimentet för att erhålla vit fosfor i en atmosfär av väte eller koldioxid, nämndes det redan att genomförandet av dessa experiment i mörker gör det möjligt att observera glöden av vit fosfor.

Om du gör en inskription på en vägg, ett ark kartong eller papper med fosforkrita, förblir inskriptionen på grund av fosforescens synlig under lång tid i mörkret.

En sådan inskription kan inte göras på en svart tavla, eftersom vanlig krita efter det inte fastnar på den och tavlan måste tvättas med bensin eller annat stearinlösningsmedel.

Fosforkrita erhålls genom att lösa flytande vit fosfor i smält stearin eller paraffin. För att göra detta tillsätts cirka två viktdelar stearin (ljusbitar) eller paraffin till en viktdel torr vit fosfor, provröret täcks med bomullsull för att förhindra att syre kommer in och värms upp med kontinuerlig skakning. Efter avslutad smältning kyls provröret med en stråle kallt vatten, sedan bryts provröret och den stelnade massan avlägsnas.

Fosforkrita lagras under vatten. När du använder en bit av sådan krita är inslagen i vått papper.

Fosforkrita kan också erhållas genom att tillsätta små bitar av torkad vit fosfor till paraffin (stearin) smält i en porslinskopp. Om paraffinet antänds när fosfor tillsätts, släcks det genom att koppen täcks med en bit kartong eller asbest.

Efter viss kylning hälls lösningen av fosfor i paraffin i torra och rena provrör och kyls med en ström av kallt vatten tills den stelnar till en fast massa.

Därefter bryts provrör, krita tas bort och förvaras under vatten.

LÖSLIGHET AV VIT FOSFOR

I vatten är vit fosfor svårlöslig, svagt löslig i alkohol, eter, bensen, xylen, metyljodid och glycerin; löser sig väl i koldisulfid, svavelklorid, fosfortriklorid och tribromid, koltetraklorid.

Erfarenhet. Upplösning av vit fosfor i koldisulfid. Koldisulfid är en färglös, mycket flyktig, mycket brandfarlig, giftig vätska. Undvik därför att andas in dess ångor när du arbetar med den och stäng av alla gasbrännare.

Tre eller fyra bitar vit fosfor i storleken av en ärta löses upp med lätt skakning i ett glas med 10-15 ml koldisulfid.

Om ett litet ark filterpapper fuktas med denna lösning och hålls i luft, antänds papperet efter en stund. Detta beror på att koldisulfid avdunstar snabbt, och den finfördelade vita fosforn som finns kvar på pappret oxiderar snabbt vid vanliga temperaturer och antänds på grund av den värme som frigörs under oxidationen. (Det är känt att antändningstemperaturen för olika ämnen beror på graden av deras malning.) Det händer att papper inte antänds, utan bara förkolnar. Papper fuktat med en lösning av fosfor i koldisulfid hålls i luften med metalltång.

Experimentet utförs noggrant så att droppar av en lösning av fosfor i koldisulfid inte faller på golvet, på bordet, på kläder eller på händerna.

Om lösningen kommer på handen tvättas den snabbt med tvål och vatten och sedan med en lösning av KMnO 4 (för att oxidera partiklar av vit fosfor som fallit på händerna).

Lösningen av fosfor i koldisulfid som finns kvar efter experimenten lagras inte i laboratoriet, eftersom den lätt kan antändas.

VITT FOSFOR OMVANDLING TILL RÖTT

Vit fosfor omvandlas till rött enligt ekvationen:

P (vit) = P (röd) + 4 kcal.

Processen att omvandla vit fosfor till röd accelereras kraftigt genom uppvärmning, under påverkan av ljus och i närvaro av spår av jod (1 G jod vid 400 G vit fosfor). Jod, i kombination med fosfor, bildar fosforjodid, i vilken vit fosfor löses upp och snabbt förvandlas till rött med frigörande av värme.

Röd fosfor erhålls genom långvarig uppvärmning av vit fosfor i ett slutet kärl i närvaro av spår av jod till 280-340 °

Med långtidslagring av vit fosfor i ljuset övergår den gradvis till rött.

Erfarenhet. Få en liten mängd röd fosfor från vitt. I ett glasrör 10-12 långt, stängt i ena änden centimeter och diameter 0,6-0,8 centimeter de introducerar en bit vit fosfor på storleken av ett vetekorn och en mycket liten kristall av jod. Röret förseglas och suspenderas i ett luftbad över en bricka med sand, värms sedan upp till 280-340° och omvandlingen av vit fosfor till rött observeras.

Partiell omvandling av vit fosfor till rött kan också observeras genom att något värma upp ett provrör med en liten bit vit fosfor och en mycket liten kristall av jod. Innan uppvärmningen påbörjas stängs provröret med en svavel av glas (asbest eller vanlig) ull och en bricka med sand placeras under provröret. Röret värms upp i 10-15 minuter (utan att koka upp fosfor) och omvandlingen av vit fosfor till rött observeras.

Vit fosfor som finns kvar i provröret kan avlägsnas genom uppvärmning med en koncentrerad alkalilösning eller genom förbränning.

Omvandlingen av vit fosfor till rött kan också observeras genom att värma en liten bit fosfor i ett provrör i en atmosfär av koldioxid till en temperatur under kokpunkten.

FÖRBRÄNNING AV VIT FOSFOR

När vit fosfor brinner bildas fosforanhydrid:

P 4 + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Du kan observera förbränning av fosfor i luft (långsamt och snabbt) och under vatten.

Erfarenhet. Långsam förbränning av vit fosfor och luftsammansättning. Detta experiment beskrevs inte som ett sätt att få kväve, eftersom det inte helt binder det syre som finns i luften.

Den långsamma oxidationen av vit fosfor av atmosfäriskt syre sker i två steg; i det första steget bildas fosforanhydrid och ozon enligt ekvationerna:

2P + 2O 2 \u003d P 2 O 3 + O, O + O 2 \u003d O 3.

I det andra steget oxideras fosforanhydrid till fosforanhydrid.

Den långsamma oxidationen av vit fosfor åtföljs av luminescens och jonisering av den omgivande luften.

Ett experiment som visar långsam förbränning av vit fosfor bör pågå i minst tre timmar. Apparaten som krävs för experimentet visas i fig.

I en cylinder expanderad vid öppningen, nästan fylld med vatten, ett graderat rör med en sluten ände, innehållande ca 10 ml vatten. Rörlängd 70 centimeter, diameter 1,5-2 centimeter. Efter att ha sänkt det graderade röret, ta bort fingret från röröppningen, för vattnet i röret och cylindern till samma nivå och notera volymen luft som finns i röret. Utan att höja röret över vattennivån i cylindern (för att inte släppa in ytterligare luft), införs en bit vit fosfor fixerad i änden av tråden i rörets luftrum.

Efter tre till fyra timmar, eller till och med efter två eller tre dagar, noteras en ökning av vattnet i röret.

I slutet av experimentet avlägsnas tråden med fosfor från röret (utan att höja röret över vattennivån i cylindern), vattnet i röret och cylindern bringas till samma nivå och den återstående luftvolymen efter den långsamma oxidationen av vit fosfor noteras.

Erfarenheten visar att till följd av syrebindningen med fosfor har luftvolymen minskat med en femtedel, vilket motsvarar syrehalten i luften.

Erfarenhet. Snabb förbränning av vit fosfor. Med tanke på det faktum att under reaktionen av kombinationen av fosfor med syre, Ett stort antal värme, i luft, antänds vit fosfor spontant och brinner med en klar gulvit låga och bildar fosforsyraanhydrid, en vit fast substans som kombineras mycket kraftigt med vatten.

Det nämndes redan tidigare att vit fosfor antänds vid 36-60 °. För att observera dess självantändning och förbränning läggs en bit vit fosfor på ett ark av asbest och täcks med en glasklocka eller en stor tratt, på vars hals ett provrör sätts på.

Fosfor kan lätt antändas med en glasstav uppvärmd i varmt vatten.

Erfarenhet. Jämförelse av antändningstemperaturer för vit och röd fosfor. I ena änden av en kopparplatta (längd 25 centimeter, bredd 2,5 centimeter och tjocklek 1 mm) lägg en liten bit torkad vit fosfor, häll en liten hög med röd fosfor i andra änden. Plattan placeras på ett stativ och samtidigt förs ungefär lika brinnande gasbrännare till plattans båda ändar.

Vit fosfor antänds omedelbart och röd fosfor först när dess temperatur når cirka 240°.

Erfarenhet. Antändning av vit fosfor under vatten. Ett provrör med vatten innehållande flera små bitar vit fosfor doppas i en bägare som innehåller varmt vatten. När vattnet i provröret värms upp till 30-50°C leds en syreström in i det genom röret. Fosfor antänds och brinner och sprider ljusa gnistor.

Om experimentet utförs i själva bägaren (utan provrör) placeras bägaren på ett stativ monterat på en bricka med sand.

MINSKNING AV SILVER- OCH KOPPARSALT MED VIT FOSFOR

Erfarenhet. När en bit vit fosfor införs i ett provrör med en lösning av silvernitrat, observeras en fällning av metalliskt silver (vit fosfor är ett energiskt reduktionsmedel):

P + 5AgNO3 + 4H2O \u003d H3RO4 + 5Ag + 5HNO3.

Om vit fosfor införs i ett provrör med en lösning av kopparsulfat, fälls metallisk koppar ut:

2P + 5CuSO4 + 8H2O \u003d 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu.

RÖD FOSFOR

Metoder för att erhålla röd fosfor från vit beskrivs ovan.

ORENSIGHETER

Röd fosfor innehåller spår av vit fosfor, fosforsyra och pyrofosforsyror.

Närvaron av fosforsyra förklaras av kombinationen av fosforsyraanhydrid med luftfuktighet, och bildningen av fosforsyraanhydrid förklaras av den långsamma oxidationen av spår av vit fosfor. När våt fosfor oxideras med syre bildas förutom fosfor- och fosforanhydrider även hypofosforsyra.

RENGÖRING OCH FÖRVARING AV RÖD FOSFOR

Röd fosfor renas genom att koka med en utspädd NaOH-lösning, varefter den tvättas noggrant genom dekantering och sedan på ett filter med destillerat vatten.

Den tvättade fosforn torkas med filterpapper, placeras på ett klockglas och förvaras i ugn vid 105°.

Förvara den i burkar stängda med paraffinkork.

EGENSKAPER

Röd fosfor är ett pulver (sp. vikt 2,35), olösligt i vatten och koldisulfid, sublimeras vid 416° och antänds vid 240°. Till skillnad från vitt är röd fosfor inte giftig.

Sublimeringstemperaturen för röd fosfor bestäms i en atmosfär av koldioxid. Ånga av röd fosfor, förtjockning, ger vit fosfor.

Röd fosfor är kemiskt mindre aktiv än vit fosfor. Den lyser inte i luft och i syre, utan lyser i en ozonatmosfär; tränger inte bort metaller (koppar, silver, etc.) från deras salter; likgiltig för alkalier; reagerar med halogener, syre och svavel vid högre temperatur än vit fosfor.

Erfarenhet. En explosion av en blandning av röd fosfor och bartoliumsalt. När du plockar upp rött fosforpulver måste du vara försiktig, eftersom det kan antändas av friktion.

För att genomföra experimentet hälls en liten mängd av en blandning av röd fosfor och bartolitsalt på ett städ, en rälsbit eller en sten och slås med en hammare.

För att undvika skador bör du inte i något fall ta en stor mängd av blandningen.

Pulvren blandas försiktigt genom att bara vagga arket. För en del torrt pulver av röd fosfor, ta minst två delar bertholletsaltpulver. Under experimentet, vänd Särskild uppmärksamhet på blandningens sammansättning, dess kvantitet, så att explosionen inte är särskilt stark, och även så att blandningen inte exploderar oväntat i händerna på försöksledaren.

Ett överskott av röd fosfor leder till att fosfor helt enkelt antänds under experimentet; med våt fosfor misslyckas experimentet.

Erfarenhet. En explosion av en blandning av röd fosfor, bartoliumsalt och svavel. Blanda försiktigt 0,2-0,3 på ett papper G torrt pulver av röd fosfor, 2-3 G torrt pulver av Bertholletsalt och 0,5 G svavelpulver.

När man blandar hålls ett papper med båda händerna, växelvis flyttar man dem lite upp och ner. mottagen homogen blandning uppdelad i 5-6 delar.

En del av blandningen hälls på ett papper 10x10 centimeter, lägg en pellet i den, vik papprets hörn och vrid ihop dem lätt.

Den resulterande knuten kastas på något fast (sten- eller cementgolv) - en kraftig explosion inträffar.

Om åtminstone ett av utgångsmaterialen var vått misslyckas experimentet.

ANVÄNDNING AV FOSFOR

Vit fosfor används för att producera vätefosfid, fosfider, fosforsyra, vissa läkemedel, anilinfärgämnen, rökbildande och brandvätskor, för att bilda rökskärmar och som gift mot råttor.

Tidigare användes vit fosfor i tändstickstillverkningen; för närvarande används det inte för detta ändamål, eftersom det är giftigt och brandfarligt.

För närvarande använder tändstickstillverkningen röd fosfor. För ett tändstickshuvud förbereds en blandning nästa komposition(i vikt%):

Bertoletova salt 46,5
Minium eller mamma 15.3
Chrome peak 1.5
Slipat glas 17.2
Svavel 4.2
Benlim 11,5
Zinkvit 3.8

Tändsticksaskpålägget innehåller 30,8 wt. % röd fosfor.

För bättre tändning av tändstickan är den impregnerad med paraffin, och så att den efter släckning inte glöder - med natriumfosfat.

Röd fosfor används för att producera vätebromid och jodid, fosforföreningar med halogener, organiska färgämnen, för att erhålla fosforbrons (med hög viskositet) och fyllning av brandskal.

FOSFORFÖRENINGAR

FOSFORVÄTE PH 3 (FOSFIN)

SPRIDNING

Fosforväte bildas vid nedbrytning av organiska ämnen som innehåller fosfor.

TAR EMOT

Fosforväte är en mycket giftig gas, så alla experiment med det utförs under dragkraft.

Erfarenhet. Erhålla vätefosfid genom att värma vit fosfor med en 30-50% KOH-lösning. Reaktionsekvation:

4P + 3KOH + 3H 2 O \u003d PH 3 + 3KN 2 RO 2.

Med denna produktionsmetod bildas förutom gasformig vätefosfid även flytande vätefosfid, gasformig väte och kaliumsyrahypofosfit enligt ekvationerna:

6P + 4KOH + 4H 2 O \u003d P 2 H 4 + 4KN 2 PO 2,

2P + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + 2KN 2 RO 2.

Flytande vätefosfid, som interagerar med kaliumhydroxid i ett vattenhaltigt medium, bildar gasformig vätefosfid, väte och kaliumsyrahypofosfit enligt ekvationerna:

2P 2 H 4 + KOH + H 2 O \u003d ZRN 3 + KN 2 RO 2,

R 2 H 4 + 2KOH + 2H 2 O \u003d ZN 2 + 2KN 2 RO 2.

Surt kaliumhypofosfit i alkalisk miljö förvandlas till kaliumortofosfat med frisättning av väte:

KN 2 PO 2 + 2KOH \u003d 2H 2 + K 3 PO 4.

Enligt ovanstående reaktionsekvationer, när vit fosfor värms upp med kaliumhydroxid, bildas gasformig vätefosfid, väte och kaliumortofosfat.

Det på detta sätt erhållna vätefosforet antänds spontant. Detta beror på att det innehåller en del ångor av självantändande flytande vätefosfid och väte.

Istället för kaliumoxidhydrat kan natrium-, kalcium- eller bariumoxidhydrater användas. Reaktionerna med dem förlöper på liknande sätt.

Enheten är en rundbottnad kolv med en kapacitet på 100-250 ml, tätt försluten med en gummipropp, genom vilken ett rör måste passeras, vilket leder gasformiga produkter in i kristallisatorn med vatten.

Kolven fylls till 3/4 av sin volym med en 30-50% KOH-lösning, i vilken 2-3 ärtstora bitar av vit fosfor kastas. Kolven är fixerad i en stativklämma och ansluten till en kristallisator fylld med vatten med hjälp av ett dräneringsrör (Fig.).

När kolven värms upp reagerar kaliumhydroxid med vit fosfor enligt ovanstående reaktionsekvationer.

Flytande vätefosfid, som har nått ytan av vätskan i kolven, antänds omedelbart och brinner i form av gnistor; detta fortsätter tills det återstående syret i kolven är förbrukat.

När kolven är kraftigt uppvärmd destilleras flytande vätefosfid och antänder gasformig vätefosfid och väte över vatten. Fosforväte brinner med en gul låga och bildar fosforanhydrid i form av vita rökringar.

I slutet av experimentet, minska lågan under kolven, ta bort pluggen med utloppsröret, stoppa uppvärmningen och lämna enheten under drag tills den har svalnat helt.

Oanvänd fosfor tvättas noggrant med vatten och lagras för nästa experiment.

Erfarenhet. Framställning av (spontant brandfarlig) gasformig vätefosfid genom nedbrytning av kalciumfosfid med vatten. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O \u003d 2PH 3 + 3Ca (OH) 2.

Följande reaktioner äger också rum samtidigt:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O \u003d P 2 H 4 + H 2 + 3Ca (OH) 2,

4P 2 H 4 + Ca (OH) 2 + 2H 2 O \u003d 6PH 3 + Ca (H 2 PO 2) 2,

P 2 H 4 + Ca (OH) 2 + 2H 2 O \u003d 3H 2 + Ca (H 2 RO 2) 2.

Enheten är en liten kolv med ett rakt utloppsrör och en stor bägare.

För viktning i en kolv med en kapacitet på 100 ml häll blyhagel, tillsätt sedan en liten mängd torr kalciumfosfid och några droppar eter. Kolven är försluten med en gummipropp, genom vilken ett rakt glasrör 7-8 centimeter och diameter 3-5 mm börjar vid korkens nedre kant. Efter att ha satt flera blyringar på kolvens hals binds ett rep till den. Efter att ha hållit kolven en stund i handflatan för att avdunsta etern, sänks den ned på ett snöre i ett stort glas (med en kapacitet på cirka 3 l) med vatten. Först släpps luftbubblor och eterångor från kolven, sedan, när gastrycket i kolven minskar, kommer en liten mängd vatten in i kolven och nedbrytningen av kalciumfosfid börjar.

De gasformiga produkter som bildas till följd av nedbrytningen av kalciumfosfid förhindrar det kontinuerliga flödet av vatten in i kolven.

När de resulterande gaserna når vattenytan, blossar de upp och, brinnande, bildar fosforanhydrid i form av vita rökringar.

Vatten kommer in i kolven i små portioner vid ögonblicket av gastrycksminskning och bildar vätefosfid tills kalciumfosfiden är helt förbrukad.

Blyhagel och ringar används för att sänka ner kolven i ett glas vatten.

Detta experiment kan utföras på annat sätt. Några bitar kalciumfosfid kastas i ett glas vatten. Gasbubblorna som frigörs vid nedbrytningen av kalciumfosfid antänds när de lämnar vattnet. När vätefosfor förbränns bildas fosforanhydrid, som i detta fall även stiger över glaset i form av ringar av vit rök.

Kalciumfosfid tas med pincett eller tång.

Att erhålla ren (spontant icke brandfarlig) vätefosfid beskrivs i avsnittet om egenskaperna hos difosfin.

Erfarenhet. Framställning av vätefosfid genom inverkan av utspädd HCl och H 2 SO 4 (eller vatten surgjort med någon av dessa syror) på kalcium-, zink-, magnesium- och aluminiumfosfider. Reaktionsekvationer:

Me 3 P 2 + 6HCl \u003d 2PH 3 + 3MeCl 2,

Jag - Ca, Mg, Zn,

AlP + 3HCl = PH3 + AlCl3.

I detta experiment bildas, tillsammans med gasformigt fosforväte, flytande fosforväte och gasformigt väte.

En av fosfiderna som listas ovan tillsätts till en bägare med utspädd HCl (sp. vikt 1,12) eller utspädd H2SO4. Utvecklingen av vätefosfid observeras, som spontant antänds över lösningen i bägaren.

Erfarenhet. Erhåller rent fosforväte PH 3 under nedbrytningen av fosfor- och hypofosforsyror. Vid upphettning sker följande reaktioner:

4H 3 RO 3 \u003d PH 3 + 3H 3 RO 4,

2H 3 RO 2 \u003d PH 3 + H 3 RO 4.

Koncentrerade syralösningar värms upp i små glaskolvar. De utvecklade gasformiga produkterna skickas genom ett rör till en kristallisator med vatten.

Erfarenhet. Framställning av ren gasformig vätefosfid genom inverkan av en utspädd lösning av kaliumhydroxid på fosfoniumjodid. Reaktionsekvation:

PH 4 I + KOH \u003d PH 3 + KI + H 2 O.

För att erhålla vätefosfid tillsätts en lösning av KOH från en dropptratt till en Wurtz-kolv med små glasrör och torrt pH 4 I.

TILLVERKNING OCH EGENSKAPER AV FOSFONIUMJODID

Lös upp i koldisulfid 50 G vit fosfor. Lägg gradvis till 65 G jod. Efter avlägsnande av koldisulfid genom avdunstning, återstår kristaller av fosforjodid P 2 I 4; de placeras i en Wurtz-kolv med ett brett sidorör. En svag ström av CO 2 leds genom Wurtz-kolven och sedan hälls vatten från dropptratten.

Som ett resultat bildas fosforsyra, en liten mängd fri vätejodid och fosfoniumjodid i Wurtz-kolven. Vid uppvärmning till 80° sublimeras den senare och kan samlas upp i ett brett rör kylt från utsidan. Den resulterande fosfoniumjodiden är ett färglöst kristallint ämne som sönderdelas med vatten.

Vi har redan mött bildningen av fosfoniumjodid i experiment på produktion av vätejodid.

EGENSKAPER HOS GASFORMIG FOSFORVÄTE

Under normala förhållanden är gasformig vätefosfid en färglös, mycket giftig gas med dålig lukt rutten fisk (eller vitlök). Det är mycket lösligt i vatten (under normala förhållanden i 5 l vatten löser sig 1 l pH 3), men interagerar inte kemiskt med det. Det är dåligt lösligt i alkohol och eter. När den kyls tjocknar den till en vätska, som kokar vid -87,4° och stelnar till en kristallin massa vid -132,5°. Kritisk temperatur för vätefosfid 52,8°, kritiskt tryck 64 atm.

Fosforväte är ett mycket starkt reduktionsmedel; antänds i luften vid 150° och brinner med en gul låga för att bilda fosforanhydrid enligt ekvationen:

2РН 3 + 4O 2 = Р 2 O 5 + 3Н 2 O

Förbränning av gasformig vätefosfid har redan diskuterats i experiment om dess produktion.

Erfarenhet. Återvinning av vattenlösningar av silver- och kopparsalter med gasformig vätefosfor. Reaktionsekvationer:

6AgNO3 + PH 3 + 3H 2 O \u003d 6HNO 3 + H 3 PO 3 + 6Ag,

3CuSO4 + PH3 + 3H2O \u003d 3H2SO4 + H3PO3 + 3Cu.

Experimentet utförs i provrör. Som ett resultat av reaktionen frigörs inte bara silver och koppar, utan motsvarande fosfider bildas också, till exempel:

3СuSO 4 + 2РН 3 = Сu 3 Р 2 + 3Н 2 SO 4

Kopparsalter (CuSO 4 och Cu 2 Cl 2) absorberar gasformig vätefosfid, och detta används för att separera den gasformiga blandningen av vätefosfid och väte - den leds genom tvättkärl med kopparsalter.

Gasformigt vätefosfor minskar också salpetersyra, svavelsyra och svavelsyra, guldsalter och andra föreningar.

Samspelet mellan gasformig vätefosfid och klor har redan diskuterats i beskrivningen av experiment för att studera klors egenskaper.

Gasformig vätefosfid kombineras direkt med halogenvätesyror och bildar fosfoniumsalter (att erhålla fosfoniumjodid beskrivs ovan). Lika volymer vätejodid och vätefosfid kombineras för att bilda färglösa kubiska kristaller av fosfoniumjodid.

KALCIUMFOSPID

Erfarenhet. Beredning och egenskaper hos kalciumfosfid. Kalciumfosfid erhålls från små flisar av kalcium och röd fosfor under drag. Vit fosfor används inte för detta ändamål, eftersom reaktionen med den fortsätter för våldsamt.

Enheten är ett glasrör med en längd på 10-12 centimeter och diameter 0,5 centimeter fäst i ena änden i stativklämman horisontellt. Blandning 1 placeras i mitten av röret G små chips av kalcium och 1 G torr röd fosfor. När röret värms upp sker en våldsam kombination av båda ämnena med bildning av Ca 3 P 2 - ett ljusbrunt fast ämne. Efter kylning bryts röret med en mortelstöt i en stor mortel. Kalciumfosfid tas från morteln med en spatel, pincett eller metalltång och placeras i en torr burk för förvaring. Burken är tätt stängd och fylld med paraffin för att förhindra nedbrytning av kalciumfosfid under påverkan av luftfuktighet.

Alla fragment av röret som är förorenat med kalciumfosfid avlägsnas också försiktigt, eftersom giftiga produkter bildas under nedbrytningen av den senare.

Interaktionen mellan kalciumfosfid och vatten och utspädda syror övervägdes i experiment på framställning av gasformig vätefosfid.

FLYTANDE FOSFORVÄTE R 2 H 4 (DIFOSFIN)

Vanligtvis bildas difosfin som en biprodukt vid framställning av fosfin, i synnerhet sker detta när fosfider bryts ned av vatten. Men på grund av den stora skillnaden mellan kok- och smältpunkten för fosfin och difosfin kan de enkelt separeras genom att gasblandningen passerar genom ett rör kylt till 0°.

Att erhålla difosfin utförs i ett mörkt rum, eftersom det sönderdelas under inverkan av ljus.

Erfarenhet. Beredning och egenskaper hos difosfin. Anordningen monteras i enlighet med fig. En trehalsad kolv är på ena sidan ansluten till ett långt utloppsrör som går genom en kylande blandning av is och bordssalt, och på andra sidan till ett säkerhetsrör, vars ände måste sänkas ner i ett kärl med vatten. En trehalsad kolv fylls till 2/8 av sin volym med vatten och placeras i ett vattenbad, med hjälp av vilket temperaturen på vattnet i kolven hålls på en nivå av cirka 50 °. Ett brett rakt rör förs in i mitthalsen på en trehalsad kolv, vars övre ände är stängd med en gummipropp.

Innan experimentet börjar kopplas säkerhetsröret till en CO 2 -källa för att tvinga ut luft ur instrumentet. Detta görs för att förhindra en explosion som kan uppstå under experimentet om det finns luft i kolven.

Efter att luft har avlägsnats från anordningen stängs den fria änden av utloppsröret med en gummipropp, källan för CO 2 kopplas bort och änden av säkerhetsröret sänks ner i ett kärl med vatten.

Några bitar kalciumfosfid förs in i kolven genom mittröret och röret stängs med en gummipropp.

Fosforväte, som bildas vid nedbrytningen av kalciumfosfid, tränger undan koldioxid från flaskan genom säkerhetsröret.

Efter att ha avlägsnat koldioxid från kolven, ta bort korken från utloppsröret. Nu rusar ångorna av flytande vätefosfid med vattenångan in i utloppsröret och kondenserar i den del av det som är nedsänkt i kylblandningen. När denna del av röret är igensatt av kondenserade ångor av vätefosfid och vatten, rusar gaserna åter in i säkerhetsröret.

Den fria änden av utloppsröret med fruset difosfin förseglas med en gasbrännare, sedan kopplas röret från anordningen och den andra änden förseglas.

Difosfin är under normala förhållanden en färglös, med vatten oblandbar vätska, som kokar vid 51,7° och stelnar vid -99°. Denna vätska antänds spontant och brinner med en mycket ljus låga, därför lagras den i frånvaro av luft.

Difosfin bryter starkt ljus och väter inte glasväggar.

Under påverkan av finfördelade fasta ämnen, terpentin, värme (30°), lätt och koncentrerad HCl, sönderdelas difosfin till fosfin och fosfor enligt ekvationen:

3P 2 H 4 \u003d 4RN 3 + 2P.

Fosfor absorberar en del av fosfinet och bildar en förening som kallas fast vätefosfor.

Genom att dra fördel av det faktum att difosfin sönderdelas i närvaro av koncentrerad HCl, är det möjligt att erhålla gasformig spontant icke brännbar vätefosfid. För att göra detta leds en blandning av gasformig vätefosfid med ångor av flytande vätefosfid genom en tvättflaska med koncentrerad HCl. I det här fallet finns fast vätefosfor kvar i tvättkolven - ett ljusgult ämne som sönderdelas under påverkan av ljus till väte och röd fosfor.

Erfarenhet. Erhålla rent, spontant icke brandfarligt fosforväte. Enheten är monterad enligt fig. Den första trehalsade kolven fylls till 2/3 med utspädd HCl, den andra fylls med koncentrerad HCl och vatten hälls i kristallisatorn. Enheten monteras och luft avlägsnas från den med hjälp av koldioxid, som kommer in i den första trehalsade kolven. Efter att ha avlägsnat luften, stäng klämma I på gummiröret.

Efter att ha tillsatt kalciumfosfid genom mittröret till den första trehalsade kolven bildas en blandning av fosfin och difosfin.

Genom att passera genom koncentrerad HCl sönderdelas difosfin och ren gasformig vätefosfor kommer in i kristallisatorn med vatten, som samlas upp i olika kärl enligt vattenförträngningsmetoden.

SYREFÖRENINGAR AV FOSFOR

Erfarenhet. Erhållning och egenskaper hos fosforanhydrid (fosfortrioxid). Fosforsyraanhydrid erhålls genom att leda torr luft genom uppvärmd röd fosfor. Tre glasrör slipade till varandra fungerar som en enhet. Det första röret, fäst horisontellt i stativklämman, tjänar till att värma den röda fosforn. I det andra röret, också fixerat i ett horisontellt läge, uppvärmt till ungefär 50°, placeras en glasullsvubb för att fånga in inkommande fosfor och fosforanhydrid från det första röret. Det tredje röret är krökt, dess ände sänks nästan till botten av en liten kolv kyld från utsidan, i vilken fosforanhydrid kondenseras.

Fosforsyraanhydrid - vit, kristallin, mycket vaxliknande giftigt ämne smältande vid 23,8° och kokande vid 173,1°. (Kokpunkten kan ställas in genom att värma fosforanhydrid under kväve.)

Fosforsyraanhydrid har reducerande egenskaper. Uppvärmd till 70 °, den antänds och brinner ut och förvandlas till fosforanhydrid enligt ekvationen:

P 2 O 3 + O 2 \u003d P 2 O 5.

Gradvis börjar denna oxidation, åtföljd av luminescens, fortsätta även vid vanliga temperaturer.

Fosforsyraanhydrid bildar dimeriserade P4O10-molekyler.

Vid uppvärmning över 210 ° eller under påverkan av ljus sönderdelas fosforanhydrid:

2P 4 O 6 \u003d 2P + 3P 2 O 4.

Fosforanhydrid kombineras med kallt vatten mycket långsamt och bildar fosforsyra H 3 PO 3. Den reagerar häftigt med varmt vatten och bildar fosfin och fosforsyra enligt ekvationen:

P 4 O 6 + 6H 2 O \u003d PH 3 + 3H 3 PO 4.

Erfarenhet. Framställning och egenskaper för fosforanhydrid P 2 O 5 (fosforpentoxid). För att erhålla fosforanhydrid genom att bränna fosfor, använd enheten som visas i fig.

Ett brett rakt glasrör förs in i kolvens hals på en gummipropp, till vars ände en liten porslinsdegel är bunden med en tråd. Röret tjänar till att införa fosfor i degeln och antända den med en uppvärmd tråd. Genom ett av sidorören kommer luft in i kolven, som för rengöring först passerar genom tvättkolvar med koncentrerade lösningar av NaOH och H 2 SO 4 . Syrebrist luft strömmar ut från kolven genom det andra röret, med fosforanhydrid med sig, kondenseras i en torr och kall kolv. Den senare är ansluten till en vattenstrålepump genom en tvättflaska med vatten.

För att genomföra experimentet sätts en vattenstrålepump på, bitar av fosfor förs in i degeln och sätts i brand. Efter antändning av fosfor tas den uppvärmda tråden bort och den övre änden av det breda glasröret stängs med en gummipropp.

Alla rör och pluggar i enheten måste vara ordentligt anslutna.

Fosfor brinner enligt ekvationen:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Den resulterande fosforanhydriden kondenserar i en kall flaska i form av flingor som liknar snö.

Framställningen av fosforsyraanhydrid har redan diskuterats i studiet av egenskaperna hos syre och fosfor.

Fosforsyraanhydrid renas från föroreningar av lägre oxider av fosfor genom sublimering i en ström av syre i närvaro av svampig platina. Förvara fosforsyraanhydrid i torra, tättslutna och paraffinfyllda burkar.

Fosforsyraanhydrid har utseendet av en vit kristallin snöliknande substans, men kan vara amorf och glasartad.

Beroende på antalet vattenmolekyler som är bundna till fosforanhydridmolekylen bildas meta-, pyro- och ortofosforsyror:

P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3,

P 2 O 5 + 2H 2 O \u003d H 4 P 2 O 7,

P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4.

Fosforsyraanhydrid är det mest kraftfulla dehydratiseringsmedlet för gaser, så det är fyllt med torkande kolonner och torn som appliceras på asbest eller glasull. I vissa fall kan det ta bort element av vatten från andra föreningar, så det används vid framställning av salpetersyra, svavelsyraanhydrid och andra föreningar. I luft sprider sig fosforanhydrid, som lockar till sig fukt, snabbt (den bör förvaras i frånvaro av fukt).

När fosforanhydrid kommer i kontakt med vatten uppstår en våldsam hydreringsreaktion, åtföljd av ett starkt visslande ljud. Dröm stor kvantitet kallt vatten ger det metafosfor och bildar med en stor mängd varmt vatten ortofosforsyra.

Fosforsyraanhydrid uppvärmd till 250° sublimerar och lägger sig på kärlets kalla väggar i form av monokliniska kristaller. När den upphettas i en sluten anordning till 440° polymeriserar den och övergår i pulverform, och vid 600° får den en glasaktig form. Som ett resultat av ångkondensation bildas en kristallin form. Fosforsyraanhydrid smälter vid 563°.

Erfarenhet. Erhållande och egenskaper för metafosforsyra HPO 3. I ett litet glas som innehåller 50 ml vatten, tillsätt 1-2 matskedar fosforsyraanhydrid. Vatten blir grumligt på grund av bildandet av metafosforsyra. Lösningen blir lätt om den får stå, skaka eller något varm.

När lösningen avdunstas frigörs metafosforsyra i form av en transparent, isliknande, färglös glasartad massa.

Förvara metafosforsyra i burkar förslutna med en paraffinpropp; i närvaro av luft blir den täckt med en vit beläggning, som kan tas bort genom att tvätta.

Monobasisk metafosforsyra hänvisar till syror med medelstyrka. Det är lösligt i vatten. Med ett överskott av vatten går det över i pyro- och ortofosforsyror.

Metafosforsyra eller mstafosfatlösning med tillsats av ättiksyra koagulerar albumin. Du kan utföra ett experiment i ett provrör som visar koaguleringen av äggvita.

Erfarenhet. Erhållning och egenskaper hos ortofosforsyra. Om framställning av ren ortofosforsyra genom oxidation av fosfor salpetersyra nämns i studiet av salpetersyrans egenskaper.

Ortofosforsyra kan också erhållas genom uppvärmning eller långtidslagring av metafosforsyra, uppvärmning av fosforsyra, verkan av vatten på fosforpentaklorid, fosforoxiklorid eller fosforsyraanhydrid och verkan av koncentrerad svavelsyra på kalciumortofosfat.

Ortofosforsyra bildas genom inverkan av svavelsyra på benaska:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 \u003d 3CaSO 4 + 2H 3 PO 4.

Värm 5 i en porslinsmugg i 4-5 minuter G benaska, 5 ml vatten och 5 ml koncentrerad H2S04 (sp. vikt 1,84). Innehållet i koppen överförs sedan till en bägare och späds efter kylning med en lika stor volym kallt vatten.

Efter filtrering av kalciumsulfatfällningen och förångning av den klara lösningen (genom uppvärmning till 150°C), tjocknar den och får konsistensen av en tjock sirap.

Om en del av den filtrerade lösningen neutraliseras i närvaro av lackmus med ammoniak (tillsätter den i ett litet överskott), och sedan tillsätts silvernitrat, fälls en gul fällning av silverortofosfat Ag 3 PO 4 ut.

Ortofosforsyra är en färglös, genomskinlig och solid rombisk kristall som flyter ut i luft. Det är en tribasisk syra med medelstyrka. Det löser sig mycket lätt i vatten med utsläpp av en liten mängd värme. Det säljs i form av en 40-95% vattenlösning.

Som ett resultat av ersättningen av en, två eller tre vätejoner med metaller bildar fosforsyra tre serier av salter (NaH 2 PO 4 - primärt natriumfosfat, Na 2 HPO 4 - sekundärt - natriumfosfat och Na 3 PO 4 - tertiärt natriumfosfat).

Den svagare men mindre flyktiga fosforsyran kan tränga undan salpeter- och svavelsyror från sina föreningar.

När ortofosforsyra värms upp till 215° erhålls pyrofosforsyra i form av en glasaktig massa. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:

2H 3 RO 4 + 35 kcal\u003d H 4 P 2 O 7 + H 2 O,

och när den värms över 300 ° förvandlas pyrofosforsyra till metafosfor:

H4P2O7 + 6 kcal\u003d 2HPO 3 + H 2 O.

Erfarenhet. Framställning och egenskaper hos fosforsyra. Framställningen av fosforsyra genom hydrolys av fosfortribromid, trijodid och triklorid har beskrivits i experiment på framställning av vätebromid och vätejodid och kommer att beröras ytterligare i experiment om fosfortrikloridens egenskaper.

Fosforsyra är en tvåbasisk syra med medelstyrka; det bildar två serier av salter, till exempel NaH 2 PO 3 - surt natriumfosfit och Na 2 HPO 3 - genomsnittligt natriumfosfit.

I fritt tillstånd är H 3 PO 3 en färglös kristall som sprids i luft och är lättlöslig i vatten.

Vid uppvärmning sönderfaller fosforsyra till ortofosforsyra och fosfin enligt ekvationen:

4H 3 RO 3 \u003d 3H 3 RO 4 + PH 3.

Fosforsyra är ett starkt reduktionsmedel; när den upphettas reducerar den en lösning av kvicksilverklorid till klorid och till och med till metalliskt kvicksilver, och metalliskt silver isoleras från en lösning av silvernitrat:

H 3 RO 3 + 2 HgCl 2 + H 2 O \u003d Hg 2 Cl 2 + H 3 RO 4 + 2 HCl,

H 3 PO 3 + HgCl 2 + H 2 O \u003d Hg + H 3 RO 4 + HCl,

H3PO3 + 2AgNO3 + H2O \u003d 2Ag + H3PO4 + 2HNO3.

Erfarenhet. Den reducerande naturen hos hypofosforsyra H 3 PO 2. Fosforsyra och dess salter (hypofosfiter) reducerar salter av koppar, silver, kvicksilver, guld och vismut till motsvarande metaller. Till exempel, om en lösning av hypofosforsyra tillsätts till en lösning av kopparsulfat eller silvernitrat, metallisk koppar, metalliskt silver frigörs och ortofosforsyra bildas enligt ekvationerna:

H 3 PO 2 + 2CuSO 4 + 2H 2 O \u003d 2Cu + H 3 PO 4 + 2H 2 SO 4,

H3PO2 + 4AgNO3 + 2H2O \u003d 4Ag + H3PO4 + 4HNO3.

Fosforsyra reducerar brom och jod i vattenlösningar till vätebromid och jodid enligt ekvationerna:

H 3 PO 2 + 2Br 2 + 2H 2 O \u003d 4HBr + H 3 RO 4,

H 3 RO 2 + 2I 2 + 2H 2 O \u003d 4HI + H 3 RO 4.

Framställningen av hypofosfiter genom upphettning av vit fosfor med starka baser har beskrivits i ett experiment om framställning av vätefosfid.

När bariumhypofosfit behandlas med svavelsyra erhålls hypofosforsyra som ett resultat av utbytesreaktionen.

Allt om Röd fosfor

FOSFOR(från grekiska fosfor - luminiferous; lat. Fosfor) - en av de vanligaste elementen i jordskorpan, belägen i den 3: e perioden, i den 5: e gruppen av huvudundergruppen. Dess innehåll är 0,08-0,09% av dess massa. Koncentrationen i havsvatten är 0,07 mg/l. Det finns inte i fritt tillstånd på grund av dess höga kemiska aktivitet. Den bildar cirka 190 mineraler, av vilka de viktigaste är apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), fosforit Ca3(PO4)2 och andra. Fosfor finns i alla delar av gröna växter, och ännu mer i frukter och frön. Ingår i djurvävnader, är en del av proteiner och andra viktiga organiska föreningar (ATP, DNA), är en del av livet.

Berättelse

Fosfor upptäcktes av Hamburg-alkemisten Hennig Brand 1669. Precis som andra alkemister försökte Brand hitta de vises sten, men fick en lysande substans. Brand fokuserade på experiment med mänsklig urin, eftersom han trodde att den, med en gyllene färg, kan innehålla guld eller något nödvändigt för gruvdrift. Till en början bestod hans metod i att urinen till en början satte sig i flera dagar tills den försvann. dålig lukt och kokade sedan till ett klibbigt tillstånd. Genom att värma denna pasta till höga temperaturer och få upp den till bubblor, hoppades han att de skulle innehålla guld när de kondenserades. Efter flera timmars intensiv kokning erhölls korn av en vit vaxliknande substans, som brann mycket starkt och dessutom flimrade i mörkret. Varumärket heter detta ämne fosfor mirabilis (lat. "mirakulösa ljusbärare"). Brands upptäckt av fosfor var den första upptäckten av ett nytt grundämne sedan antiken.

Något senare erhölls fosfor av en annan tysk kemist, Johann Kunkel.

Oavsett Brand och Kunkel erhölls fosfor av R. Boyle, som beskrev det i artikeln "Method of preparing phosphorus from human urine", daterad 14 oktober 1680 och publicerad 1693.

En förbättrad metod för att få fram fosfor publicerades 1743 av Andreas Marggraf.

Det finns bevis för att arabiska alkemister kunde få fram fosfor på 1100-talet.

Att fosfor är ett enkelt ämne bevisades av Lavoisier.

Namnets ursprung

År 1669 fick Henning Brand genom att värma upp en blandning av vit sand och förångad urin ett ämne som glödde i mörkret, först kallat "kall eld". Binamnet "fosfor" kommer från grekiska ord"φῶς" - ljus och "φέρω" - jag bär. PÅ antik grekisk mytologi namnet Phosphorus (eller Eosphorus, annan grekisk Φωσφόρος) bars av Morgonstjärnans väktare.

Får fosfor

Fosfor erhållen från apatit eller fosforit som ett resultat av interaktion med koks och kiseldioxid vid en temperatur av 1600 ° C:

2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 → P4 + 10CO + 6CaSiO3

Den resulterande vita fosforångan kondenserar i behållaren under vatten. Istället för fosforiter kan andra föreningar reduceras, till exempel metafosforsyra:

4HP03 + 12C → 4P + 2H2 + 12CO

Fysikaliska egenskaper

Elementärt fosfor under normala förhållanden representerar den flera stabila allotropa modifieringar; Problemet med fosforallotropi är komplext och inte helt löst. Vanligtvis särskiljs fyra modifieringar av ett enkelt ämne - vit, röd, svart och metallisk fosfor. Ibland kallas de också för de viktigaste allotropiska modifikationerna, vilket antyder att alla andra är en variation av dessa fyra. Under vanliga förhållanden finns det bara tre allotropa modifieringar av fosfor, och under förhållanden med ultrahöga tryck finns det också en metallisk form. Alla modifieringar skiljer sig i färg, densitet och annat fysiska egenskaper; det finns en märkbar tendens till en kraftig minskning av kemisk aktivitet under övergången från vit till metallisk fosfor och en ökning av metalliska egenskaper.

Röd fosfor

Röd fosfor, även kallad violett fosfor, är en mer termodynamiskt stabil modifiering av elementär fosfor. Det erhölls först 1847 i Sverige av den österrikiske kemisten A. Schrötter genom att värma vit fosfor vid 500 ° C i atmosfären kolmonoxid(CO) i en förseglad glasampull.

Röd fosfor har formeln Pn och är en polymer med en komplex struktur. Beroende på tillverkningsmetoden och graden av krossning av röd fosfor har den nyanser från lila-röd till violett, och i gjutet tillstånd har den en mörklila metallisk lyster med en kopparton. Den kemiska aktiviteten av röd fosfor är mycket lägre än den för vit; den har exceptionellt låg löslighet. Det är möjligt att lösa röd fosfor endast i vissa smälta metaller (bly och vismut), som ibland används för att erhålla stora kristaller av det. Så till exempel fick den tyske fysikaliska kemisten I. V. Gittorf 1865 för första gången perfekt byggda, men små kristaller (Gittorfs fosfor). Röd fosfor antänds inte spontant i luft, upp till en temperatur på 240-250 °C (vid byte till vit uniform under sublimering), men självantänder vid friktion eller stöt, saknar den helt fenomenet kemiluminescens. Olöslig i vatten, såväl som i bensen, koldisulfid och andra, lösliga i fosfortribromid. Vid sublimeringstemperaturen omvandlas röd fosfor till ånga, vid kylning av vilken huvudsakligen vit fosfor bildas.

Virulens Röd fosfor tusentals gånger mindre än vitt, så det används mycket mer allmänt, till exempel vid tillverkning av tändstickor (gitterytan på lådorna är belagd med en sammansättning baserad på röd fosfor)

Sammansättningen av "TERKI"

Röd fosfor	30,8 %
Trisulfur antimon	41,8 %
Järn Minium	12,8 %
Krita	2,6 %
Whitewash Zink	1,5 %
Glasslipad	3,8 %
Limma ben	6,7 %

Densiteten av röd fosfor är också högre och når 2400 kg/m³ vid gjutning. När den lagras i luft, oxiderar röd fosfor i närvaro av fukt gradvis och bildar en hygroskopisk oxid, absorberar vatten och blir fuktig ("blötläggning") och bildar trögflytande fosforsyra; Därför förvaras den i en lufttät behållare. När "blötlagt" - tvättas med vatten från resterna av fosforsyror, torkas och används för sitt avsedda ändamål.

Kemiska egenskaper

Den kemiska aktiviteten hos fosfor är mycket högre än för kväve. Fosfors kemiska egenskaper bestäms till stor del av dess allotropa modifiering. Vit fosfor är mycket aktiv, i övergångsprocessen till röd och svart fosfor minskar den kemiska aktiviteten kraftigt. Vit fosfor lyser i mörker i luften, skenet beror på oxidation av fosforånga till lägre oxider. I flytande och löst tillstånd, såväl som i ångor upp till 800 °C, består fosfor av P4-molekyler. Vid upphettning över 800 °C dissocierar molekylerna: Р4 = 2Р2. Vid temperaturer över 2000 °C bryts molekyler upp till atomer.

Interaktion med enkla ämnen

Fosfor lätt oxiderad av syre:

4P + 5O2 → 2P2O5 (med överskott av syre)

4P + 3O2 → 2P2O3 (med långsam oxidation eller syrebrist)

Interagerar med många enkla ämnen - halogener, svavel, vissa metaller, uppvisar oxiderande och reducerande egenskaper:

med metaller - ett oxidationsmedel, bildar fosfider:

2P + 3Ca → Ca3P2, 2P + 3Mg → Mg3P2

fosfider bryts ned av vatten och syror för att bilda fosfin med icke-metaller - reduktionsmedel:

2P + 3S → P2S3, 2P + 3Cl2 → 2PCl3. Interagerar inte med väte.

Interaktion med vatten

Interagerar med vatten, medan oproportionering:

8P + 12H2O = 5PH3 + 3H3PO4 (fosforsyra)

Interaktion med alkalier

I alkalilösningar sker disproportionering i större utsträckning:

4P + 3KOH + 3H2O → PH3 + 3KH2PO2

Återställande egenskaper

Starka oxidationsmedel omvandlar fosfor till fosforsyra:

3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3P04 + 5NO

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

Oxidationsreaktionen inträffar också när tändstickor antänds; Bertholletsalt fungerar som ett oxidationsmedel:

6P + 5KClO3 → 5KCl + 3P2O5

Ansökan

Fosforär det viktigaste biogena grundämnet och används samtidigt mycket flitigt inom industrin. Röd fosfor används vid tillverkning av tändstickor. Det, tillsammans med finmalet glas och lim, appliceras på lådans sidoyta. När ett tändstickshuvud gnuggas, vilket inkluderar kaliumklorat och svavel, uppstår antändning.

Toxikologi av elementärt fosfor

röd fosfor praktiskt taget giftfritt. Damm av rött fosfor, som kommer in i lungorna, orsakar lunginflammation med kronisk verkan.

Vit fosfor mycket giftig, löslig i lipider. Den dödliga dosen av vit fosfor är 50-150 mg. Att få på huden, vit fosfor orsakar allvarliga brännskador.

Akut fosforförgiftning visar sig genom sveda i munnen och magen, huvudvärk, svaghet och kräkningar. Efter 2-3 dagar utvecklas gulsot. Kroniska former kännetecknas av en kränkning av kalciummetabolismen, skador på hjärt- och nervsystemet. Första hjälpen för akut förgiftning- magsköljning, laxermedel, renande lavemang, intravenösa glukoslösningar. Vid hudbrännskador, behandla de drabbade områdena med lösningar av kopparsulfat eller läsk. MPC av fosforånga i luften industrilokaler- 0,03 mg/m³, tillfälligt tillåten koncentration i atmosfärisk luft- 0,0005 mg/m³, MPC in dricker vatten- 0,0001 mg/dm³.

DEFINITION

Fosfor bildar flera allotropa förändringar: vit, röd och svart fosfor.

Vit, röd och svart fosfor

Vit fosfor är en av de allotropa modifieringarna kemiskt element fosfor (fig. 1). Den består av P4-molekyler. Metastabil, vid rumstemperatur mjuk som vax (skuren med kniv), i kyla - ömtålig. Smälter och kokar utan sönderdelning, flyktig vid lätt upphettning, destillerad med vattenånga. Oxiderar långsamt i luft (kedjereaktion med deltagande av radikaler, kemiluminescens), antänds med låg uppvärmning i närvaro av syre. Det löser sig bra i koldisulfid, ammoniak, svaveloxid (IV), dåligt - i koltetraklorid. Det löser sig inte i vatten, det är väl bevarat under ett lager vatten.

Ris. 1. Vit fosfor. Utseende.

Röd fosfor är den mest termodynamiskt stabila allotropa modifieringen av elementär fosfor. Under normala förhållanden är det ett pulver i olika nyanser (från lila-röd till violett) (Fig. 2). Färgen bestäms av metoden för att erhålla och graden av krossning av ämnet. Har en metallisk glans. När den värms upp sublimeras den. Oxiderar i luft. Olösligt i vatten och koldisulfid. Den kemiska aktiviteten hos röd fosfor är mycket mindre än vit och svart. Det löses i en blysmälta, ur vilken violett fosfor (Gittorfs fosfor) kristalliserar, När röd fosforånga kyls, erhålls vit fosfor.

Ris. 2. Röd fosfor. Utseende.

Svart fosfor bildas av vitt genom att värma det under högt tryck vid 200-220 o C. Det ser ut som grafit, fet vid beröring. Densitet - 2,7 g / cm 3. Halvledare.

Kemisk formel för fosfor

Den kemiska formeln för vit fosfor är P 4 . Det visar att molekylen av detta ämne innehåller fyra fosforatomer (Ar = 31 amu). Enligt den kemiska formeln kan du räkna molekylvikt vit fosfor:

Mr(P 4) = 2×Ar(P) = 4×31 = 124.

Röd fosfor har formeln P n och är en polymer med en komplex struktur.

Strukturell (grafisk) formel för fosfor

Den strukturella (grafiska) formeln för fosfor är mer visuell. Den visar hur atomer är kopplade till varandra inom en molekyl.

Strukturformeln för vit fosfor är:

Strukturformeln för den röda fosforpolymeren är:

Elektronisk formel

En elektronisk formel som visar fördelningen av elektroner i en atom över energisubnivåer visas nedan:

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 .

Den visar också att fosfor tillhör elementen i p-familjen, liksom antalet valenselektroner - det finns 5 elektroner i den yttre energinivån (3s 2 3p 3).

Exempel på problemlösning

EXEMPEL 1

Träning	Bestäm molekylformeln för ett salt med en molmassa på mindre än 300, där massfraktionerna av kväve, väte, krom och syre är 11,11 %; 3,17%; 41,27 % respektive 44,44 %.
Beslut	Massfraktionen av elementet X i molekylen av HX-kompositionen beräknas med följande formel: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Låt oss beteckna antalet kväveatomer i molekylen som "x", antalet väteatomer som "y", antalet kromatomer som "z" och antalet syreatomer som "k". Låt oss hitta de motsvarande relativa atommassorna för elementen av järn och syre (värdena för de relativa atommassorna från det periodiska systemet för D.I. Mendeleev kommer att avrundas till heltal). Ar(N) = 14; Ar(H) = 1; Ar(Cr) = 52; Ar(O) = 16. Vi dividerar andelen grundämnen med motsvarande relativa atommassorna. Således kommer vi att hitta sambandet mellan antalet atomer i föreningens molekyl: x:y:z:k = m(N)/Ar(N): m(H)/Ar(H): m(Cr)/Ar(Cr): m(O)/Ar(O); x:y:z:k= 11.11/14:3.17/1:41.27/52: 44.44/16; x:y:z:k= 0,79: 3,17: 0,79: 2,78 = 1: 4: 1: 3,5 = 2: 8: 2: 7. Betyder att den enklaste formeln föreningar av kväve, väte, krom och syre har formen N 2 H 8 Cr 2 O 7 eller (NH 4) 2 Cr 2 O 7. Det är ammoniumdikromat.
Svar	(NH4)2Cr2O7

EXEMPEL 2

Träning	Som ett resultat av förbränning av syreinnehållande organisk förening 1,584 g koldioxid och 0,972 ml vatten samlas upp i överskottsluft. Ångdensiteten för denna förening i luft är 1,5865. Ta ut kemisk formel förening om den innehåller två radikaler med samma namn.
Beslut	Låt oss göra upp ett schema för förbränningsreaktionen av en organisk förening, som betecknar antalet kol-, väte- och syreatomer som "x", "y" respektive "z": C x H y O z + O z → CO 2 + H 2 O. Låt oss bestämma massorna av de element som utgör detta ämne. Värdena på relativa atommassor hämtade från det periodiska systemet för D.I. Mendeleev, avrundat uppåt till heltal: Ar(C) = 12 a.m.u., Ar(H) = 1 a.m.u., Ar(O) = 16 a.m.u. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = /M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = ×M(H); m(H) =. Beräkna molmassorna av koldioxid och vatten. Som bekant är en molekyls molära massa lika med summan av de relativa atommassorna för de atomer som utgör molekylen (M = Mr): M(CO 2) \u003d Ar (C) + 2 × Ar (O) \u003d 12+ 2 × 16 \u003d 12 + 32 \u003d 44 g / mol; M(H 2 O) \u003d 2 × Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 × 1 + 16 \u003d 2 + 16 \u003d 18 g / mol. m(C) = /12 = 0,432 g; m(H) = = 0,108 g. Värdet på molmassan av ett organiskt ämne kan bestämmas med hjälp av dess densitet i luft: M substans = M luft × D luft; M ämne \u003d 29 × 1,5862 \u003d 46 g / mol. Hitta antalet kol- och väteatomer i föreningen: x:y = m(C)/Ar(C): m(H)/Ar(H); x:y = 0,432/12:0,108/1; x:y = 0,036: 0,108 = 1:3. Detta betyder att den enklaste formeln för kolväteradikalen i denna förening har formen CH 3 och molär massa 15 g/mol. Detta innebär att syre står för, vilket är omöjligt. Med hänsyn till tillståndet för problemet om två radikaler med samma namn 2 × M (CH 3) \u003d 2 × 15 \u003d 30 g / mol, finner vi att syre står för, dvs. den organiska syrehaltiga föreningen har formen CH3-O-CH3. Det är aceton (dimetylketon).
Svar	CH3-O-CH3

Fosfor är känt i flera allotropa modifikationer: vit, röd, violett och svart. I laboratoriepraktiken måste man möta vita och röda modifikationer.

Vit fosfor är ett fast ämne. Under normala förhållanden är den gulaktig, mjuk och liknar vax till utseendet. Det är lätt oxiderat och brandfarligt. Vit fosfor är giftig - det lämnar smärtsamma brännskador på huden. Vit fosfor säljs i form av pinnar av olika längder med en diameter på 0,5-2 centimeter.

Vit fosfor oxideras lätt, och därför förvaras den under vatten i noggrant tillslutna mörka glaskärl i dåligt upplysta och inte särskilt kalla rum (för att undvika att burkarna spricker på grund av fryst vatten). Mängden syre som finns i vatten och oxiderande fosfor är mycket liten; det är 7-14 mg per liter vatten.

Under påverkan av ljus förvandlas vit fosfor till rött.

Med långsam oxidation observeras glöden av vit fosfor, och med kraftig oxidation antänds den.

Vit fosfor tas med pincett eller metalltång; under inga omständigheter bör du röra den med händerna.

Vid brännskada med vit fosfor tvättas det brända området med en lösning av AgNO 3 (1:1) eller KMnO 4 (1:10) och ett vått förband appliceras indränkt i samma lösningar eller en 5% lösning av kopparsulfat, sedan tvättas såret med vatten och efter utjämning av epidermis, applicera vaselinbandage med metylviolett. Vid svåra brännskador, uppsök läkare.

Lösningar av silvernitrat, kaliumpermanganat och kopparsulfat oxiderar vit fosfor och stoppar därmed dess skadliga effekt.

I händelse av vit fosforförgiftning, ta en tesked av en 2% kopparsulfatlösning oralt tills kräkningar inträffar. Sedan, med hjälp av Mitcherlich-testet, baserat på luminescensen, bestäms närvaron av fosfor. För detta tillsätts vatten surgjort med svavelsyra till den förgiftade personens kräkningar och destilleras i mörker; vid innehållet av fosfor observeras ångans glöd. En Wurtz-kolv används som en anordning, till vars sidorör en Liebig-kondensor är fäst, varifrån de destillerade produkterna kommer in i behållaren. Om fosforånga leds in i en lösning av silvernitrat, bildas en svart fällning av metalliskt silver, som bildas enligt den ekvation som ges i experimentet om reduktion av silversalter med vit fosfor.

Redan 0,1 G vit fosfor är en dödlig dos för en vuxen.

Vit fosfor skärs med kniv eller sax i en porslinsmortel under vatten. När man använder vatten i rumstemperatur, smulas fosfor. Därför är det bättre att använda varmt vatten, men inte högre än 25-30 °. Efter skärning av fosfor i varmt vatten överförs den till kallt vatten eller kyls med en ström av kallt vatten.

Vit fosfor är ett mycket brandfarligt ämne. Den antänds vid en temperatur på 36-60°, beroende på koncentrationen av syre i luften. Därför, när du utför experiment, för att undvika en olycka, är det nödvändigt att ta hänsyn till varje korn av det.

Torkning av vit fosfor utförs genom att snabbt applicera tunn asbest eller filterpapper på den, för att undvika friktion eller tryck.

När fosfor antänds släcks den med sand, en våt handduk eller vatten. Om brinnande fosfor finns på ett pappersark (eller asbest) får detta ark inte vidröras, eftersom smält brinnande fosfor lätt kan spillas.

Vit fosfor smälter vid 44°, kokar vid 281°. Vit fosfor smälts med vatten, eftersom smält fosfor antänds i kontakt med luft. Genom sammansmältning och efterföljande kylning kan vit fosfor lätt återvinnas från avfallet. För att göra detta värms vitt fosforavfall från olika experiment, uppsamlat i en porslinsdegel med vatten, i ett vattenbad. Om skorpbildning märks på ytan av den smälta fosforn tillsätts lite HNO 3 eller en kromblandning. Skorpan oxideras, små korn smälter samman till en gemensam massa, och efter kylning med en stråle av kallt vatten erhålls en bit vit fosfor.

Under inga omständigheter får fosforrester kastas i diskbänken, eftersom det samlas i krökarna på avloppsbågen och kan orsaka brännskador för underhållsarbetare.

Erfarenhet. Smältning och underkylning av smält vit fosfor. En bit vit fosfor i storleken av en ärta placeras i ett provrör med vatten. Provröret placeras i en bägare fylld nästan till toppen med vatten och fixeras i vertikalt läge i en stativklämma. Glaset värms upp något och bestäm med en termometer temperaturen på vattnet i provröret där fosfor smälter. Efter slutet av smältningen överförs röret till en bägare med kallt vatten och stelning av fosfor observeras. Om röret är stationärt, vid en temperatur under 44° (upp till 30°) förblir vit fosfor i flytande tillstånd.

Det flytande tillståndet av vit fosfor, kylt under dess smältpunkt, är ett tillstånd av underkylning.

Efter avslutat försök, för att lättare få ut fosforn, smälts den igen och provröret sänks ned med hålet uppåt i lutande läge i ett kärl med kallt vatten.

Erfarenhet. Att fästa en bit vit fosfor i änden av tråden. För att smälta och stelna vit fosfor används en liten porslinsdegel med fosfor och vatten; den läggs i ett glas varmt och sedan kallt vatten. Tråden för detta ändamål tas järn eller koppar med en längd av 25-30 centimeter och diameter 0,1-0,3 centimeter. När tråden är nedsänkt i stelnande fosfor fäster den lätt på den. I avsaknad av en degel används ett provrör. Men på grund av den otillräckligt jämna ytan på provröret är det ibland nödvändigt att bryta det för att utvinna fosfor. För att ta bort vit fosfor från tråden sänks den ned i ett glas varmt vatten.

Erfarenhet. Bestämning av den specifika vikten av fosfor. Vid 10° är den specifika vikten av fosfor 1,83. Erfarenheten gör att vi kan se till att vit fosfor är tyngre än vatten och lättare än koncentrerad H 2 SO 4.

När en liten bit vit fosfor införs i ett provrör med vatten och koncentrerad H 2 SO 4 (specifik vikt 1,84), observeras att fosfor sjunker i vatten, men flyter på ytan av syran och smälter på grund av värmen frigörs när koncentrerad H2SO löses 4 i vatten.

För att hälla koncentrerad H 2 SO 4 i ett provrör med vatten, använd en tratt med en lång och smal hals som når till änden av provröret. Häll i syran och ta försiktigt bort tratten från provröret för att inte orsaka blandning av vätskorna.

I slutet av försöket rörs innehållet i provröret om med en glasstav och kyls från utsidan med en ström av kallt vatten tills fosforn stelnar så att den kan avlägsnas från provröret.

Vid användning av röd fosfor observeras att den inte bara sjunker i vatten, utan även i koncentrerad H 2 SO 4, eftersom dess specifika vikt (2,35) är större än den specifika vikten för både vatten och koncentrerad svavelsyra.

VIT FOSFOR, GLÖD

På grund av den långsamma oxidationen som sker även vid vanliga temperaturer lyser vit fosfor i mörker (därav namnet "luminiferous"). Runt en fosforbit i mörkret framträder ett grönaktigt lysande moln som, när fosforn vibrerar, sätts i en vågliknande rörelse.

Fosforescens (luminescens av fosfor) förklaras av den långsamma oxidationen av fosforånga av syre i luften till fosfor och fosforanhydrid med frigörande av ljus, men utan frigöring av värme. I detta fall frigörs ozon, och luften runtom joniseras (se experimentet som visar den långsamma förbränningen av vit fosfor).

Fosforescens beror på temperatur och syrekoncentration. Vid 10° och normalt tryck fosforescens fortskrider svagt, och i frånvaro av luft förekommer inte alls.

Ämnen som reagerar med ozon (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terpentinolja) försvagar eller helt stoppar fosforescensen.

Omvandlingen av kemisk energi till ljusenergi kallas "kemiluminescens".

Erfarenhet. Observation av ljuset av vit fosfor. Om du i mörkret ser en bit vit fosfor i ett glas och inte helt täckt med vatten, märks ett grönaktigt sken. I det här fallet oxiderar våt fosfor långsamt, men antänds inte, eftersom vattnets temperatur är under flampunkten för vit fosfor.

Glödet av vit fosfor kan observeras efter att en bit vit fosfor har exponerats för luft under en kort tid. Om du lägger några bitar vit fosfor i en kolv på glasull och fyller kolven med koldioxid, sänker du änden av utloppsröret till botten av kolven under glasull, och värmer sedan upp kolven något genom att doppa den i ett kärl med varmt vatten, sedan i mörkret kan du observera bildandet av en kall blekgrönaktig låga (du kan säkert lägga din hand i den).

Bildandet av en kall låga förklaras av att koldioxid som lämnar kolven drar med sig fosforånga, som börjar oxidera när den kommer i kontakt med luft vid öppningen av kolven. I en kolv antänds inte vit fosfor, eftersom den finns i en atmosfär av koldioxid. I slutet av experimentet fylls kolven med vatten.

I beskrivningen av experimentet för framställning av vit fosfor i en atmosfär av väte eller koldioxid nämndes det redan att genomförandet av dessa experiment i mörker gör det möjligt att observera glöden av vit fosfor.

Om du gör en inskription med fosforkrita på en vägg, ett ark kartong eller papper, tack vare fosforescens förblir inskriptionen synlig under lång tid i mörkret.

En sådan inskription kan inte göras på en svart tavla, för efter det fastnar inte vanlig krita på den och tavlan måste tvättas med bensin eller annat stearinlösningsmedel.

Fosforkrita erhålls genom att lösa flytande vit fosfor i smält stearin eller paraffin. För att göra detta tillsätts cirka två viktdelar stearin (ljusbitar) eller paraffin till ett provrör till en viktdel torr vit fosfor, provröret täcks med bomullsull för att förhindra att syre kommer in och värms upp med kontinuerlig skakning. Efter avslutad smältning kyls provröret med en stråle kallt vatten, sedan bryts provröret och den stelnade massan avlägsnas.

Fosforkrita lagras under vatten. När du använder en bit av sådan krita är inslagen i vått papper.

Fosforkrita kan också erhållas genom att tillsätta små bitar av torkad vit fosfor till paraffin (stearin) smält i en porslinskopp. Om paraffinet antänds när fosfor tillsätts, släcks det genom att koppen täcks med en bit kartong eller asbest.

Efter viss kylning hälls lösningen av fosfor i paraffin i torra och rena provrör och kyls med en ström av kallt vatten tills den stelnar till en fast massa.

Därefter bryts provrör, krita tas bort och förvaras under vatten.

LÖSLIGHET AV VIT FOSFOR

I vatten är vit fosfor svårlöslig, svagt löslig i alkohol, eter, bensen, xylen, metyljodid och glycerin; löser sig väl i koldisulfid, svavelklorid, fosfortriklorid och tribromid, koltetraklorid.

Erfarenhet. Upplösning av vit fosfor i koldisulfid. Koldisulfid är en färglös, mycket flyktig, mycket brandfarlig, giftig vätska. Undvik därför att andas in dess ångor när du arbetar med den och stäng av alla gasbrännare.

Tre eller fyra bitar vit fosfor i storleken av en ärta löses upp med lätt skakning i ett glas med 10-15 ml koldisulfid.

Om ett litet ark filterpapper fuktas med denna lösning och hålls i luft, antänds papperet efter en stund. Detta beror på att koldisulfid avdunstar snabbt, och den finfördelade vita fosforn som finns kvar på pappret oxiderar snabbt vid vanliga temperaturer och antänds på grund av den värme som frigörs under oxidationen. (Det är känt att antändningstemperaturen för olika ämnen beror på graden av deras malning.) Det händer att papper inte antänds, utan bara förkolnar. Papper fuktat med en lösning av fosfor i koldisulfid hålls i luften med metalltång.

Experimentet utförs noggrant så att droppar av en lösning av fosfor i koldisulfid inte faller på golvet, på bordet, på kläder eller på händerna.

Om lösningen kommer på handen tvättas den snabbt med tvål och vatten och sedan med en lösning av KMnO 4 (för att oxidera partiklar av vit fosfor som fallit på händerna).

Lösningen av fosfor i koldisulfid som finns kvar efter experimenten lagras inte i laboratoriet, eftersom den lätt kan antändas.

VITT FOSFOR OMVANDLING TILL RÖTT

Vit fosfor omvandlas till rött enligt ekvationen:

P (vit) = P (röd) + 4 kcal.

Installation för framställning av vit fosfor från rött: provrörsreaktor 1, rör 2, genom vilken koldioxid kommer in i provrörsreaktorn, gasutloppsrör 3, genom vilket ångor av vit fosfor tillsammans med koldioxid lämnar testet röret och kyls med vatten

Processen att omvandla vit fosfor till röd accelereras kraftigt genom uppvärmning, under påverkan av ljus och i närvaro av spår av jod (1 G jod vid 400 G vit fosfor). Jod, i kombination med fosfor, bildar fosforjodid, i vilken vit fosfor löses upp och snabbt förvandlas till rött med frigörande av värme.

Röd fosfor erhålls genom långvarig uppvärmning av vit fosfor i ett slutet kärl i närvaro av spår av jod till 280-340 °

Med långtidslagring av vit fosfor i ljuset övergår den gradvis till rött.

Erfarenhet. Få en liten mängd röd fosfor från vitt. I ett glasrör 10-12 långt, stängt i ena änden centimeter och diameter 0,6-0,8 centimeter de introducerar en bit vit fosfor på storleken av ett vetekorn och en mycket liten kristall av jod. Röret förseglas och suspenderas i ett luftbad över en bricka med sand, värms sedan upp till 280-340° och omvandlingen av vit fosfor till rött observeras.

Partiell omvandling av vit fosfor till rött kan också observeras genom att något värma upp ett provrör med en liten bit vit fosfor och en mycket liten kristall av jod. Innan uppvärmningen påbörjas stängs provröret med en svavel av glas (asbest eller vanlig) ull och en bricka med sand placeras under provröret. Röret värms upp i 10-15 minuter (utan att koka upp fosfor) och omvandlingen av vit fosfor till rött observeras.

Vit fosfor som finns kvar i provröret kan avlägsnas genom uppvärmning med en koncentrerad alkalilösning eller genom förbränning.

Omvandlingen av vit fosfor till rött kan också observeras genom att värma en liten bit fosfor i ett provrör i en atmosfär av koldioxid till en temperatur under kokpunkten.

FÖRBRÄNNING AV VIT FOSFOR

När vit fosfor brinner bildas fosforanhydrid:

P 4 + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Du kan observera förbränning av fosfor i luft (långsamt och snabbt) och under vatten.

Erfarenhet. Långsam förbränning av vit fosfor och luftsammansättning. Detta experiment beskrevs inte som ett sätt att få kväve, eftersom det inte helt binder det syre som finns i luften.

Den långsamma oxidationen av vit fosfor av atmosfäriskt syre sker i två steg; i det första steget bildas fosforanhydrid och ozon enligt ekvationerna:

2P + 2O 2 \u003d P 2 O 3 + O, O + O 2 \u003d O 3.

I det andra steget oxideras fosforanhydrid till fosforanhydrid.

Den långsamma oxidationen av vit fosfor åtföljs av luminescens och jonisering av den omgivande luften.

Ett experiment som visar långsam förbränning av vit fosfor bör pågå i minst tre timmar. Apparaten som krävs för experimentet visas i fig.

I en cylinder expanderad vid öppningen, nästan fylld med vatten, ett graderat rör med en sluten ände, innehållande ca 10 ml vatten. Rörlängd 70 centimeter, diameter 1,5-2 centimeter. Efter att ha sänkt det graderade röret, ta bort fingret från röröppningen, för vattnet i röret och cylindern till samma nivå och notera volymen luft som finns i röret. Utan att höja röret över vattennivån i cylindern (för att inte släppa in ytterligare luft), införs en bit vit fosfor fixerad i änden av tråden i rörets luftrum.

Efter tre till fyra timmar, eller till och med efter två eller tre dagar, noteras en ökning av vattnet i röret.

I slutet av experimentet avlägsnas tråden med fosfor från röret (utan att höja röret över vattennivån i cylindern), vattnet i röret och cylindern bringas till samma nivå och den återstående luftvolymen efter den långsamma oxidationen av vit fosfor noteras.

Erfarenheten visar att till följd av syrebindningen med fosfor har luftvolymen minskat med en femtedel, vilket motsvarar syrehalten i luften.

Erfarenhet. Snabb förbränning av vit fosfor. På grund av det faktum att en stor mängd värme frigörs under reaktionen av kombinationen av fosfor med syre, antänds vit fosfor spontant i luften och brinner med en ljus gulaktig-vit låga och bildar fosforanhydrid, en vit fast substans som kombineras mycket kraftigt med vatten.

Det nämndes redan tidigare att vit fosfor antänds vid 36-60 °. För att observera dess självantändning och förbränning läggs en bit vit fosfor på ett ark av asbest och täcks med en glasklocka eller en stor tratt, på vars hals ett provrör sätts på.

Fosfor kan lätt antändas med en glasstav uppvärmd i varmt vatten.

Erfarenhet. Jämförelse av antändningstemperaturer för vit och röd fosfor. I ena änden av en kopparplatta (längd 25 centimeter, bredd 2,5 centimeter och tjocklek 1 mm) lägg en liten bit torkad vit fosfor, häll en liten hög med röd fosfor i andra änden. Plattan placeras på ett stativ och samtidigt förs ungefär lika brinnande gasbrännare till plattans båda ändar.

Vit fosfor antänds omedelbart och röd fosfor först när dess temperatur når cirka 240°.

Erfarenhet. Antändning av vit fosfor under vatten. Ett provrör med vatten innehållande flera små bitar vit fosfor doppas i ett glas varmt vatten. När vattnet i provröret värms upp till 30-50°C leds en syreström in i det genom röret. Fosfor antänds och brinner och sprider ljusa gnistor.

Om experimentet utförs i själva bägaren (utan provrör) placeras bägaren på ett stativ monterat på en bricka med sand.

MINSKNING AV SILVER- OCH KOPPARSALT MED VIT FOSFOR

Erfarenhet. När en bit vit fosfor införs i ett provrör med en lösning av silvernitrat, observeras en fällning av metalliskt silver (vit fosfor är ett energiskt reduktionsmedel):

P + 5AgNO3 + 4H2O \u003d H3RO4 + 5Ag + 5HNO3.

Om vit fosfor införs i ett provrör med en lösning av kopparsulfat, fälls metallisk koppar ut:

2P + 5CuSO4 + 8H2O \u003d 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu.