Tanıtım

Fosfor (lat. Fosfor) P - V grubunun kimyasal elementi periyodik sistem Mendeleev atom numarası 15, atom kütlesi 30.973762(4). Fosfor atomunun yapısını düşünün. Fosfor atomunun dış enerji seviyesinde beş elektron vardır. Grafiksel olarak şöyle görünür:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 3d 0

1699'da Hamburglu simyacı X. Brand, sözde adi metalleri altına çevirebilen bir "filozof taşı" arayışında, idrarı kömür ve kumla buharlaştırırken parıldayan beyaz, mumsu bir madde izole etti.

"Fosfor" adı Yunancadan gelir. "phos" - hafif ve "phoros" - taşıyıcı. Rusya'da "fosfor" terimi 1746'da M.V. Lomonosov.

Fosforun ana bileşikleri arasında oksitler, asitler ve bunların tuzları (fosfatlar, dihidrofosfatlar, hidrofosfatlar, fosfitler, fosfitler) bulunur.

Gübrelerde fosfor içeren birçok madde bulunur. Bu tür gübrelere fosfatlı gübreler denir.

Bir element ve basit bir madde olarak fosfor

Doğada fosfor

Fosfor ortak elementlerden biridir. Yerkabuğundaki toplam içerik yaklaşık %0.08'dir. Kolay oksitlenebilirliği nedeniyle fosfor doğada sadece bileşikler halinde bulunur. Fosforun ana mineralleri fosforitler ve apatitlerdir, ikincisi fluorapatit 3Ca 3 (PO 4) 2 * CaF 2 en yaygın olanıdır. Fosforitler, Urallar, Volga bölgesi, Sibirya, Kazakistan, Estonya, Beyaz Rusya'da yaygın olarak dağılmıştır. En büyük apatit yatakları Kola Yarımadası'nda bulunmaktadır.

Fosfor, canlı organizmaların temel bir elementidir. Kemiklerde, kaslarda, beyin dokusunda ve sinirlerde bulunur. Fosfordan yapılmıştır ATP molekülleri- adenosin trifosforik asit (ATP - toplayıcı ve enerji taşıyıcısı). Bir yetişkinin vücudu, esas olarak kalsiyum ile birlikte ortalama olarak yaklaşık 4,5 kg fosfor içerir.

Fosfor bitkilerde de bulunur.

Doğal fosfor sadece bir kararlı izotoptan oluşur, 31 P. Bugün altı radyoaktif fosfor izotopu bilinmektedir.

Fiziksel özellikler

Fosforun birkaç allotropik modifikasyonu vardır - beyaz, kırmızı, siyah, kahverengi, mor fosfor, vb. Bunlardan ilk üçü en çok çalışılanlardır.

beyaz fosfor- karanlıkta parlayan renksiz, sarımsı kristal bir madde. Yoğunluğu 1.83 g/cm3'tür. Suda çözünmez, karbon disülfidde çözünür. Karakteristik bir sarımsak kokusuna sahiptir. Erime noktası 44°C, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 40°C. Beyaz fosforu oksidasyondan korumak için karanlıkta su altında depolanır (ışıkta kırmızı fosfora dönüşme olur). Soğukta beyaz fosfor kırılgandır, 15°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yumuşar ve bıçakla kesilebilir.

Beyaz fosfor molekülleri, düğümlerinde tetrahedron şeklinde P 4 moleküllerinin bulunduğu bir kristal kafese sahiptir.

Her fosfor atomu, diğer üç atomla üç a-bağıyla bağlanır.

Beyaz fosfor zehirlidir ve iyileşmesi zor yanıklara neden olur.

kırmızı fosfor- Koyu kırmızı renkli, kokusuz, su ve karbon disülfürde çözünmeyen, parlama yapmayan toz halinde madde. Tutuşma sıcaklığı 260°C, yoğunluk 2.3 g/cm 3 . Kırmızı fosfor, rengi farklı olan (kırmızıdan mora) çeşitli allotropik modifikasyonların bir karışımıdır. Kırmızı fosforun özellikleri, hazırlanma koşullarına bağlıdır. Zehirli değil.

siyah fosfor görünüşte grafite benzer, dokunuşa yağlı, yarı iletken özelliklere sahiptir. Yoğunluk 2.7 g/cm3 .

Kırmızı ve siyah fosfor atomik bir kristal kafese sahiptir.

Kimyasal özellikler

Fosfor metal olmayan bir maddedir. Bileşiklerde, genellikle +5, daha az sıklıkla - +3 ve -3 (sadece fosfitlerde) oksidasyon durumu sergiler.

Beyaz fosfor ile reaksiyonlar kırmızıdan daha kolaydır.

I. ile etkileşim basit maddeler.

1. Halojenlerle etkileşim:

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

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

2. Metal olmayanlarla etkileşim:

2P + 3S = P 2 S3 (fosfor (III) sülfür.

3. Metallerle Etkileşim:

2P + 3Ca = Ca3P2 (kalsiyum fosfit).

4. Oksijen ile etkileşim:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 (fosfor (V) oksit, fosforik anhidrit).

II. Karmaşık maddelerle etkileşim.

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO ^.

Fiş

Fosfor, ezilmiş fosforitlerden ve apatitlerden elde edilir, ikincisi kömür ve kum ile karıştırılır ve 1500 ° C'de fırınlarda kalsine edilir:

2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 6CaSiO 3 + P 4 ^ + 10CO ^.

Fosfor, alıcıda su altında yoğunlaşarak beyaz fosfor oluşturan buharlar şeklinde salınır.

Hava yokluğunda 250-300°C'ye ısıtıldığında beyaz fosfor kırmızıya döner.

Siyah fosfor, beyaz fosforun çok yüksek basınçta (200°C ve 1200 MPa) uzun süre ısıtılmasıyla elde edilir.

Başvuru

Kibrit üretiminde kırmızı fosfor kullanılır (şekle bakınız). Uygulanan karışımın bir parçasıdır. yan yüzey kibrit kutusu. Kibrit kafasının bileşiminin ana bileşeni Bertolet tuzu KClO3'tür. Yayılan kibrit kafasının sürtünmesinden, fosfor parçacıkları havada tutuşur. Fosforun oksidasyon reaksiyonunun bir sonucu olarak, Berthollet tuzunun ayrışmasına yol açan ısı açığa çıkar.

Ortaya çıkan oksijen, kibrit kafasının tutuşmasına katkıda bulunur.

Fosfor metalurjide kullanılır. İletken elde etmek için kullanılır ve kalay bronzları gibi bazı metalik malzemelerin bir parçasıdır.

Fosfor, fosforik asit ve pestisitlerin (diklorvos, klorofos vb.) üretiminde de kullanılmaktadır.

Beyaz fosfor, yandığında beyaz duman ürettiği için duman perdeleri oluşturmak için kullanılır.

Sayfada bir hata bulduğunuzda onu seçin ve Ctrl + Enter tuşlarına basın

BEYAZ FOSFOR ELDE ETMEK

Deneyler yapılırken beyaz fosfor ve buharlarının zehirli olduğu dikkate alınmalıdır; cilt ile temasında ağrılı ve uzun süreli iyileşen yaralar bırakır ( beyaz fosfor düzenlemelerine bakın).

Tecrübe etmek. Kalsiyum ortofosfat, kömür ve silikon dioksitin etkileşimi sonucu fosfor elde edilmesi.

Reaksiyon denkleme göre ilerler:

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

Bu deneyim, beyaz ve kırmızı fosfor elde etmeyi ve soğuk alevini gözlemlemeyi mümkün kılar.

Reaksiyon odası, 2 kapasiteli bir refrakter cam şişedir. ben iki tüp ile. Şişe çapı 150 mm, tüplerin uzunluğu yaklaşık 50 mm, iç çap 40 mm.

Aparatı monte ederken, şişe, şekilde gösterildiği gibi, asbestle sarılmış bir tripod halkasına monte edilir ve tripod kelepçesinin üstüne sabitlenir. Her iki tüp kauçuk tıpalarla kapatılmıştır, bunların ortasında karbon elektrotlar için bir delik ve yanlarda gaz giriş ve çıkışı için bir delik vardır. Yaklaşık 12 çapında alt elektrot mm ucu şişenin ortasına ulaşmayacak şekilde yerleştirin. Şişeye yerleştirilen elektrotun sonunda, altta bir delik bulunan seramik bir pota için bir destek olması gereken küçük bir demir manşon sabitlenir. Kullanılan kaplin bir vida dişi ve bir pirinç vidaya sahip olmalıdır; kaplin çapı yaklaşık 9 mm. Manşon, manşonun bir tarafı elektrotun ucunun üzerinde olacak şekilde vidalanır. Seramik bir pota (üst çapı 40'tan az olan) mm), elektrotun ucunun sokulduğu alttaki deliğe yerleştirin. Elektrodun alt ucuna, elektrodu elektrik kablosuna bağlamaya yarayan bir bakır manşon takılmıştır.

Yaklaşık 100 cm uzunluğunda kalın duvarlı bir cam refrakter tüp, üst tüpün mantarına yerleştirilir. ml yaklaşık 10 olacak şekilde mmşişeye girdi. Alttakinden daha ince olabilen üst karbon elektrot bu tüpten kolayca geçmelidir. Cam borunun üst ucuna (erimiş kenarlı) ve içinden geçen elektrot, bir parça kauçuk boru 50 takın. mm. Üst elektrot, sivri ucu 8-10 mesafede olacak şekilde güçlendirilir. mm alt elektrotun üst ucundan. Üst elektrotun üst ucuna, yalıtımlı bir tutamak olarak ortasında bir delik bulunan bir mantar tıpa sabitlenmiştir. Mantarın altında, bir elektrik telinin bağlı olduğu bir bakır manşon güçlendirilir.

Cihazda kullanılan elektrik kablosu dikkatli bir şekilde yalıtılmalıdır. Bakır kaplinler ve tellerin uçları yalıtkan bant ile sarılır.

Mantar sapına hafifçe basıldığında, üst elektrot alttakine temas etmeli ve basınç kesildiğinde orijinal konumuna geri dönmelidir. Konsantre H2S04 içeren yıkama şişesi bir hidrojen balonuna bağlanır.

Reaksiyon odasının alt tapasından geçen çıkış borusu bir T'ye bağlanmıştır. Tişörtün alt dizi neredeyse yarısı suyla dolu olarak şişenin dibine ulaşır. Üst dizine, üzerine koyduğum vidalı bir kelepçe ile lastik bir tüp kullanılarak kısa bir pirinç tüp takılır, alt ucuna gevşek bir cam yünü tampon yerleştirilir. Bir şişe suyun çıkış borusu, II kelepçeli bir lastik boru kullanılarak kısa bir cam boruya bağlanır.

Reaksiyon karışımı bir havanda öğütülerek hazırlanır 6 G kalsiyum ortofosfat, 4 G kuvars kumu ve 3 G kok veya kömür. Kapalı bir potada yüksek ısıda kalsinasyondan sonra karışım bir desikatörde soğutulur.

Deney öncesi karışım elektrot potasına dökülerek alt elektrota kadar karışımın ortasında koni şeklinde boş bir alan kalacak şekilde duvarlara bastırılır.

İki tüplü bir şişe yerine, yaklaşık 50 çapında bir refrakter cam tüp kullanabilirsiniz. mm. Bir potanın yokluğunda, reaksiyon karışımı konik bir girintiye yerleştirilebilir 15 mm alt elektrotun üst ucunda yapılır; bu durumda karbon elektrotun çapı 20 olmalıdır mm. Üst elektrot olarak, çapı 5 olan bir karbon elektrot mm elektrik arkına uygulanır. Deney karanlıkta gerçekleştirilir. Kelepçe II kapatılır, kelepçe I açılır ve aletten güçlü bir hidrojen akımı geçirilir. Cihazdan çıkan hidrojenin saf olduğundan emin olduktan sonra pirinç borunun ucunda yakarak akımı, alevin sakin ve çok büyük olmaması için düzenlerler. Akım açılır ve üst elektrota basılarak bir elektrik arkı oluşturulur (10-15 ile). Bir süre sonra hidrojen alevi zümrüt yeşili olur (renk değişiminin daha belirgin olması için aleve porselen bir kap getirilir).

Reaksiyon kabında oluşan beyaz fosfor buharları, gazlarla birlikte su içeren bir şişeye taşınır ve burada küçük toplar halinde yoğunlaşır. Kelepçe II açılır ve kelepçe I kapatılırsa, bir şişe sudan çıkan havalandırma borusunun ucunda soğuk bir fosfor alevi gözlemlenebilir.

Üst elektrotun dairesel hareketleriyle, reaksiyon karışımının yeni kısımları voltaik ark içine verilir.

Kırmızı fosfor elde etmek için, hidrojen akışı azaltılır, böylece fosfor buharı reaksiyon odasını çok hızlı terk etmez.

Yayı kapatırsanız, şişenin iç duvarlarında kırmızı bir kaplama ve duvarın soğuk kısımlarında beyaz fosfor görebilirsiniz.

Tüm deney boyunca soğuk bir parlama veya soğuk fosfor alevi gözlenir.

Pota biraz soğutulduktan sonra, hidrojen akışı durdurulmadan yoğuşma şişesi kapatılır.

Deneyin sonunda ve cihazın bir hidrojen akışı içinde tamamen soğutulmasıyla, elektrotlar çıkarılır ve şişe bir süre taslak altında nemli havada bırakılır. Şişeyi yıkamak için kumlu su veya konsantre H 2 SO 4 kullanın.

Deneyde hidrojen yerine karbondioksit kullanılabilir, ancak bu durumda fosfor oluşumu o kadar etkili değildir. Bu durumda fosforun soğuk parıltısı veya soğuk alevi de yeşil bir renge sahiptir.

Küçük toplar, yoğunlaştırılmış beyaz fosfor içeren bir şişeye yerleştirilir. soğuk su ve gelecekteki deneyler için saklayın.

Tecrübe etmek. Silisyum dioksit varlığında sodyum metafosfatın alüminyum tozu ile indirgenmesiyle beyaz fosforun hazırlanması. Reaksiyon denklemi:

6NaPO 3 + 10Al + 3SiO 2 \u003d 6P + 5Al 2 O 3 + 3Na 2 SiO 3.

Geri kazanım, bir refrakter tüp içinde ısıtılarak gerçekleştirilir 25 santimetre ve çap 1-1.5 santimetre bir tarafta saf hidrojen kaynağına (bir silindir veya bir Kipp aparatı) ve diğer tarafta gaz halindeki ürünlerin su ile bir kristalleştiriciye boşaltıldığı bir tüpe bağlı.

Ateşe dayanıklı bir tüpe, ağırlıkça 1'den oluşan bir karışım dökün. NaRO 3 dahil, 3 wt. Si02 ve 0,5 ağırlık dahil. alüminyum talaşlar dahil. Asbest tapalarının yardımıyla, boru bir taraftan konsantre H2S04 içeren bir yıkama şişesi aracılığıyla bir hidrojen kaynağına ve diğer taraftan bir tahliye borusuna bağlanır.

Güçlü bir hidrojen akımı ile cihazdan havayı çıkardıktan ve çıkan hidrojenin saf olduğundan emin olduktan sonra, kırlangıç ​​kuyruklu bir Teklu brülörü kullanılarak bir refrakter tüp ısıtılır. Yukarıdaki reaksiyonla oluşan fosfor damıtılır ve suyla bir kristalleştiricide küçük toplar halinde yoğunlaştırılır. Karanlıkta, tüpteki yeşil fosfor parıltısını görebilirsiniz.

Deneyin sonunda, cihaz ancak bir hidrojen akışında tamamen soğutulduktan sonra demonte edilir.

Elde edilen fosfor, soğuk su dolu bir kavanozda saklanmak üzere yerleştirilir.

Sodyum metafosfat, sodyum amonyum hidroortofosfat hidratın kalsine edilmesiyle elde edilebilir; reaksiyon denklemi:

NaNH4HPO4 4H20 = NaP03 + NH3 + 5H20.

Tecrübe etmek. Kırmızıdan az miktarda beyaz fosfor elde edilmesi. Deney, 17-20 uzunluğunda bir test tüpünde gerçekleştirilir. santimetre ve çap 1.5 santimetre bir karbondioksit atmosferinde.

Dikey konumda tutulan bir test tüpünde 0,3-0,5 G test tüpünün duvarlarının temiz kalması için kuru kırmızı fosfor.

Test tüpü, zayıf bir karbondioksit akımının test tüpüne girdiği neredeyse tabana ulaşan bir cam tüpe sahip bir lastik tıpa ile gevşek bir şekilde kapatılır. Tüpü karbondioksit ile doldurduktan sonra cam tüp dışarı çekilir, böylece tüpün içinde kalan tüpün ucu 5-6'dan fazla kalmaz. santimetre. Delikteki test tüpü, tripodun kelepçesine yatay konumda sabitlenir ve fosforun bulunduğu kısmı hafifçe ısıtılır. Aynı zamanda, test tüpünün soğuk duvarlarında kırmızı fosforun buharlaşması ve beyaz fosfor damlacıklarının çökelmesi gözlemlenir.

Beyaz fosforun karanlıkta çökelmesi, yavaş oksidasyondan kaynaklanan ışıma nedeniyle açıkça görülebilir. Karanlıkta, test tüpünün açılışında soğuk bir fosfor alevi (parlama) oluşumu da gözlenir. Deney ışıkta yapılırsa, taze hazırlanmış beyaz fosfor kısmen kırmızıya dönüşür.

Test tüpünün dibinde sadece fosforun içerdiği safsızlıklar kalır.

Deneyin sonunda, test tüpü bir karbon dioksit akımı içinde soğutulur ve aşırı soğutulmuş beyaz fosforun katılaşmasını kolaylaştırmak için zaman zaman üzerine vurulur. Soğutulduktan sonra, beyaz fosforlu test tüpü bir su şişesine yerleştirilir ve tüm fosforu eritmek ve tüpün altında toplamak için 50°'ye kadar ısıtılır. Beyaz fosfor katılaştıktan sonra test tüpü bir jet ile soğutularak ekstrakte edilir. soğuk su. Çok az miktarda fosfor alındığında, konsantre bir alkali çözeltisi ile yakılarak veya ısıtılarak test tüpünden çıkarılır.

Karbondioksitin verildiği tüpten ve kauçuk tıpadan fosfor izlerini çıkarmak için bir KMnO 4 veya AgNO 3 çözeltisi kullanılır.

BEYAZ FOSFOR ARITILMASI

Beyaz fosfor, karbon dioksit atmosferinde su buharı ile damıtılarak, su içinde erimiş fosforun havasız bir alanda süet içinden süzülerek, bir krom karışımı veya sodyum hipobromit ile muamele edilerek ve ardından damıtılmış su ile yıkanarak saflaştırılabilir.

BEYAZ FOSFORUN FİZİKSEL-KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Fosfor, birkaç allotropik modifikasyonda bilinir: beyaz, kırmızı, mor ve siyah. Laboratuvar pratiğinde beyaz ve kırmızı modifikasyonlarla karşılaşılması gerekir.

Beyaz fosfor katıdır. AT normal koşullar görünüşte sarımsı, yumuşak ve mum benzeridir. Kolayca oksitlenir ve yanıcıdır. Beyaz fosfor zehirlidir - ciltte ağrılı yanıklar bırakır. Beyaz fosfor, 0,5-2 çapında farklı uzunluklarda çubuklar şeklinde satışa sunulmaktadır. santimetre.

Beyaz fosfor kolayca oksitlenir ve bu nedenle (kavanozların donma nedeniyle çatlamaması için) az aydınlatılmış ve çok soğuk olmayan odalarda dikkatlice kapatılmış koyu renkli cam kaplarda su altında saklanır. Su ve oksitleyici fosforun içerdiği oksijen miktarı çok azdır; 7-14 mg litre su başına.

Işığın etkisi altında beyaz fosfor kırmızıya dönüşür.

Yavaş oksidasyon ile beyaz fosforun parlaması gözlenir ve kuvvetli oksidasyon ile tutuşur.

Beyaz fosfor cımbız veya metal maşa ile alınır; hiçbir durumda ellerinizle dokunmamalısınız.

Beyaz fosforlu yanık durumunda, yanan bölge AgNO 3 (1:1) veya KMnO 4 (1:10) solüsyonu ile yıkanır ve aynı solüsyonlara veya %5'lik solüsyona batırılmış ıslak pansuman yapılır. bakır sülfat, daha sonra yara su ile yıkanır ve epidermisi yumuşattıktan sonra, metil menekşe ile vazelin bandajı uygulayın. Şiddetli yanıklar için bir doktora görünün.

Gümüş nitrat, potasyum permanganat ve bakır sülfat çözeltileri beyaz fosforu oksitler ve böylece zararlı etkisini durdurur.

Beyaz fosfor zehirlenmesi durumunda, kusma meydana gelene kadar ağızdan bir çay kaşığı %2 bakır sülfat çözeltisi alın. Ardından, lüminesansa dayalı Mitcherlich testi kullanılarak fosfor varlığı belirlenir. Bunun için zehirlenen kişinin kusmasına sülfürik asitle asitlendirilmiş su eklenir ve karanlıkta damıtılır; fosfor içeriğinde, buharların parlaması gözlenir. Cihaz olarak, damıtılmış ürünlerin alıcıya girdiği Liebig kondansatörünün bağlı olduğu yan tüpe bir Wurtz şişesi kullanılır. Fosfor buharı bir gümüş nitrat çözeltisine yönlendirilirse, gümüş tuzlarının beyaz fosfor ile indirgenmesi üzerine deneyde verilen denkleme göre oluşan siyah bir metalik gümüş çökeltisi oluşur.

zaten 0.1 G beyaz fosfor, bir yetişkin için öldürücü bir dozdur.

Beyaz fosfor su altında porselen havanda bıçak veya makasla kesilir. Oda sıcaklığında su kullanıldığında fosfor parçalanır. Bu nedenle, ılık su kullanmak daha iyidir, ancak 25-30 ° 'den yüksek değildir. Fosforu kestikten sonra ılık su soğuk suya aktarılır veya soğuk su jeti ile soğutulur.

Beyaz fosfor oldukça yanıcı bir maddedir. Havadaki oksijen konsantrasyonuna bağlı olarak 36-60° sıcaklıkta tutuşur. Bu nedenle, deneyler yaparken bir kazadan kaçınmak için her bir tanesini hesaba katmak gerekir.

Beyaz fosforun kurutulması, sürtünme veya basınçtan kaçınarak, üzerine ince asbest veya filtre kağıdı süratle uygulanarak gerçekleştirilir.

Fosfor tutuştuğunda kum, ıslak havlu veya su ile söndürülür. Yanan fosfor bir kağıt yaprağının (veya asbestin) üzerindeyse, erimiş yanan fosfor kolayca dökülebileceğinden bu tabakaya dokunulmamalıdır.

Beyaz fosfor 44°'de erir, 281°'de kaynar. Beyaz fosfor su ile erir, çünkü hava ile temas ettiğinde erimiş fosfor tutuşur. Füzyon ve ardından soğutma ile beyaz fosfor atıktan kolayca geri kazanılabilir. Bunu yapmak için, su ile bir porselen potada toplanan çeşitli deneylerden gelen beyaz fosfor atığı bir su banyosunda ısıtılır. Erimiş fosforun yüzeyinde kabuk oluşumu fark edilirse, biraz HNO3 veya krom karışımı eklenir. Kabuk oksitlenir, küçük taneler birleşir. toplam ağırlık ve soğuk su jeti ile soğutulduktan sonra bir parça beyaz fosfor elde edilir.

Fosfor artıkları hiçbir koşulda lavaboya atılmamalıdır, çünkü kanalizasyon dirseğinin kıvrımlarında birikerek bakım işçilerinde yanıklara neden olabilir.

Tecrübe etmek. Erimiş beyaz fosforun eritilmesi ve aşırı soğutulması. Bezelye büyüklüğünde bir parça beyaz fosfor, suyla dolu bir deney tüpüne konur. Test tüpü, neredeyse tepesine kadar suyla doldurulmuş bir behere yerleştirilir ve bir tripod kelepçesi içinde dikey bir konumda sabitlenir. Cam hafifçe ısıtılır ve bir termometre kullanılarak fosforun eridiği test tüpündeki suyun sıcaklığı belirlenir. Eritme sonunda tüp soğuk su ile behere aktarılır ve fosforun katılaşması gözlemlenir. Tüp sabitse, 44°'nin altındaki (30°'ye kadar) bir sıcaklıkta beyaz fosfor sıvı halde kalır.

Erime noktasının altında soğutulan beyaz fosforun sıvı hali, bir aşırı soğuma halidir.

Deney sona erdikten sonra fosforun daha kolay çıkarılması için tekrar eritilir ve deney tüpü, deliği yukarıya gelecek şekilde eğik olarak soğuk su dolu bir kaba daldırılır.

Tecrübe etmek. Telin ucuna bir parça beyaz fosfor takılması. Beyaz fosforu eritmek ve katılaştırmak için fosfor ve su içeren küçük bir porselen pota kullanılır; bir bardak ılık ve ardından soğuk suya konur. Bu amaçla tel, 25-30 uzunluğunda demir veya bakır alınır. santimetre ve çap 0.1-0.3 santimetre. Tel, katılaşan fosfora daldırıldığında, ona kolayca yapışır. Pota yokluğunda bir test tüpü kullanılır. Bununla birlikte, test tüpünün yüzeyinin yeterince düzgün olmaması nedeniyle, fosforu çıkarmak için bazen kırılması gerekir. Beyaz fosforu telden çıkarmak için bir bardak ılık suya daldırılır.

Tecrübe etmek. Fosforun özgül ağırlığının belirlenmesi. 10°'de fosforun özgül ağırlığı 1,83'tür. Tecrübe, beyaz fosforun sudan daha ağır ve konsantre H 2 SO 4'ten daha hafif olduğundan emin olmamızı sağlar.

Küçük bir parça beyaz fosfor, su ve konsantre H2S04 (özgül ağırlık 1.84) ile bir test tüpüne konulduğunda, fosforun suda battığı, ancak asit yüzeyinde yüzdüğü ve ısı nedeniyle eridiği gözlenir. konsantre H2SO4 suda çözündüğünde salınır.

Konsantre H2S04'ü suyla bir test tüpüne dökmek için, test tüpünün ucuna ulaşan uzun ve dar boyunlu bir huni kullanın. Asidi dökün ve huniyi sıvıların karışmasını önlemek için dikkatlice test tüpünden çıkarın.

Deneyin sonunda, deney tüpünün içeriği bir cam çubukla karıştırılır ve fosfor katılaşana kadar soğuk su akışı ile dışarıdan soğutulur, böylece deney tüpünden çıkarılabilir.

Kırmızı fosfor kullanıldığında, özgül ağırlığının (2.35) hem suyun hem de konsantre sülfürik asidin özgül ağırlığından daha büyük olması nedeniyle, yalnızca suda değil, konsantre H2S04'te de battığı gözlenir.

BEYAZ FOSFOR GLOW

Normal sıcaklıklarda bile meydana gelen yavaş oksidasyon nedeniyle, beyaz fosfor karanlıkta parlar (dolayısıyla "ışıklı" adı). Karanlıkta bir fosfor parçasının etrafında, fosfor titreştiğinde dalga benzeri bir harekete geçen yeşilimsi parlak bir bulut belirir.

Fosforesans (fosforun lüminesansı), fosfor buharının havadaki oksijen tarafından fosfor ve fosfor anhidrite yavaş oksidasyonu ile ışık salınımı ile, ancak ısı salınımı olmadan açıklanır. Bu durumda ozon açığa çıkar ve etrafındaki hava iyonize olur (beyaz fosforun yavaş yanmasını gösteren deneye bakınız).

Fosforesans sıcaklığa ve oksijen konsantrasyonuna bağlıdır. 10°C'de ve normal basınçta, fosforesans zayıf bir şekilde ilerler ve havanın yokluğunda hiç oluşmaz.

Ozon ile reaksiyona giren maddeler (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terebentin yağı) fosforesansı zayıflatır veya tamamen durdurur.

Kimyasal enerjinin ışık enerjisine dönüştürülmesine "kemilüminesans" denir.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun parıltısının gözlemlenmesi. Karanlıkta, bir bardakta tamamen suyla kaplı olmayan bir beyaz fosfor parçası görürseniz, yeşilimsi bir parıltı fark edilir. Bu durumda, ıslak fosfor yavaş yavaş oksitlenir, ancak suyun sıcaklığı beyaz fosforun parlama noktasının altında olduğundan tutuşmaz.

Beyaz fosforun parlaması, bir parça beyaz fosfor kısa bir süre havaya maruz bırakıldıktan sonra gözlemlenebilir. Cam yünü üzerine bir erlen içine birkaç parça beyaz fosfor koyup erlen içine karbon dioksit doldurursanız, çıkış borusunun ucunu cam yünü altında erlen dibine indirirseniz ve erlen içine daldırarak hafifçe ısıtırsanız. ılık su ile bir kap, sonra karanlıkta soğuk soluk yeşilimsi bir alev oluşumunu gözlemleyebilirsiniz (elinizi güvenle içine koyabilirsiniz).

Soğuk alevin oluşumu, balonu terk eden karbondioksitin, balonun ağzında hava ile temas ettiğinde oksitlenmeye başlayan fosfor buharını içeri almasıyla açıklanır. Bir şişede, beyaz fosfor tutuşmaz, çünkü bir karbondioksit atmosferindedir. Deneyin sonunda, şişe su ile doldurulur.

Hidrojen veya karbon dioksit atmosferinde beyaz fosfor üretimi deneyi açıklanırken, bu deneyleri karanlıkta gerçekleştirmenin beyaz fosforun parıltısını gözlemlemeyi mümkün kıldığı daha önce belirtilmişti.

Bir duvarda, bir kartonda veya kağıda fosforlu tebeşirle bir yazıt yaparsanız, fosforesans sayesinde yazıt karanlıkta uzun süre görünür kalır.

Böyle bir yazı tahtaya yapılamaz, çünkü bundan sonra sıradan tebeşir ona yapışmaz ve tahtanın benzin veya başka bir stearin çözücü ile yıkanması gerekir.

Fosforlu tebeşir, sıvı beyaz fosforun erimiş stearin veya parafin içinde çözülmesiyle elde edilir. Bunu yapmak için, ağırlıkça yaklaşık iki kısım stearin (mum parçaları) veya parafin, ağırlıkça bir kısım kuru beyaz fosfora eklenir, oksijenin girmesini önlemek için test tüpü pamuk yünü ile kaplanır ve sürekli çalkalanarak ısıtılır. Erime sonunda test tüpü soğuk su jeti ile soğutulur, ardından test tüpü kırılır ve katılaşan kütle uzaklaştırılır.

Fosforlu tebeşir su altında depolanır. Böyle bir tebeşir parçası kullanıldığında ıslak kağıda sarılır.

Fosforlu tebeşir, porselen bir kapta eritilmiş parafine (stearin) küçük parçalar halinde kurutulmuş beyaz fosfor eklenerek de elde edilebilir. Fosfor ilave edildiğinde parafin tutuşursa, bardağın üzeri bir parça karton veya asbest ile kapatılarak söndürülür.

Biraz soğutmadan sonra, parafin içindeki fosfor çözeltisi kuru ve temiz test tüplerine dökülür ve katı bir kütle halinde katılaşana kadar soğuk su akışıyla soğutulur.

Bundan sonra test tüpleri kırılır, tebeşir çıkarılır ve su altında saklanır.

BEYAZ FOSFORUN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ

Suda, beyaz fosfor az çözünür, alkol, eter, benzen, ksilen, metil iyodür ve gliserin içinde az çözünür; karbon disülfür, kükürt klorür, fosfor triklorür ve tribromür, karbon tetraklorür içinde iyi çözünür.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun karbon disülfid içinde çözünmesi. Karbon disülfür, renksiz, oldukça uçucu, oldukça yanıcı, zehirli bir sıvıdır. Bu nedenle, onunla çalışırken buharlarını solumaktan kaçının ve tüm gaz brülörlerini kapatın.

Bezelye büyüklüğünde üç veya dört parça beyaz fosfor 10-15 bardakta hafif çalkalanarak eritilir. ml karbon disülfid.

Küçük bir filtre kağıdı yaprağı bu solüsyonla nemlendirilir ve havada tutulursa kağıt bir süre sonra tutuşur. Bunun nedeni, karbon disülfidin hızla buharlaşması ve kağıt üzerinde kalan ince bölünmüş beyaz fosforun normal sıcaklıklarda hızla oksitlenmesi ve oksidasyon sırasında açığa çıkan ısı nedeniyle tutuşmasıdır. (Çeşitli maddelerin tutuşma sıcaklığının öğütme derecesine bağlı olduğu bilinmektedir.) Kağıt tutuşmaz, sadece kömürleşir. Karbon disülfür içindeki bir fosfor çözeltisi ile nemlendirilmiş kağıt, metal maşa ile havada tutulur.

Deney, karbon disülfür içindeki bir fosfor çözeltisi damlalarının yere, masaya, giysilere veya ellere düşmemesi için dikkatli bir şekilde gerçekleştirilir.

Çözelti ele bulaşırsa, hızlı bir şekilde sabun ve su ile ve ardından bir KMnO 4 çözeltisi ile (ellere düşen beyaz fosfor parçacıklarını oksitlemek için) yıkanır.

Deneylerden sonra kalan karbon disülfürdeki fosfor çözeltisi, kolayca tutuşabileceği için laboratuvarda saklanmaz.

BEYAZ FOSFORUN KIRMIZIYA DÖNÜŞÜMÜ

Beyaz fosfor, aşağıdaki denkleme göre kırmızıya dönüştürülür:

P (beyaz) = P (kırmızı) + 4 kalori.

Beyaz fosforun kırmızıya dönüştürülmesi işlemi, ışığın etkisi altında ve eser miktarda iyot varlığında ısıtma ile büyük ölçüde hızlandırılır (1 G 400'de iyot G beyaz fosfor). Fosforla birleşen iyot, beyaz fosforun çözündüğü ve ısı salınımı ile hızla kırmızıya dönüştüğü fosfor iyodür oluşturur.

Kırmızı fosfor, beyaz fosforun kapalı bir kapta iyot izleri varlığında 280-340 ° 'ye kadar uzun süre ısıtılmasıyla elde edilir.

Beyaz fosforun ışıkta uzun süreli depolanması ile yavaş yavaş kırmızıya dönüşür.

Tecrübe etmek. Beyazdan az miktarda kırmızı fosfor elde edilmesi. 10-12 uzunluğunda, bir ucu kapalı cam tüpte santimetre ve çap 0.6-0.8 santimetre bir buğday tanesi büyüklüğünde bir parça beyaz fosfor ve çok küçük bir iyot kristali verirler. Tüp kapatılır ve bir kum tepsisi üzerinde bir hava banyosunda süspanse edilir, daha sonra 280-340°'ye ısıtılır ve beyaz fosforun kırmızıya dönüşümü gözlemlenir.

Beyaz fosforun kısmen kırmızıya dönüşümü, küçük bir beyaz fosfor parçası ve çok küçük bir iyot kristali ile bir test tüpünün hafifçe ısıtılmasıyla da gözlemlenebilir. Isıtmaya başlamadan önce, test tüpü bir cam (asbest veya sıradan) yünü ile kapatılır ve test tüpünün altına kumlu bir tepsi yerleştirilir. Tüp 10-15 dakika (fosfor kaynatılmadan) ısıtılır ve beyaz fosforun kırmızıya dönüşümü gözlemlenir.

Test tüpünde kalan beyaz fosfor, konsantre bir alkali çözeltisi ile ısıtılarak veya yakılarak uzaklaştırılabilir.

Beyaz fosforun kırmızıya dönüşümü, karbon dioksit atmosferinde bir test tüpünde küçük bir fosfor parçasının kaynama noktasının altındaki bir sıcaklığa ısıtılmasıyla da gözlemlenebilir.

BEYAZ FOSFORUN YANMASI

Beyaz fosfor yandığında fosforik anhidrit oluşur:

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

Fosforun havada (yavaş ve hızlı) ve su altında yanmasını gözlemleyebilirsiniz.

Tecrübe etmek. Beyaz fosfor ve hava bileşiminin yavaş yanması. Bu deney, havadaki oksijeni tamamen bağlamadığı için nitrojen elde etmenin bir yolu olarak tanımlanmadı.

Beyaz fosforun atmosferik oksijen tarafından yavaş oksidasyonu iki aşamada gerçekleşir; ilk aşamada, denklemlere göre fosfor anhidrit ve ozon oluşturulur:

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

İkinci aşamada, fosfor anhidrit fosforik anhidrite oksitlenir.

Beyaz fosforun yavaş oksidasyonuna çevredeki havanın ışıldaması ve iyonlaşması eşlik eder.

Beyaz fosforun yavaş yandığını gösteren bir deney en az üç saat sürmelidir. Deney için gerekli olan aparat Şekil 1 de gösterilmiştir.

Ağzında genişleyen, neredeyse suyla dolu bir silindirde, yaklaşık 10 tane içeren, ucu kapalı, dereceli bir tüp. ml Su. Tüp uzunluğu 70 santimetre, çap 1.5-2 santimetre. Dereceli tüpü indirdikten sonra, parmağınızı tüp açıklığından çekin, tüp ve silindirdeki suyu aynı seviyeye getirin ve tüpün içerdiği hava hacmini not edin. Tüpü silindir içindeki su seviyesinin üzerine çıkarmadan (ilave hava girmesine izin vermeyecek şekilde), telin ucuna sabitlenmiş bir parça beyaz fosfor tüpün hava boşluğuna verilir.

Üç ila dört saat sonra, hatta iki veya üç gün sonra tüpte su artışı görülür.

Deney sonunda fosforlu tel tüpten çıkarılır (tüpü silindirdeki su seviyesinin üzerine çıkarmadan), tüp ve silindirdeki su aynı seviyeye getirilir ve kalan hava hacmi beyaz fosforun yavaş oksidasyonundan sonra not edilir.

Deneyimler, oksijenin fosfor tarafından bağlanmasının bir sonucu olarak, havanın hacminin, havadaki oksijen içeriğine karşılık gelen beşte bir oranında azaldığını göstermektedir.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun hızlı yanması. Fosforun oksijen ile kombinasyonunun reaksiyonu sırasında, çok sayıdaısı, havada, beyaz fosfor kendiliğinden tutuşur ve parlak sarımsı beyaz bir alevle yanar, su ile çok kuvvetli bir şekilde birleşen beyaz bir katı olan fosforik anhidrit oluşturur.

Beyaz fosforun 36-60 ° 'de tutuştuğu daha önce belirtilmişti. Kendiliğinden tutuşmasını ve yanmasını gözlemlemek için, bir asbest tabakasına bir parça beyaz fosfor yerleştirilir ve boynuna bir test tüpünün yerleştirildiği bir cam çan veya büyük bir huni ile kaplanır.

Fosfor, sıcak suda ısıtılan bir cam çubukla kolayca ateşe verilebilir.

Tecrübe etmek. Beyaz ve kırmızı fosforun tutuşma sıcaklıklarının karşılaştırılması. Bakır levhanın bir ucunda (uzunluk 25 santimetre, genişlik 2.5 santimetre ve kalınlık 1 mm) küçük bir parça kuru beyaz fosfor koyun, diğer ucuna küçük bir kırmızı fosfor yığını dökün. Plaka bir tripod üzerine yerleştirilir ve aynı zamanda plakanın her iki ucuna yaklaşık olarak eşit derecede yanan gaz brülörleri getirilir.

Beyaz fosfor hemen tutuşur ve kırmızı fosfor ancak sıcaklığı yaklaşık 240°'ye ulaştığında tutuşur.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun su altında tutuşması. Birkaç küçük beyaz fosfor parçası içeren su içeren bir test tüpü, aşağıdakileri içeren bir behere daldırılır: sıcak su. Test tüpündeki su 30-50°C'ye ısıtıldığında, tüpün içinden bir oksijen akımı geçirilir. Fosfor tutuşur ve yanar, parlak kıvılcımlar saçar.

Deney beherin kendisinde (deney tüpü olmadan) yapılırsa, beher bir kum tepsisi üzerine monte edilmiş bir tripod üzerine yerleştirilir.

BEYAZ FOSFOR İLE GÜMÜŞ VE BAKIR TUZLARININ AZALTILMASI

Tecrübe etmek. Bir gümüş nitrat çözeltisi ile bir test tüpüne bir parça beyaz fosfor verildiğinde, bir metalik gümüş çökeltisi gözlenir (beyaz fosfor, enerjik bir indirgeyici ajandır):

P + 5AgNO 3 + 4H 2 O \u003d H 3 RO 4 + 5Ag + 5HNO 3.

Bir bakır sülfat çözeltisi ile bir test tüpüne beyaz fosfor verilirse, metalik bakır çöker:

2P + 5CuSO 4 + 8H 2 O \u003d 2H 3 PO 4 + 5H 2 SO 4 + 5Cu.

KIRMIZI FOSFOR

Beyazdan kırmızı fosfor elde etme yöntemleri yukarıda açıklanmıştır.

KİRLİLİKLER

Kırmızı fosfor eser miktarda beyaz fosfor, fosforik ve pirofosforik asitler içerir.

Fosforik asidin varlığı, fosforik anhidritin hava nemi ile kombinasyonu ile açıklanır ve fosforik anhidrit oluşumu, eser miktarda beyaz fosforun yavaş oksidasyonu ile açıklanır. Islak fosfor oksijen ile oksitlendiğinde fosfor ve fosforik anhidritlere ek olarak hipofosfor asit de oluşur.

KIRMIZI FOSFORUN TEMİZLENMESİ VE DEPOLANMASI

Kırmızı fosfor, seyreltik bir NaOH çözeltisi ile kaynatılarak saflaştırılır, daha sonra dekantasyon ile iyice yıkanır ve daha sonra damıtılmış su ile bir filtre üzerinde yıkanır.

Yıkanan fosfor süzgeç kağıdı ile kurutulur, saat camına yerleştirilir ve 105 °C'lik fırında bekletilir.

Parafin mantarı ile kapatılmış kavanozlarda saklayın.

ÖZELLİKLERİ

Kırmızı fosfor, suda ve karbon disülfidde çözünmeyen, 416°'de süblime olan ve 240°'de tutuşan bir tozdur (sp. ağırlık 2.35). Beyazın aksine kırmızı fosfor zehirli değildir.

Kırmızı fosforun süblimleşme sıcaklığı, bir karbondioksit atmosferinde belirlenir. Kırmızı fosfor buharları, koyulaşır, beyaz fosfor verir.

Kırmızı fosfor, beyaz fosfordan kimyasal olarak daha az aktiftir. Havada ve oksijende parlamaz, ozon atmosferinde parlar; metalleri (bakır, gümüş vb.) tuzlarından ayırmaz; alkalilere kayıtsız; halojenler, oksijen ve kükürt ile beyaz fosfordan daha yüksek bir sıcaklıkta reaksiyona girer.

Tecrübe etmek. Kırmızı fosfor ve bartolyum tuzu karışımının patlaması. Kırmızı fosfor tozu alırken, sürtünmeden tutuşabileceğinden dikkatli olmanız gerekir.

Deneyi yapmak için, az miktarda kırmızı fosfor ve bartolit tuzu karışımı bir örs, bir ray parçası veya bir taş üzerine dökülür ve bir çekiçle vurulur.

Yaralanmayı önlemek için, hiçbir durumda çok miktarda karışım almamalısınız.

Tozlar, tabakayı hafifçe sallayarak hafifçe karıştırılır. Bir kısım kuru kırmızı fosfor tozu için, en az iki kısım berthollet tuzu tozu alın. Deney sırasında, dönüş Özel dikkat patlamanın çok güçlü olmaması ve ayrıca karışımın deneycinin elinde beklenmedik bir şekilde patlamaması için karışımın bileşimine, miktarına bağlıdır.

Aşırı kırmızı fosfor, deney sırasında fosforun basitçe tutuşmasına neden olur; ıslak fosfor ile deney başarısız olur.

Tecrübe etmek. Kırmızı fosfor, bartolyum tuzu ve kükürt karışımının patlaması. Bir kağıt parçası üzerinde 0.2-0.3'ü dikkatlice karıştırın G kuru kırmızı fosfor tozu, 2-3 G kuru Berthollet tuzu tozu ve 0,5 G kükürt tozu.

Karıştırırken, iki elinizle bir parça kağıt tutulur ve dönüşümlü olarak biraz yukarı ve aşağı hareket ettirilir. Alınan homojen karışım 5-6 parçaya bölünmüştür.

Karışımın bir kısmı 10x10 kağıt parçası üzerine dökülür. santimetre, içine bir topak koyun, kağıdın köşelerini katlayın ve hafifçe bükün.

Ortaya çıkan düğüm katı bir şeye (taş veya çimento zemin) atılır - güçlü bir patlama meydana gelir.

Başlangıç ​​maddelerinden en az biri ıslaksa deney başarısız olur.

FOSFOR UYGULAMALARI

Beyaz fosfor hidrojen fosfit, fosfitler, fosforik asit, bazı ilaçlar, anilin boyalar, duman oluşturan ve yakıcı sıvılar üretmek, duman perdesi oluşturmak ve farelere karşı zehir olarak kullanılır.

Daha önce kibrit üretiminde beyaz fosfor kullanılıyordu; zehirli ve yanıcı olduğu için şu anda bu amaçla kullanılmamaktadır.

Şu anda kibrit üretiminde kırmızı fosfor kullanılmaktadır. Bir kibrit başı için bir karışım hazırlanır sonraki kompozisyon(ağırlıkça% olarak):

Bertoletova tuzu 46,5
Minumum veya mumya 15.3
Krom tepe noktası 1.5
Buzlu cam 17.2
kükürt 4.2
Kemik yapıştırıcısı 11.5
Çinko beyazı 3.8

Kibrit kutusu yayılımı ağırlıkça 30.8 içerir. % kırmızı fosfor.

Kibritin daha iyi tutuşması için parafin ile emprenye edilir ve böylece söndürüldükten sonra için için yanmaz - sodyum fosfat ile.

Kırmızı fosfor, hidrojen bromür ve iyodür, halojenli fosfor bileşikleri, organik boyalar, fosfor bronzları (yüksek viskoziteye sahip) elde etmek ve yanıcı kabukları doldurmak için kullanılır.

FOSFOR BİLEŞİKLERİ

FOSFOR HİDROJEN PH 3 (FOSFİN)

YAYILMIŞ

Fosfor içeren organik maddelerin bozunması sırasında fosfor hidrojen oluşur.

ALMA

Fosforik hidrojen çok zehirli bir gazdır, bu nedenle onunla yapılan tüm deneyler çekiş altında gerçekleştirilir.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun %30-50 KOH çözeltisi ile ısıtılmasıyla hidrojen fosfit elde edilmesi. Reaksiyon denklemi:

4P + 3KOH + 3H20 \u003d PH 3 + 3KN 2 RO 2.

Bu üretim yöntemi ile gaz halinde hidrojen fosfitin yanı sıra sıvı hidrojen fosfit, gaz halinde hidrojen ve potasyum asit hipofosfit de denklemlere göre oluşturulmaktadır:

6P + 4KOH + 4H20 \u003d P 2 H 4 + 4KN 2 PO 2,

2P + 2KOH + 2H20 \u003d H2 + 2KN2 RO 2.

Sulu bir ortamda potasyum hidroksit ile etkileşime giren sıvı hidrojen fosfit, denklemlere göre gaz halinde hidrojen fosfit, hidrojen ve potasyum asit hipofosfit oluşturur:

2P 2 H 4 + KOH + H20 \u003d ZRN 3 + KN 2 RO 2,

R 2 H 4 + 2KOH + 2H20 \u003d ZN 2 + 2KN 2 RO 2.

Asit potasyum hipofosfit alkali ortam hidrojen salınımı ile potasyum ortofosfata dönüşür:

KN 2 PO 2 + 2KOH \u003d 2H 2 + K3P 4.

Yukarıdaki reaksiyon denklemlerine göre beyaz fosfor potasyum hidroksit ile ısıtıldığında gaz halinde hidrojen fosfit, hidrojen ve potasyum ortofosfat oluşur.

Bu şekilde elde edilen hidrojen fosfor kendiliğinden tutuşur. Bunun nedeni, kendi kendine tutuşan sıvı hidrojen fosfit ve hidrojenin bazı buharlarını içermesidir.

Potasyum oksit hidrat yerine sodyum, kalsiyum veya baryum oksit hidratlar kullanılabilir. Onlarla reaksiyonlar benzer şekilde ilerler.

Cihaz, 100-250 kapasiteli yuvarlak tabanlı bir şişedir. ml, gaz halindeki ürünleri su ile kristalleştiriciye yönlendiren, içinden bir tüpün geçirilmesi gereken bir lastik tıpa ile sıkıca kapatılmıştır.

Şişe, içine 2-3 bezelye büyüklüğünde beyaz fosfor atılan %30-50 KOH çözeltisi ile hacminin 3/4'üne kadar doldurulur. Şişe bir tripod kıskacına sabitlenir ve bir tahliye borusu kullanılarak suyla doldurulmuş bir kristalleştiriciye bağlanır (Şek.).

Şişe ısıtıldığında, potasyum hidroksit, yukarıdaki reaksiyon denklemlerine göre beyaz fosfor ile reaksiyona girer.

Şişedeki sıvının yüzeyine ulaşan sıvı hidrojen fosfit, hemen tutuşur ve kıvılcım şeklinde yanar; bu, şişede kalan oksijen tükenene kadar devam eder.

Şişe kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında, sıvı hidrojen fosfit damıtılır ve su üzerinde gaz halindeki hidrojen fosfit ve hidrojeni tutuşturur. Fosforik hidrojen sarı bir alevle yanar ve beyaz duman halkaları şeklinde fosfor anhidrit oluşturur.

Deneyin sonunda, balonun altındaki alevi azaltın, çıkış borusuyla tapayı çıkarın, ısıtmayı durdurun ve cihazı tamamen soğuyana kadar cereyan altında bırakın.

Kullanılmayan fosfor su ile iyice yıkanır ve sonraki deneyler için saklanır.

Tecrübe etmek. Kalsiyum fosfitin su ile ayrışması ile (kendiliğinden alev alabilir) gaz halindeki hidrojen fosfitin hazırlanması. Reaksiyon denkleme göre ilerler:

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

Aşağıdaki reaksiyonlar da aynı anda gerçekleşir:

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.

Cihaz, düz bir çıkış borusu ve büyük bir behere sahip küçük bir şişedir.

100 kapasiteli bir şişede tartmak için ml kurşun dökün, ardından az miktarda kuru kalsiyum fosfit ve birkaç damla eter ekleyin. Şişe, içinden düz bir cam tüpün 7-8 geçtiği kauçuk bir tıpa ile kapatılır. santimetre ve çap 3-5 mm mantarın alt kenarından başlayarak. Şişenin boynuna birkaç kurşun halka yerleştirdikten sonra, ona bir ip bağlanır. Eteri buharlaştırmak için şişeyi avucunuzun içinde bir süre tuttuktan sonra, büyük bir bardağa (yaklaşık 3 kapasiteli) bir ipe daldırılır. ben) su ile. İlk olarak balondan hava kabarcıkları ve eter buharları salınır, ardından balondaki gaz basıncı düştüğünde balona az miktarda su girer ve kalsiyum fosfit ayrışması başlar.

Kalsiyum fosfitin bozunması sonucu oluşan gaz halindeki ürünler, suyun balona sürekli akışını engeller.

Ortaya çıkan gazlar suyun yüzeyine ulaştığında alevlenirler ve yanarak beyaz duman halkaları şeklinde fosforik anhidrit oluştururlar.

Gaz basıncının düştüğü anda su balona küçük parçalar halinde girer ve kalsiyum fosfit tamamen tükenene kadar hidrojen fosfit oluşturur.

Şişeyi bir bardak suya batırmak için kurşun bilye ve halkalar kullanılır.

Bu deney başka bir şekilde yapılabilir. Bir bardak suya birkaç parça kalsiyum fosfit atılır. Kalsiyum fosfitin bozunması sırasında açığa çıkan gaz kabarcıkları sudan çıkarken tutuşur. Hidrojen fosfor yandığında, bu durumda camın üzerine beyaz duman halkaları şeklinde yükselen fosforik anhidrit oluşur.

Kalsiyum fosfit cımbız veya maşa ile alınır.

Saf (kendiliğinden yanmaz) hidrojen fosfit elde edilmesi, difosfinin özellikleri ile ilgili bölümde anlatılmaktadır.

Tecrübe etmek. Seyreltik Hcl ve H2S04'ün (veya bu asitlerden biri ile asitleştirilmiş suyun) kalsiyum, çinko, magnezyum ve alüminyum fosfitler üzerindeki etkisiyle hidrojen fosfitin hazırlanması. Reaksiyon denklemleri:

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

Ben - Ca, Mg, Zn,

AlP + 3HCl = PH3 + AlCl3.

Bu deneyde gaz halinde fosfor hidrojen ile birlikte sıvı fosfor hidrojen ve gaz halinde hidrojen oluşur.

Yukarıda listelenen fosfitlerden biri, seyreltik HCl (sp. ağırlık 1.12) veya seyreltik H2S04 içeren bir behere eklenir. Beher içindeki çözelti üzerinde kendiliğinden tutuşan hidrojen fosfit evrimi gözlenir.

Tecrübe etmek. Fosfor ve hipofosfor asitlerin ayrışması sırasında saf fosfor hidrojen PH 3 elde edilmesi. Isıtıldığında, aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelir:

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

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

Konsantre asit çözeltileri küçük cam şişelerde ısıtılır. Evrilen gaz halindeki ürünler, bir tüp vasıtasıyla suyla bir kristalleştiriciye gönderilir.

Tecrübe etmek. Seyreltik bir potasyum hidroksit çözeltisinin fosfonyum iyodür üzerinde etkisi ile saf gaz halinde hidrojen fosfitin hazırlanması. Reaksiyon denklemi:

PH 4 I + KOH \u003d PH 3 + KI + H20.

Hidrojen fosfit elde etmek için, küçük cam tüpler ve kuru pH 4 I olan bir Wurtz şişesine bir damlatma hunisinden bir KOH çözeltisi eklenir.

FOSFONYUM iyodür ÜRETİMİ VE ÖZELLİKLERİ

Karbon disülfid 50 içinde çözülür G beyaz fosfor. Yavaş yavaş 65 ekleyin G iyot. Karbon disülfidin buharlaştırma yoluyla uzaklaştırılmasından sonra fosfor iyodür kristalleri P 2 I 4 kalır; geniş kenarlı bir tüpe sahip bir Wurtz şişesine yerleştirilirler. Wurtz şişesinden zayıf bir CO2 akımı geçirilir ve ardından damlatma hunisinden su dökülür.

Sonuç olarak, Wurtz şişesinde fosfor asidi, az miktarda serbest hidrojen iyodür ve fosfonyum iyodür oluşur. 80°'ye ısıtıldığında, ikincisi süblimleşir ve dışarıdan soğutulmuş geniş bir tüpte toplanabilir. Ortaya çıkan fosfonyum iyodür, suyla ayrışan renksiz kristal bir maddedir.

Hidrojen iyodür üretimi ile ilgili deneylerde fosfonyum iyodür oluşumu ile zaten tanıştık.

GAZLI FOSFOR HİDROJENİN ÖZELLİKLERİ

Normal koşullar altında, gaz halindeki hidrojen fosfit renksiz, oldukça zehirli bir gazdır. kötü kokuçürük balık (veya sarımsak). Suda yüksek oranda çözünür (normal koşullar altında 5 ben su çözülür 1 ben pH 3), ancak onunla kimyasal olarak etkileşime girmez. Alkol ve eterde az çözünür. Soğutulduğunda, -87,4°'de kaynayan ve -132,5°'de kristal bir kütle halinde katılaşan bir sıvı halinde kalınlaşır. Hidrojen fosfit kritik sıcaklığı 52.8°, kritik basınç 64 ATM.

Fosforik hidrojen çok güçlü bir indirgeyici ajandır; 150°'de havada tutuşur ve aşağıdaki denkleme göre fosforik anhidrit oluşturmak için sarı bir alevle yanar:

2РН 3 + 4O 2 = Р 2 O 5 + 3Н 2 O

Gaz halindeki hidrojen fosfitin yanması, üretimiyle ilgili deneylerde zaten tartışılmıştır.

Tecrübe etmek. Gaz halindeki hidrojen fosfor ile gümüş ve bakır tuzlarının sulu çözeltilerinin geri kazanılması. Reaksiyon denklemleri:

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

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

Deney, test tüplerinde gerçekleştirilir. Reaksiyonun bir sonucu olarak, sadece gümüş ve bakır salınmaz, aynı zamanda ilgili fosfitler de oluşur, örneğin:

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

Bakır tuzları (CuS04 ve Cu2Cl2) gaz halindeki hidrojen fosfiti emer ve bu, gaz halindeki hidrojen fosfit ve hidrojen karışımını ayırmak için kullanılır - bakır tuzları ile yıkama kaplarından geçirilir.

Gaz halindeki hidrojen fosfor ayrıca nitrik, sülfürik ve kükürtlü asitleri, altın tuzlarını ve diğer bileşikleri de azaltır.

Gaz halindeki hidrojen fosfitin klor ile etkileşimi, klorun özelliklerini incelemek için yapılan deneylerin açıklamasında zaten tartışılmıştır.

Gaz halindeki hidrojen fosfit, doğrudan hidrohalik asitlerle birleşerek fosfonyum tuzları oluşturur (fosfonyum iyodür elde edilmesi yukarıda tarif edilmiştir). Eşit hacimlerde hidrojen iyodür ve hidrojen fosfit, renksiz kübik fosfonyum iyodür kristalleri oluşturmak üzere birleşir.

KALSİYUM FOSPİT

Tecrübe etmek. Kalsiyum fosfitin hazırlanması ve özellikleri. Kalsiyum fosfit, taslak altında küçük kalsiyum ve kırmızı fosfor parçalarından elde edilir. Beyaz fosfor bu amaç için kullanılmaz, çünkü onunla reaksiyon çok şiddetli ilerler.

Cihaz 10-12 uzunluğunda cam bir tüptür. santimetre ve çap 0,5 santimetre yatay olarak tripod kelepçesinin bir ucuna sabitlenir. Karışım 1 tüpün ortasına yerleştirilir. G küçük cips kalsiyum ve 1 G kuru kırmızı fosfor. Tüp ısıtıldığında, açık kahverengi bir katı olan Ca3P2 oluşumu ile her iki maddenin şiddetli bir kombinasyonu meydana gelir. Soğuduktan sonra tüp büyük bir havan içinde havaneli ile kırılır. Kalsiyum fosfit, harçtan spatula, cımbız veya metal maşa ile alınır ve saklama için kuru bir kavanoza yerleştirilir. Kavanoz sıkıca kapatılır ve atmosferik nemin etkisi altında kalsiyum fosfitin ayrışmasını önlemek için parafin ile doldurulur.

Kalsiyum fosfit ile kirlenmiş tüpün tüm parçaları da dikkatlice çıkarılır, çünkü ikincisinin ayrışması sırasında toksik ürünler oluşur.

Kalsiyum fosfitin su ve seyreltik asitlerle etkileşimi, gaz halindeki hidrojen fosfit üretimi deneylerinde dikkate alındı.

SIVI FOSFOR HİDROJEN R 2 H 4 (DİFOSFİN)

Genellikle, difosfin, fosfin üretimi sırasında bir yan ürün olarak oluşur, özellikle bu, fosfitler su ile ayrıştırıldığında meydana gelir. Ancak fosfin ve difosfinin kaynama ve erime noktaları arasındaki büyük fark nedeniyle, gaz karışımı 0°'ye soğutulmuş bir tüpten geçirilerek kolayca ayrılabilirler.

Difosfin elde edilmesi, ışığın etkisi altında ayrıştığı için karanlık bir odada gerçekleştirilir.

Tecrübe etmek. Difosfinin hazırlanması ve özellikleri. Cihaz, Şek. Üç boyunlu bir şişe, bir tarafta, bir soğutma buz ve sofra tuzu karışımından geçen uzun bir çıkış borusuna ve diğer tarafta, ucu suyla bir kaba indirilmesi gereken bir güvenlik borusuna bağlanır. Üç boyunlu bir şişe, hacminin 2/8'i kadar suyla doldurulur ve bir su banyosuna yerleştirilir, bunun yardımıyla şişedeki suyun sıcaklığı yaklaşık 50 ° seviyesinde tutulur. Üç boyunlu bir şişenin orta boynuna, üst ucu kauçuk tıpa ile kapatılmış geniş düz bir tüp sokulur.

Deneyin başlamasından önce, havayı aletten dışarı atmak için güvenlik tüpü bir CO2 kaynağına bağlanır. Bu, balonda hava varsa deney sırasında meydana gelebilecek bir patlamayı önlemek için yapılır.

Cihazdan hava alındıktan sonra, çıkış borusunun serbest ucu lastik bir tıpa ile kapatılır, CO2 kaynağının bağlantısı kesilir ve emniyet borusunun ucu su dolu bir kaba indirilir.

Orta tüp vasıtasıyla birkaç parça kalsiyum fosfit şişeye verilir ve tüp bir lastik tıpa ile kapatılır.

Kalsiyum fosfitin bozunması sırasında oluşan fosforik hidrojen, güvenlik tüpü aracılığıyla şişedeki karbondioksitin yerini alır.

Şişeden karbondioksiti çıkardıktan sonra, çıkış borusundaki mantarı çıkarın. Şimdi sıvı hidrojen fosfit buharları, içinde bulundukları su buharı ile birlikte çıkış borusuna akar ve bunun soğutma karışımına daldırılan kısmında yoğunlaşır. Tüpün bu kısmı yoğunlaştırılmış hidrojen fosfit ve su buharları ile tıkandığında, gazlar tekrar güvenlik tüpüne akar.

Çıkış tüpünün donmuş difosfinli serbest ucu bir gaz brülörü ile kapatılır, ardından tüp cihazdan ayrılır ve diğer ucu kapatılır.

Normal koşullar altında difosfin, renksiz, suyla karışmayan bir sıvıdır, 51.7°'de kaynar ve -99°'de katılaşır. Bu sıvı kendiliğinden tutuşur ve çok parlak bir alevle yanar, bu nedenle havasız ortamda depolanır.

Difosfin ışığı güçlü bir şekilde kırar ve cam duvarları ıslatmaz.

Atomize katılar, terebentin, ısı (30°), hafif ve konsantre HCl'nin etkisi altında difosfin, aşağıdaki denkleme göre fosfin ve fosfora ayrışır:

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

Fosfor, fosfinin bir kısmını emerek katı hidrojen fosfor adı verilen bir bileşik oluşturur.

Difosfinin konsantre HC1 mevcudiyetinde bozunması gerçeğinden yararlanarak, gaz halinde kendiliğinden tutuşmayan hidrojen fosfit elde etmek mümkündür. Bunu yapmak için, sıvı hidrojen fosfit buharları ile gaz halindeki hidrojen fosfit karışımı, konsantre HC1 içeren bir yıkama şişesinden geçirilir. Bu durumda, yıkama şişesinde katı hidrojen fosfor kalır - ışığın etkisi altında hidrojen ve kırmızı fosfora ayrışan açık sarı bir madde.

Tecrübe etmek. Saf, kendiliğinden tutuşmayan fosforlu hidrojen elde etmek. Cihaz, Şekil 1'e göre monte edilmiştir. İlk üç boyunlu şişe 2/3 oranında seyreltik HC1 ile doldurulur, ikincisi konsantre HC1 ile doldurulur ve su kristalleştiriciye dökülür. Cihaz monte edilir ve ilk üç boyunlu şişeye giren karbondioksit yardımıyla içindeki hava çıkarılır. Havayı çıkardıktan sonra, lastik boru üzerindeki I kelepçesini kapatın.

İlk üç boyunlu şişeye orta tüpten kalsiyum fosfit eklendikten sonra bir fosfin ve difosfin karışımı oluşur.

Konsantre HCl'den geçerek difosfin ayrışır ve saf gaz halindeki hidrojen fosfor, su yer değiştirme yöntemine göre çeşitli kaplarda toplanan suyla kristalleştiriciye girer.

FOSFORUN OKSİJEN BİLEŞİKLERİ

Tecrübe etmek. Fosfor anhidritin (fosfor trioksit) elde edilmesi ve özellikleri. Fosforik anhidrit, kuru havanın ısıtılmış kırmızı fosfordan geçirilmesiyle elde edilir. Birbirine topraklanmış üç cam tüp bir cihaz görevi görür. Tripod kelepçesine yatay olarak sabitlenen ilk tüp, kırmızı fosforun ısıtılmasına hizmet eder. Yine yatay bir konumda sabitlenmiş, yaklaşık 50 ° 'ye ısıtılmış ikinci tüpe, birinci tüpten gelen fosfor ve fosfor anhidriti yakalamak için bir cam yünü çubuk yerleştirilir. Üçüncü tüp kavislidir, ucu, fosfor anhidritin yoğunlaştığı dışarıdan soğutulmuş küçük bir şişenin neredeyse dibine indirilir.

Fosforik anhidrit - beyaz, kristal, çok mumsu Zehirli madde, 23.8°'de erime ve 173.1°'de kaynama. (Kaynama noktası, fosfor anhidritin nitrojen altında ısıtılmasıyla ayarlanabilir.)

Fosforik anhidrit indirgeyici özelliklere sahiptir. 70 ° 'ye ısıtıldığında tutuşur ve yanar, denkleme göre fosforik anhidrite dönüşür:

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

Yavaş yavaş, lüminesansın eşlik ettiği bu oksidasyon, normal sıcaklıklarda bile ilerlemeye başlar.

Fosforik anhidrit, dimerize P 4 O 10 molekülleri oluşturur.

210 ° 'nin üzerinde ısıtıldığında veya ışığın etkisi altında fosfor anhidrit ayrışır:

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

Fosfor anhidrit soğuk suyla çok yavaş birleşerek fosfor asidi H3P03 oluşturur. Sıcak su ile şiddetli reaksiyona girerek aşağıdaki denkleme göre fosfin ve fosforik asit oluşturur:

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

Tecrübe etmek. Fosforik anhidrit P 2 O 5'in (fosfor pentoksit) hazırlanması ve özellikleri. Fosforu yakarak fosforik anhidrit elde etmek için Şekil 1'de gösterilen cihazı kullanın.

Şişenin boynuna, ucuna küçük bir porselen potanın bir tel ile bağlandığı kauçuk bir tıpa üzerinde geniş bir düz cam tüp yerleştirilir. Tüp, potaya fosfor sokmaya ve ısıtılmış bir tel ile tutuşturmaya hizmet eder. Yan tüplerden birinden hava, temizlik için önce konsantre NaOH ve H2S04 çözeltileri ile yıkama şişelerinden geçen şişeye girer. Oksijenden yoksun hava, ikinci tüp vasıtasıyla şişeden kaçar, onunla birlikte fosforik anhidrit taşır, kuru ve soğuk bir şişede yoğunlaşır. İkincisi, suyla bir yıkama şişesi aracılığıyla bir su jeti pompasına bağlanır.

Deneyi gerçekleştirmek için bir su jeti pompası açılır, potaya fosfor parçaları verilir ve ateşe verilir. Fosfor tutuşturulduktan sonra ısıtılan tel çıkarılır ve geniş cam tüpün üst ucu lastik tıpa ile kapatılır.

Cihazdaki tüm tüpler ve fişler sıkıca bağlanmalıdır.

Fosfor aşağıdaki denkleme göre yanar:

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

Ortaya çıkan fosforik anhidrit, soğuk bir şişede, karı andıran pullar şeklinde yoğunlaşır.

Fosforik anhidritin hazırlanması, oksijen ve fosforun özelliklerinin incelenmesinde zaten tartışılmıştır.

Fosforik anhidrit, süngerimsi platin varlığında bir oksijen akışında süblimasyon yoluyla düşük fosfor oksitlerinin safsızlıklarından saflaştırılır. Fosforik anhidriti kuru, sıkıca kapatılmış ve parafin dolu kavanozlarda saklayın.

Fosforik anhidrit beyaz kristalli kar benzeri bir madde görünümüne sahiptir, ancak amorf ve camsı olabilir.

Fosforik anhidrit molekülüne bağlı su moleküllerinin sayısına bağlı olarak meta-, piro- ve ortofosforik asitler oluşur:

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.

Fosforik anhidrit, gazlar için en güçlü dehidrasyon maddesidir, bu nedenle asbest veya cam yünü üzerine uygulayarak kurutma kolonları ve kuleleri ile doldurulur. Bazı durumlarda diğer bileşiklerden su elementlerini uzaklaştırabilir, bu nedenle nitrik, sülfürik anhidrit ve diğer bileşiklerin üretiminde kullanılır. Havada, nemi çeken fosforik anhidrit hızla yayılır (nem yokluğunda depolanmalıdır).

Fosforik anhidrit suyla temas ettiğinde, güçlü bir ıslık sesi eşliğinde şiddetli bir hidrasyon reaksiyonu meydana gelir. Rüya büyük miktar soğuk su metafosforik verir ve çok miktarda ılık su ile ortofosforik asit oluşturur.

250°'ye kadar ısıtılan fosforik anhidrit süblimleşir ve monoklinik kristaller şeklinde kabın soğuk duvarlarına yerleşir. Kapalı bir cihazda 440°'ye ısıtıldığında polimerleşerek toz formuna geçer ve 600°'de camsı bir şekil alır. Buhar yoğunlaşmasının bir sonucu olarak, kristal bir form oluşur. Fosforik anhidrit 563°'de erir.

Tecrübe etmek. Metafosforik asit HPO 3'ün elde edilmesi ve özellikleri. 50 ml su içeren küçük bir bardağa 1-2 yemek kaşığı fosforik anhidrit ekleyin. Metafosforik asit oluşumu nedeniyle su bulanıklaşır. Çözelti beklemeye, sallamaya veya biraz ısınmaya bırakılırsa hafif hale gelir.

Çözelti buharlaştırıldığında, şeffaf, buz benzeri, renksiz camsı bir kütle şeklinde metafosforik asit salınır.

Metafosforik asidi parafin tıpa ile kapatılmış kavanozlarda saklayın; hava varlığında, yıkanarak çıkarılabilen beyaz bir kaplama ile kaplanır.

Monobazik metafosforik asit, orta kuvvette asitlere karşılık gelir. Suda çözünür. Fazla su ile piro- ve ortofosforik asitlere geçer.

Asetik asit pıhtılaştırıcı albümin ilavesiyle metafosforik asit veya mstafosfat çözeltisi. Yumurta beyazının pıhtılaşmasını gösteren bir deney tüpünde deney yapabilirsiniz.

Tecrübe etmek. Ortofosforik asit eldesi ve özellikleri. Fosforun oksidasyonu ile saf ortofosforik asit hazırlanması üzerine Nitrik asit Nitrik asidin özelliklerinin çalışmasında bahsedilen.

Ortofosforik asit ayrıca metafosforik asidin ısıtılması veya uzun süreli depolanması, fosfor asidinin ısıtılması, suyun fosfor pentaklorür, fosfor oksiklorür veya fosforik anhidrit üzerindeki etkisi ve konsantre sülfürik asidin kalsiyum ortofosfat üzerindeki etkisi ile de elde edilebilir.

Ortofosforik asit, sülfürik asidin kemik külü üzerindeki etkisiyle oluşur:

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

Porselen bir kapta 4-5 dakika ısıtın 5 G kemik külü, 5 ml su ve 5 ml konsantre H2S04 (sp. ağırlık 1.84). Kabın içindekiler daha sonra bir behere aktarılır ve soğutulduktan sonra eşit hacimde soğuk su ile seyreltilir.

Kalsiyum sülfat çökeltisini süzdükten ve berrak çözeltiyi buharlaştırdıktan sonra (150°C'ye ısıtılarak), koyulaşır ve koyu bir şurup kıvamı elde eder.

Filtrelenmiş çözeltinin bir kısmı turnusol varlığında amonyak ile nötralize edilirse (az miktarda ilave edilerek) ve ardından gümüş nitrat eklenirse, sarı bir gümüş ortofosfat Ag3P04 çökeltisi oluşur.

Ortofosforik asit, havada eriyen, renksiz, şeffaf ve katı eşkenar dörtgen kristallerdir. Orta kuvvette bir tribazik asittir. Az miktarda ısı salınımı ile suda çok kolay çözünür. %40-95 sulu çözelti şeklinde satışa sunulmaktadır.

Bir, iki veya üç hidrojen iyonunun metallerle değiştirilmesinin bir sonucu olarak, fosforik asit üç dizi tuz oluşturur (NaH2P04 - birincil sodyum fosfat, Na2HP04 - ikincil - sodyum fosfat ve Na3P04 - üçüncül Sodyum Fosfat).

Daha zayıf fakat daha az uçucu fosforik asit, nitrik ve sülfürik asitleri bileşiklerinden uzaklaştırabilir.

Ortofosforik asit 215°'ye ısıtıldığında, camsı bir kütle şeklinde pirofosforik asit elde edilir. Reaksiyon denkleme göre ilerler:

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

ve 300 ° 'nin üzerinde ısıtıldığında pirofosforik asit metafosforik hale gelir:

H 4 P 2 O 7 + 6 kalori\u003d 2HPO 3 + H20.

Tecrübe etmek. Fosfor asidinin hazırlanması ve özellikleri. Fosfor tribromür, triiyodür ve trikloridin hidrolizi yoluyla fosfor asidinin hazırlanması, hidrojen bromür ve hidrojen iyodür üretimi deneylerinde anlatılmıştır ve fosfor triklorürün özelliklerine ilişkin deneylerde ayrıca değinilecektir.

Fosforlu asit, orta kuvvette bir dibazik asittir; iki dizi tuz oluşturur, örneğin NaH2P03 - asidik sodyum fosfit ve Na2HP03 - ortalama sodyum fosfit.

Serbest halde H3PO3, havada yayılan ve suda kolayca çözünen renksiz bir kristaldir.

Fosfor asit ısıtıldığında aşağıdaki denkleme göre ortofosforik asit ve fosfine ayrışır:

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

Fosforlu asit, güçlü bir indirgeyici ajandır; ısıtıldığında, bir cıva klorür çözeltisini klorüre ve hatta metalik cıvaya indirger ve metalik gümüş, bir gümüş nitrat çözeltisinden izole edilir:

H3 RO3 + 2HgCl2 + H20 \u003d Hg 2Cl2 + H3RO4 + 2HCl,

H3PO3 + HgCl2 + H20 \u003d Hg + H3RO4 + HCl,

H 3 PO 3 + 2AgNO 3 + H 2 O \u003d 2Ag + H 3 PO 4 + 2HNO 3.

Tecrübe etmek. Hipofosforöz asit H3P02'nin indirgeyici doğası. Fosforlu asit ve tuzları (hipofosfitler) bakır, gümüş, cıva, altın ve bizmut tuzlarını karşılık gelen metallere indirger. Örneğin, bir bakır sülfat veya gümüş nitrat çözeltisine bir hipofosfor asit çözeltisi eklenirse, metalik bakır, metalik gümüş salınır ve denklemlere göre ortofosforik asit oluşur:

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

H 3 PO 2 + 4AgNO 3 + 2H 2 O \u003d 4Ag + H 3 PO 4 + 4HNO 3.

Fosforlu asit, sulu çözeltilerdeki brom ve iyodu, denklemlere göre hidrojen bromür ve iyodüre indirger:

H 3 PO 2 + 2Br 2 + 2H20 \u003d 4HBr + H3 RO 4,

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

Beyaz fosforun güçlü bazlarla ısıtılmasıyla hipofosfitlerin hazırlanması, hidrojen fosfit hazırlanması üzerine bir deneyde tarif edilmiştir.

Baryum hipofosfit sülfürik asit ile işlendiğinde, değişim reaksiyonu sonucunda hipofosfor asit elde edilir.

hakkında her şey kırmızı fosfor

FOSFOR(Yunanca fosfordan - parlak; lat. Fosfor) - ana alt grubun 5. grubunda 3. dönemde yer alan yer kabuğunun en yaygın elementlerinden biri. İçeriği, kütlesinin %0.08-0.09'u kadardır. Deniz suyundaki konsantrasyon 0.07 mg/l'dir. Yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle serbest halde bulunmaz. En önemlileri apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), fosforit Ca3(PO4)2 ve diğerleri olmak üzere yaklaşık 190 mineral oluşturur. Fosfor, yeşil bitkilerin her yerinde ve daha da fazlası meyve ve tohumlarda bulunur. Hayvan dokularında bulunan, proteinlerin ve diğer temel organik bileşiklerin (ATP, DNA) bir parçasıdır, yaşamın bir unsurudur.

Öykü

Fosfor 1669'da Hamburglu simyacı Hennig Brand tarafından keşfedildi. Diğer simyacılar gibi, Brand da filozofun taşını bulmaya çalıştı, ancak parlak bir madde aldı. Brand, insan idrarıyla yapılan deneylere odaklandı, çünkü altın rengine sahip olmanın altın veya madencilik için gerekli bir şey içerebileceğine inanıyordu. Başlangıçta, yöntemi, ilk başta idrarın kaybolana kadar birkaç gün boyunca yerleşmesinden oluşuyordu. kötü koku ve sonra yapışkan bir duruma kaynatılır. Bu macunu yüksek sıcaklıklara ısıtarak ve kabarcık görünümüne getirerek, yoğunlaştırıldığında altın içereceğini umdu. Birkaç saatlik yoğun kaynamadan sonra, çok parlak yanan ve ayrıca karanlıkta titreyen beyaz mum benzeri bir madde taneleri elde edildi. Marka bu maddeye fosfor mirabilis (lat. "mucizevi hafif taşıyıcı") adını verdi. Brand'in fosfor keşfi, antik çağlardan beri yeni bir elementin ilk keşfiydi.

Bir süre sonra, fosfor başka bir Alman kimyager Johann Kunkel tarafından elde edildi.

Brand ve Kunkel'den bağımsız olarak fosfor, 14 Ekim 1680 tarihli ve 1693'te yayınlanan "İnsan idrarından fosfor hazırlama yöntemi" makalesinde tarif eden R. Boyle tarafından elde edildi.

Fosfor elde etmek için geliştirilmiş bir yöntem, 1743'te Andreas Marggraf tarafından yayınlandı.

Arap simyacılarının 12. yüzyılda fosfor elde edebildiğine dair kanıtlar var.

Fosforun basit bir madde olduğu Lavoisier tarafından kanıtlanmıştır.

adın kökeni

1669'da Henning Brand, beyaz kum ve buharlaştırılmış idrar karışımını ısıtarak, karanlıkta parlayan ve ilk olarak "soğuk ateş" olarak adlandırılan bir madde elde etti. İkincil adı "fosfor" şuradan gelir: Yunanca kelimeler"φῶς" - hafif ve "φέρω" - Ben taşıyorum. AT antik Yunan mitolojisi Phosphorus (veya Eosphorus, diğer Yunanca Φωσφόρος) adı Sabah Yıldızı'nın koruyucusu tarafından giyildi.

Fosfor almak

Fosfor 1600 °C sıcaklıkta kok ve silika ile etkileşim sonucu apatit veya fosforitten elde edilir:

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

Ortaya çıkan beyaz fosfor buharı, alıcıda su altında yoğunlaşır. Fosforitler yerine, örneğin metafosforik asit gibi diğer bileşikler indirgenebilir:

4HPO3 + 12C → 4P + 2H2 + 12CO

Fiziksel özellikler

İlköğretim fosfor normal koşullar altında, birkaç kararlı allotropik modifikasyonu temsil eder; Fosfor allotropisi sorunu karmaşıktır ve tam olarak çözülmemiştir. Genellikle, basit bir maddenin dört modifikasyonu ayırt edilir - beyaz, kırmızı, siyah ve metalik fosfor. Bazen ana allotropik modifikasyonlar olarak da adlandırılırlar, bu da diğerlerinin bu dördünün bir çeşidi olduğunu ima eder. Normal koşullar altında, fosforun sadece üç allotropik modifikasyonu vardır ve ultra yüksek basınç koşulları altında metalik bir form da vardır. Tüm modifikasyonlar renk, yoğunluk ve diğer fiziksel özellikler; beyazdan metalik fosfora geçiş ve metalik özelliklerde bir artış sırasında kimyasal aktivitede belirgin bir azalma eğilimi vardır.

kırmızı fosfor

kırmızı fosfor Mor fosfor olarak da adlandırılan elementel fosforun termodinamik olarak daha kararlı bir modifikasyonudur. İlk olarak 1847 yılında İsveç'te Avusturyalı kimyager A. Schrötter tarafından atmosferde beyaz fosforun 500 °C'de ısıtılmasıyla elde edilmiştir. karbonmonoksit(CO) sızdırmaz bir cam ampulde.

Kırmızı fosfor, Pn formülüne sahiptir ve karmaşık bir yapıya sahip bir polimerdir. Üretim yöntemine ve kırmızı fosforun ezilme derecesine bağlı olarak, mor-kırmızıdan menekşe tonlarına sahiptir ve döküm halinde bakır renk tonu ile koyu mor metalik bir parlaklığa sahiptir. Kırmızı fosforun kimyasal aktivitesi beyazınkinden çok daha düşüktür; son derece düşük çözünürlüğe sahiptir. Kırmızı fosforu yalnızca, bazen büyük kristaller elde etmek için kullanılan belirli erimiş metallerde (kurşun ve bizmut) çözmek mümkündür. Örneğin, 1865'te Alman fiziksel kimyager I. V. Gittorf ilk kez mükemmel yapılı, ancak küçük kristaller (Gittorf'un fosforu) aldı. Kırmızı Fosfor, 240-250 °C sıcaklığa kadar havada kendiliğinden tutuşmaz. beyaz üniforma süblimasyon sırasında), ancak sürtünme veya darbe üzerine kendiliğinden tutuşur, kemilüminesans fenomeninden tamamen yoksundur. Suda, benzen, karbon disülfür ve diğerlerinde çözünmez, fosfor tribromürde çözünür. Süblimleşme sıcaklığında, kırmızı fosfor, soğutulması üzerine esas olarak beyaz fosforun oluştuğu buhara dönüştürülür.

virülans kırmızı fosfor beyazdan binlerce kat daha az, bu nedenle örneğin kibrit üretiminde çok daha yaygın olarak kullanılır (kutuların ızgara yüzeyi kırmızı fosfor bazlı bir bileşim ile kaplanır)

"TERKI" nin bileşimi

kırmızı fosfor	30,8 %
trisülfür antimon	41,8 %
Demir Asgari	12,8 %
Tebeşir	2,6 %
Badana Çinko	1,5 %
cam zemin	3,8 %
Tutkal Kemik	6,7 %

Kırmızı fosforun yoğunluğu da daha yüksektir, döküldüğünde 2400 kg/m³'e ulaşır. Havada depolandığında, nem varlığında kırmızı fosfor yavaş yavaş oksitlenir, higroskopik bir oksit oluşturur, suyu emer ve nemli ("ıslanmış") hale gelir, viskoz fosforik asit oluşturur; Bu nedenle hava geçirmez bir kapta saklanır. "Islatıldığında" - fosforik asit kalıntılarından suyla yıkanır, kurutulur ve amaçlanan amacı için kullanılır.

Kimyasal özellikler

Fosforun kimyasal aktivitesi azottan çok daha yüksektir. Fosforun kimyasal özellikleri, büyük ölçüde allotropik modifikasyonu ile belirlenir. Beyaz fosfor çok aktiftir, kırmızı ve siyah fosfora geçiş sürecinde kimyasal aktivite keskin bir şekilde azalır. Beyaz fosfor havada karanlıkta parlar, parlama fosfor buharının düşük oksitlere oksidasyonundan kaynaklanır. Sıvı ve çözünmüş halde ve 800 °C'ye kadar olan buharlarda fosfor, P4 moleküllerinden oluşur. 800 °C'nin üzerinde ısıtıldığında moleküller ayrışır: Р4 = 2Р2. 2000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda moleküller atomlara ayrılır.

Basit Maddelerle Etkileşim

Fosfor oksijen tarafından kolayca oksitlenir:

4P + 5O2 → 2P2O5 (aşırı oksijenle)

4P + 3O2 → 2P2O3 (yavaş oksidasyon veya oksijen eksikliği ile)

Birçok basit madde ile etkileşime girer - halojenler, kükürt, oksitleyici ve indirgeyici özellikler gösteren bazı metaller:

metallerle - oksitleyici bir ajan, fosfitleri oluşturur:

2P + 3Ca → Ca3P2, 2P + 3Mg → Mg3P2

fosfitler, metal olmayan indirgeyici ajan ile fosfin oluşturmak üzere su ve asitler tarafından ayrıştırılır:

2P + 3S → P2S3, 2P + 3Cl2 → 2PCl3. Hidrojen ile etkileşime girmez.

Su ile Etkileşim

Orantısız iken su ile etkileşime girer:

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

Alkalilerle etkileşim

Alkali çözeltilerde, orantısızlık büyük ölçüde meydana gelir:

4P + 3KOH + 3H2O → PH3 + 3KH2PO2

Onarıcı Özellikler

Güçlü oksitleyici maddeler fosforu fosforik aside dönüştürür:

3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

Oksidasyon reaksiyonu, kibrit tutuşturulduğunda da meydana gelir; Berthollet tuzu oksitleyici bir madde olarak işlev görür:

6P + 5KClO3 → 5KCl + 3P2O5

Başvuru

Fosfor en önemli biyojenik elementtir ve aynı zamanda endüstride çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Kibrit yapımında kırmızı fosfor kullanılmaktadır. İnce öğütülmüş cam ve yapıştırıcı ile birlikte kutunun yan yüzeyine uygulanır. Potasyum klorat ve kükürt içeren bir kibrit başı sürtüldüğünde tutuşma meydana gelir.

Elemental Fosforun Toksikolojisi

kırmızı fosfor pratik olarak toksik değildir. Akciğerlere giren kırmızı fosfor tozu, kronik etkili pnömoniye neden olur.

beyaz fosforçok toksik, lipidlerde çözünür. Beyaz fosforun öldürücü dozu 50-150 mg'dır. Deriye bulaşan beyaz fosfor ciddi yanıklara neden olur.

Akut fosfor zehirlenmesi ağız ve midede yanma, baş ağrısı, halsizlik ve kusma ile kendini gösterir. 2-3 gün sonra sarılık gelişir. Kronik formlar, kalsiyum metabolizmasının ihlali, kardiyovasküler ve sinir sistemlerinde hasar ile karakterizedir. için ilk yardım akut zehirlenme- gastrik lavaj, müshil, temizleyici lavmanlar, intravenöz glikoz çözeltileri. Cilt yanıkları durumunda, etkilenen bölgelere bakır sülfat veya soda solüsyonları uygulayın. Havadaki fosfor buharının MPC'si endüstriyel tesisler- 0.03 mg/m³, geçici olarak izin verilen konsantrasyon atmosferik hava- 0,0005 mg/m³, MPC içinde içme suyu- 0.0001 mg/dm³.

TANIM

Fosfor birkaç allotropik değişiklik oluşturur: beyaz, kırmızı ve siyah fosfor.

Beyaz, kırmızı ve siyah fosfor

Beyaz fosfor allotropik modifikasyonlardan biridir. kimyasal element fosfor (Şekil 1). P 4 moleküllerinden oluşur. Yarı kararlı, oda sıcaklığında mum gibi yumuşak (bıçakla kesilmiş), soğukta kırılgan. Ayrışmadan erir ve kaynar, hafif ısıtıldığında uçucudur, su buharı ile damıtılır. Havada yavaşça oksitlenir (radikallerin katılımıyla zincirleme reaksiyon, kemilüminesans), oksijen varlığında düşük ısıtma ile tutuşur. Karbon disülfür, amonyak, kükürt oksit (IV) içinde iyi çözünür, zayıf - karbon tetraklorür içinde. Suda çözünmez, bir su tabakası altında iyi korunur.

Pirinç. 1. Beyaz fosfor. Görünüm.

Kırmızı fosfor, elementel fosforun termodinamik olarak en kararlı allotropik modifikasyonudur. Normal şartlar altında çeşitli tonlarda (mor-kırmızıdan menekşeye) bir tozdur (Şek. 2). Renk, elde etme yöntemi ve maddenin ezilme derecesi ile belirlenir. Metalik bir parlaklığa sahiptir. Isıtıldığında süblimleşir. Havada oksitlenir. Suda ve karbon disülfidde çözünmez. Kırmızı fosforun kimyasal aktivitesi beyaz ve siyahtan çok daha azdır. Menekşe fosforun (Gittorf fosforu) kristalleştiği bir kurşun eriyiği içinde çözülür.Kırmızı fosfor buharı soğutulduğunda beyaz fosfor elde edilir.

Pirinç. 2. Kırmızı fosfor. Görünüm.

Altında ısıtılarak beyazdan siyah fosfor oluşur. yüksek basınç 200-220 o C'de. Dokunulduğunda yağlı, grafite benziyor. Yoğunluk - 2,7 g / cm3. Yarı iletken.

Fosforun kimyasal formülü

Beyaz fosforun kimyasal formülü P 4'tür. Bu maddenin molekülünün dört fosfor atomu (Ar = 31 amu) içerdiğini gösterir. Kimyasal formüle göre hesaplayabilirsiniz. moleküler ağırlık beyaz fosfor:

Mr(P 4) = 2×Ar(P) = 4×31 = 124.

Kırmızı fosfor, Pn formülüne sahiptir ve karmaşık bir yapıya sahip bir polimerdir.

Fosforun yapısal (grafik) formülü

Fosforun yapısal (grafik) formülü daha görseldir. Bir molekül içinde atomların birbirine nasıl bağlandığını gösterir.

Beyaz fosforun yapısal formülü:

Kırmızı fosfor polimerinin yapısal formülü şöyledir:

elektronik formül

Bir atomdaki elektronların enerji alt seviyelerine göre dağılımını gösteren elektronik bir formül aşağıda gösterilmiştir:

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

Ayrıca fosforun p-ailesinin elemanlarına ait olduğunu ve değerlik elektronlarının sayısını gösterir - dış enerji seviyesinde 5 elektron vardır (3s 2 3p 3).

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Egzersiz yapmak	Azot, hidrojen, krom ve oksijenin kütle fraksiyonlarının %11.11 olduğu, mol kütlesi 300'den az olan bir tuzun moleküler formülünü belirleyin; %3.17; Sırasıyla %41,27 ve %44,44.
Karar	HX bileşiminin molekülündeki X elementinin kütle oranı aşağıdaki formülle hesaplanır: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × %100. Moleküldeki azot atomu sayısını "x", hidrojen atomu sayısını "y", krom atomu sayısını "z" ve oksijen atomu sayısını "k" olarak gösterelim. Demir ve oksijen elementlerinin karşılık gelen göreli atom kütlelerini bulalım (D.I. Mendeleev'in Periyodik Tablosundan alınan bağıl atom kütlelerinin değerleri tam sayılara yuvarlanacaktır). Ar(N) = 14; Ar(H) = 1; Ar(Cr) = 52; Ar(O) = 16. Elementlerin yüzdesini karşılık gelen göreli atom kütlelerine böleriz. Böylece, bileşiğin molekülündeki atom sayısı arasındaki ilişkiyi bulacağız: 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. Anlamına geliyor en basit formül nitrojen, hidrojen, krom ve oksijen bileşikleri, N2H8Cr2O7 veya (NH4)2Cr2O7 biçimindedir. Amonyum dikromat.
Cevap	(NH 4) 2 Cr 2 O 7

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak	Oksijen içeren maddelerin yanması sonucu organik bileşik Fazla havada 1.584 g karbondioksit ve 0.972 ml su toplanır. Bu bileşiğin havadaki buhar yoğunluğu 1.5865'tir. dışarı çıkarmak kimyasal formül aynı isimde iki radikal içeriyorsa bileşik.
Karar	Karbon, hidrojen ve oksijen atomlarının sayısını sırasıyla "x", "y" ve "z" olarak gösteren bir organik bileşiğin yanma reaksiyonu için bir şema çizelim: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. Bu maddeyi oluşturan elementlerin kütlelerini belirleyelim. D.I.'nin Periyodik Tablosundan alınan bağıl atom kütlelerinin değerleri. Mendeleev, tamsayılara yuvarlanır: 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(H20)×M(H) = ×M(H); m(H) =. Karbondioksit ve suyun molar kütlelerini hesaplayın. Bilindiği gibi bir molekülün molar kütlesi, molekülü oluşturan atomların bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir (M = Mr): M(CO 2) \u003d Ar (C) + 2 × Ar (O) \u003d 12+ 2 × 16 \u003d 12 + 32 \u003d 44 g / mol; M(H20) \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 gr. Organik bir maddenin molar kütlesinin değeri, havadaki yoğunluğu kullanılarak belirlenebilir: M madde = M hava × D hava; M maddesi \u003d 29 × 1.5862 \u003d 46 g / mol. Bileşikteki karbon ve hidrojen atomlarının sayısını bulun: 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. Bu, bu bileşiğin hidrokarbon radikalinin en basit formülünün CH3 ve molar kütle 15 g/mol. Bu, oksijenin imkansız olduğu anlamına gelir. 2 × M (CH 3) \u003d 2 × 15 \u003d 30 g / mol aynı adlı iki radikalle ilgili sorunun durumunu dikkate alarak, oksijenin, yani. organik oksijen içeren bileşik, CH3-0-CH3 formuna sahiptir. Aseton (dimetil keton).
Cevap	CH3 -O-CH3

Fosfor, birkaç allotropik modifikasyonda bilinir: beyaz, kırmızı, mor ve siyah. Laboratuvar pratiğinde beyaz ve kırmızı modifikasyonlarla karşılaşılması gerekir.

Beyaz fosfor katıdır. Normal şartlar altında sarımsı, yumuşak ve ağdaya benzer görünümdedir. Kolayca oksitlenir ve yanıcıdır. Beyaz fosfor zehirlidir - ciltte ağrılı yanıklar bırakır. Beyaz fosfor, 0,5-2 çapında farklı uzunluklarda çubuklar şeklinde satışa sunulmaktadır. santimetre.

Beyaz fosfor kolayca oksitlenir ve bu nedenle (kavanozların donma nedeniyle çatlamaması için) az aydınlatılmış ve çok soğuk olmayan odalarda dikkatlice kapatılmış koyu renkli cam kaplarda su altında saklanır. Su ve oksitleyici fosforun içerdiği oksijen miktarı çok azdır; 7-14 mg litre su başına.

Işığın etkisi altında beyaz fosfor kırmızıya dönüşür.

Yavaş oksidasyon ile beyaz fosforun parlaması gözlenir ve kuvvetli oksidasyon ile tutuşur.

Beyaz fosfor cımbız veya metal maşa ile alınır; hiçbir durumda ellerinizle dokunmamalısınız.

Beyaz fosforlu yanık durumunda, yanan bölge AgNO 3 (1:1) veya KMnO 4 (1:10) solüsyonu ile yıkanır ve aynı solüsyonlara veya %5'lik solüsyona batırılmış ıslak pansuman yapılır. bakır sülfat, daha sonra yara su ile yıkanır ve epidermisi yumuşattıktan sonra, metil menekşe ile vazelin bandajı uygulayın. Şiddetli yanıklar için bir doktora görünün.

Gümüş nitrat, potasyum permanganat ve bakır sülfat çözeltileri beyaz fosforu oksitler ve böylece zararlı etkisini durdurur.

Beyaz fosfor zehirlenmesi durumunda, kusma meydana gelene kadar ağızdan bir çay kaşığı %2 bakır sülfat çözeltisi alın. Ardından, lüminesansa dayalı Mitcherlich testi kullanılarak fosfor varlığı belirlenir. Bunun için zehirlenen kişinin kusmasına sülfürik asitle asitlendirilmiş su eklenir ve karanlıkta damıtılır; fosfor içeriğinde, buharların parlaması gözlenir. Cihaz olarak, damıtılmış ürünlerin alıcıya girdiği Liebig kondansatörünün bağlı olduğu yan tüpe bir Wurtz şişesi kullanılır. Fosfor buharı bir gümüş nitrat çözeltisine yönlendirilirse, gümüş tuzlarının beyaz fosfor ile indirgenmesi üzerine deneyde verilen denkleme göre oluşan siyah bir metalik gümüş çökeltisi oluşur.

zaten 0.1 G beyaz fosfor, bir yetişkin için öldürücü bir dozdur.

Beyaz fosfor su altında porselen havanda bıçak veya makasla kesilir. Oda sıcaklığında su kullanıldığında fosfor parçalanır. Bu nedenle, ılık su kullanmak daha iyidir, ancak 25-30 ° 'den yüksek değildir. Fosfor ılık suda kesildikten sonra soğuk suya aktarılır veya soğuk su akımı ile soğutulur.

Beyaz fosfor oldukça yanıcı bir maddedir. Havadaki oksijen konsantrasyonuna bağlı olarak 36-60° sıcaklıkta tutuşur. Bu nedenle, deneyler yaparken bir kazadan kaçınmak için her bir tanesini hesaba katmak gerekir.

Beyaz fosforun kurutulması, sürtünme veya basınçtan kaçınarak, üzerine ince asbest veya filtre kağıdı süratle uygulanarak gerçekleştirilir.

Fosfor tutuştuğunda kum, ıslak havlu veya su ile söndürülür. Yanan fosfor bir kağıt yaprağının (veya asbestin) üzerindeyse, erimiş yanan fosfor kolayca dökülebileceğinden bu tabakaya dokunulmamalıdır.

Beyaz fosfor 44°'de erir, 281°'de kaynar. Beyaz fosfor su ile erir, çünkü hava ile temas ettiğinde erimiş fosfor tutuşur. Füzyon ve ardından soğutma ile beyaz fosfor atıktan kolayca geri kazanılabilir. Bunu yapmak için, su ile bir porselen potada toplanan çeşitli deneylerden gelen beyaz fosfor atığı bir su banyosunda ısıtılır. Erimiş fosforun yüzeyinde kabuk oluşumu fark edilirse, biraz HNO3 veya krom karışımı eklenir. Kabuk oksitlenir, küçük taneler ortak bir kütlede birleşir ve soğuk su jeti ile soğutulduktan sonra bir parça beyaz fosfor elde edilir.

Fosfor kalıntıları hiçbir durumda lavaboya atılmamalıdır, çünkü kanalizasyon dirseklerinin kıvrımlarında birikerek bakım işçilerinde yanıklara neden olabilir.

Tecrübe etmek. Erimiş beyaz fosforun eritilmesi ve aşırı soğutulması. Bezelye büyüklüğünde bir parça beyaz fosfor, suyla dolu bir deney tüpüne konur. Test tüpü, neredeyse tepesine kadar suyla doldurulmuş bir behere yerleştirilir ve bir tripod kelepçesi içinde dikey bir konumda sabitlenir. Cam hafifçe ısıtılır ve bir termometre kullanılarak fosforun eridiği test tüpündeki suyun sıcaklığı belirlenir. Eritme sonunda tüp soğuk su ile behere aktarılır ve fosforun katılaşması gözlemlenir. Tüp sabitse, 44°'nin altındaki (30°'ye kadar) bir sıcaklıkta beyaz fosfor sıvı halde kalır.

Erime noktasının altında soğutulan beyaz fosforun sıvı hali, bir aşırı soğuma halidir.

Deney sona erdikten sonra fosforu daha kolay çıkarmak için tekrar eritilir ve deney tüpü, deliği yukarı bakacak şekilde eğik olarak soğuk su dolu bir kaba daldırılır.

Tecrübe etmek. Telin ucuna bir parça beyaz fosfor takılması. Beyaz fosforu eritmek ve katılaştırmak için fosfor ve su içeren küçük bir porselen pota kullanılır; bir bardak ılık ve ardından soğuk suya konur. Bu amaçla tel, 25-30 uzunluğunda demir veya bakır alınır. santimetre ve çap 0.1-0.3 santimetre. Tel, katılaşan fosfora daldırıldığında, ona kolayca yapışır. Pota yokluğunda bir test tüpü kullanılır. Bununla birlikte, test tüpünün yüzeyinin yeterince düzgün olmaması nedeniyle, fosforu çıkarmak için bazen kırılması gerekir. Beyaz fosforu telden çıkarmak için bir bardak ılık suya daldırılır.

Tecrübe etmek. Fosforun özgül ağırlığının belirlenmesi. 10°'de fosforun özgül ağırlığı 1,83'tür. Tecrübe, beyaz fosforun sudan daha ağır ve konsantre H 2 SO 4'ten daha hafif olduğundan emin olmamızı sağlar.

Küçük bir parça beyaz fosfor, su ve konsantre H2S04 (özgül ağırlık 1.84) ile bir test tüpüne konulduğunda, fosforun suda battığı, ancak asit yüzeyinde yüzdüğü ve ısı nedeniyle eridiği gözlenir. konsantre H2SO4 suda çözündüğünde salınır.

Konsantre H2S04'ü suyla bir test tüpüne dökmek için, test tüpünün ucuna ulaşan uzun ve dar boyunlu bir huni kullanın. Asidi dökün ve huniyi sıvıların karışmasını önlemek için dikkatlice test tüpünden çıkarın.

Deneyin sonunda, deney tüpünün içeriği bir cam çubukla karıştırılır ve fosfor katılaşana kadar soğuk su akışı ile dışarıdan soğutulur, böylece deney tüpünden çıkarılabilir.

Kırmızı fosfor kullanıldığında, özgül ağırlığının (2.35) hem suyun hem de konsantre sülfürik asidin özgül ağırlığından daha büyük olması nedeniyle, yalnızca suda değil, konsantre H2S04'te de battığı gözlenir.

BEYAZ FOSFOR, GLOW

Normal sıcaklıklarda bile meydana gelen yavaş oksidasyon nedeniyle, beyaz fosfor karanlıkta parlar (dolayısıyla "ışıklı" adı). Karanlıkta bir fosfor parçasının etrafında, fosfor titreştiğinde dalga benzeri bir harekete geçen yeşilimsi parlak bir bulut belirir.

Fosforesans (fosforun lüminesansı), fosfor buharının havadaki oksijen tarafından fosfor ve fosfor anhidrite yavaş oksidasyonu ile ışık salınımı ile, ancak ısı salınımı olmadan açıklanır. Bu durumda ozon açığa çıkar ve etrafındaki hava iyonize olur (beyaz fosforun yavaş yanmasını gösteren deneye bakınız).

Fosforesans sıcaklığa ve oksijen konsantrasyonuna bağlıdır. 10° ve normal basınç fosforesans zayıf ilerler ve hava yokluğunda hiç oluşmaz.

Ozon ile reaksiyona giren maddeler (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terebentin yağı) fosforesansı zayıflatır veya tamamen durdurur.

Kimyasal enerjinin ışık enerjisine dönüştürülmesine "kemilüminesans" denir.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun parıltısının gözlemlenmesi. Karanlıkta, bir bardakta tamamen suyla kaplı olmayan bir beyaz fosfor parçası görürseniz, yeşilimsi bir parıltı fark edilir. Bu durumda, ıslak fosfor yavaş yavaş oksitlenir, ancak suyun sıcaklığı beyaz fosforun parlama noktasının altında olduğundan tutuşmaz.

Beyaz fosforun parlaması, bir parça beyaz fosfor kısa bir süre havaya maruz bırakıldıktan sonra gözlemlenebilir. Cam yünü üzerinde bir balonun içine birkaç parça beyaz fosfor koyup balonu karbondioksit ile doldurursanız, çıkış tüpünün ucunu cam yünü altında balonun dibine indirirseniz ve daha sonra balonu suya batırarak hafifçe ısıtırsanız. ılık su ile bir kap, sonra karanlıkta soğuk soluk yeşilimsi bir alev oluşumunu gözlemleyebilirsiniz (elinizi güvenle içine koyabilirsiniz).

Soğuk alevin oluşumu, balonu terk eden karbondioksitin, balonun ağzında hava ile temas ettiğinde oksitlenmeye başlayan fosfor buharını içeri almasıyla açıklanır. Bir şişede, beyaz fosfor tutuşmaz, çünkü bir karbondioksit atmosferindedir. Deneyin sonunda, şişe su ile doldurulur.

Hidrojen veya karbon dioksit atmosferinde beyaz fosfor elde etme deneyi açıklanırken, bu deneyleri karanlıkta gerçekleştirmenin beyaz fosforun parıltısını gözlemlemeyi mümkün kıldığı daha önce belirtilmişti.

Bir duvara, bir kartona veya fosforlu tebeşirli bir kağıda bir yazıt yaparsanız, fosforesans nedeniyle yazıt karanlıkta uzun süre görünür kalır.

Böyle bir yazı tahtaya yapılamaz, çünkü bundan sonra sıradan tebeşir ona yapışmaz ve tahtanın benzin veya başka bir stearin çözücü ile yıkanması gerekir.

Fosforlu tebeşir, sıvı beyaz fosforun erimiş stearin veya parafin içinde çözülmesiyle elde edilir. Bunu yapmak için, ağırlıkça yaklaşık iki parça stearin (mum parçaları) veya parafin bir ağırlık parçası kuru beyaz fosfora bir test tüpüne eklenir, oksijenin girmesini önlemek için test tüpü pamuk yünü ile kaplanır ve sürekli olarak ısıtılır. titriyor. Erime sonunda test tüpü soğuk su jeti ile soğutulur, ardından test tüpü kırılır ve katılaşan kütle uzaklaştırılır.

Fosforlu tebeşir su altında depolanır. Böyle bir tebeşir parçası kullanıldığında ıslak kağıda sarılır.

Fosforlu tebeşir, porselen bir kapta eritilmiş parafine (stearin) küçük parçalar halinde kurutulmuş beyaz fosfor eklenerek de elde edilebilir. Fosfor ilave edildiğinde parafin tutuşursa, bardağın üzeri bir parça karton veya asbest ile kapatılarak söndürülür.

Biraz soğutmadan sonra, parafin içindeki fosfor çözeltisi kuru ve temiz test tüplerine dökülür ve katı bir kütle halinde katılaşana kadar soğuk su akışıyla soğutulur.

Bundan sonra test tüpleri kırılır, tebeşir çıkarılır ve su altında saklanır.

BEYAZ FOSFORUN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ

Suda, beyaz fosfor az çözünür, alkol, eter, benzen, ksilen, metil iyodür ve gliserin içinde az çözünür; karbon disülfür, kükürt klorür, fosfor triklorür ve tribromür, karbon tetraklorür içinde iyi çözünür.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun karbon disülfid içinde çözünmesi. Karbon disülfür, renksiz, oldukça uçucu, oldukça yanıcı, zehirli bir sıvıdır. Bu nedenle, onunla çalışırken buharlarını solumaktan kaçının ve tüm gaz brülörlerini kapatın.

Bezelye büyüklüğünde üç veya dört parça beyaz fosfor 10-15 bardakta hafif çalkalanarak eritilir. ml karbon disülfid.

Küçük bir filtre kağıdı yaprağı bu solüsyonla nemlendirilir ve havada tutulursa kağıt bir süre sonra tutuşur. Bunun nedeni, karbon disülfidin hızla buharlaşması ve kağıt üzerinde kalan ince bölünmüş beyaz fosforun normal sıcaklıklarda hızla oksitlenmesi ve oksidasyon sırasında açığa çıkan ısı nedeniyle tutuşmasıdır. (Çeşitli maddelerin tutuşma sıcaklığının öğütme derecesine bağlı olduğu bilinmektedir.) Kağıt tutuşmaz, sadece kömürleşir. Karbon disülfür içindeki bir fosfor çözeltisi ile nemlendirilmiş kağıt, metal maşa ile havada tutulur.

Deney, karbon disülfür içindeki bir fosfor çözeltisi damlalarının yere, masaya, giysilere veya ellere düşmemesi için dikkatli bir şekilde gerçekleştirilir.

Çözelti ele bulaşırsa, hızlı bir şekilde sabun ve su ile ve ardından bir KMnO 4 çözeltisi ile (ellere düşen beyaz fosfor parçacıklarını oksitlemek için) yıkanır.

Deneylerden sonra kalan karbon disülfürdeki fosfor çözeltisi, kolayca tutuşabileceği için laboratuvarda saklanmaz.

BEYAZ FOSFORUN KIRMIZIYA DÖNÜŞÜMÜ

Beyaz fosfor, aşağıdaki denkleme göre kırmızıya dönüştürülür:

P (beyaz) = P (kırmızı) + 4 kalori.

Kırmızıdan beyaz fosfor üretimi için kurulum: test tüpü-reaktörü 1, karbondioksitin test tüpü-reaktörüne girdiği tüp 2, beyaz fosfor buharlarının karbondioksit ile birlikte testten çıktığı gaz çıkış tüpü 3 tüp ve su ile soğutulur

Beyaz fosforun kırmızıya dönüştürülmesi işlemi, ışığın etkisi altında ve eser miktarda iyot varlığında ısıtma ile büyük ölçüde hızlandırılır (1 G 400'de iyot G beyaz fosfor). Fosforla birleşen iyot, beyaz fosforun çözündüğü ve ısı salınımı ile hızla kırmızıya dönüştüğü fosfor iyodür oluşturur.

Kırmızı fosfor, beyaz fosforun kapalı bir kapta iyot izleri varlığında 280-340 ° 'ye kadar uzun süre ısıtılmasıyla elde edilir.

Beyaz fosforun ışıkta uzun süreli depolanması ile yavaş yavaş kırmızıya dönüşür.

Tecrübe etmek. Beyazdan az miktarda kırmızı fosfor elde edilmesi. 10-12 uzunluğunda, bir ucu kapalı cam tüpte santimetre ve çap 0.6-0.8 santimetre bir buğday tanesi büyüklüğünde bir parça beyaz fosfor ve çok küçük bir iyot kristali verirler. Tüp kapatılır ve bir kum tepsisi üzerinde bir hava banyosunda süspanse edilir, daha sonra 280-340 ° 'ye ısıtılır ve beyaz fosforun kırmızıya dönüşümü gözlemlenir.

Beyaz fosforun kısmen kırmızıya dönüşümü, küçük bir beyaz fosfor parçası ve çok küçük bir iyot kristali ile bir test tüpünün hafifçe ısıtılmasıyla da gözlemlenebilir. Isıtmaya başlamadan önce, test tüpü bir cam (asbest veya sıradan) yünü ile kapatılır ve test tüpünün altına kumlu bir tepsi yerleştirilir. Tüp 10-15 dakika (fosfor kaynatılmadan) ısıtılır ve beyaz fosforun kırmızıya dönüşümü gözlemlenir.

Test tüpünde kalan beyaz fosfor, konsantre bir alkali çözeltisi ile ısıtılarak veya yakılarak uzaklaştırılabilir.

Beyaz fosforun kırmızıya dönüşümü, karbon dioksit atmosferinde bir test tüpünde küçük bir fosfor parçasının kaynama noktasının altındaki bir sıcaklığa ısıtılmasıyla da gözlemlenebilir.

BEYAZ FOSFORUN YANMASI

Beyaz fosfor yandığında fosforik anhidrit oluşur:

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

Fosforun havada (yavaş ve hızlı) ve su altında yanmasını gözlemleyebilirsiniz.

Tecrübe etmek. Beyaz fosfor ve hava bileşiminin yavaş yanması. Bu deney, havadaki oksijeni tamamen bağlamadığı için nitrojen elde etmenin bir yolu olarak tanımlanmadı.

Beyaz fosforun atmosferik oksijen tarafından yavaş oksidasyonu iki aşamada gerçekleşir; ilk aşamada, denklemlere göre fosfor anhidrit ve ozon oluşturulur:

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

İkinci aşamada, fosfor anhidrit fosforik anhidrite oksitlenir.

Beyaz fosforun yavaş oksidasyonuna çevredeki havanın ışıldaması ve iyonlaşması eşlik eder.

Beyaz fosforun yavaş yandığını gösteren bir deney en az üç saat sürmelidir. Deney için gerekli olan aparat Şekil 1 de gösterilmiştir.

Ağzında genişleyen, neredeyse suyla dolu bir silindirde, yaklaşık 10 tane içeren, ucu kapalı, dereceli bir tüp. ml Su. Tüp uzunluğu 70 santimetre, çap 1.5-2 santimetre. Dereceli tüpü indirdikten sonra, parmağınızı tüp açıklığından çekin, tüp ve silindirdeki suyu aynı seviyeye getirin ve tüpün içerdiği hava hacmini not edin. Tüpü silindir içindeki su seviyesinin üzerine çıkarmadan (ilave hava girmesine izin vermeyecek şekilde), telin ucuna sabitlenmiş bir parça beyaz fosfor tüpün hava boşluğuna verilir.

Üç ila dört saat sonra, hatta iki veya üç gün sonra tüpte su artışı görülür.

Deney sonunda fosforlu tel tüpten çıkarılır (tüpü silindirdeki su seviyesinin üzerine çıkarmadan), tüp ve silindirdeki su aynı seviyeye getirilir ve kalan hava hacmi beyaz fosforun yavaş oksidasyonundan sonra not edilir.

Deneyimler, oksijenin fosfor tarafından bağlanmasının bir sonucu olarak, havanın hacminin, havadaki oksijen içeriğine karşılık gelen beşte bir oranında azaldığını göstermektedir.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun hızlı yanması. Fosforun oksijenle kombinasyonunun reaksiyonu sırasında büyük miktarda ısı açığa çıkması nedeniyle, beyaz fosfor havada kendiliğinden tutuşur ve parlak sarımsı beyaz bir alevle yanar, çok kuvvetli bir şekilde birleşen beyaz bir katı olan fosfor anhidriti oluşturur. su ile.

Beyaz fosforun 36-60 ° 'de tutuştuğu daha önce belirtilmişti. Kendiliğinden tutuşmasını ve yanmasını gözlemlemek için, bir asbest tabakasına bir parça beyaz fosfor yerleştirilir ve boynuna bir test tüpünün yerleştirildiği bir cam çan veya büyük bir huni ile kaplanır.

Fosfor, sıcak suda ısıtılan bir cam çubukla kolayca ateşe verilebilir.

Tecrübe etmek. Beyaz ve kırmızı fosforun tutuşma sıcaklıklarının karşılaştırılması. Bakır levhanın bir ucunda (uzunluk 25 santimetre, genişlik 2.5 santimetre ve kalınlık 1 mm) küçük bir parça kuru beyaz fosfor koyun, diğer ucuna küçük bir kırmızı fosfor yığını dökün. Plaka bir tripod üzerine yerleştirilir ve aynı zamanda plakanın her iki ucuna yaklaşık olarak eşit derecede yanan gaz brülörleri getirilir.

Beyaz fosfor hemen tutuşur ve kırmızı fosfor ancak sıcaklığı yaklaşık 240°'ye ulaştığında tutuşur.

Tecrübe etmek. Beyaz fosforun su altında tutuşması. Birkaç küçük beyaz fosfor parçası içeren su içeren bir test tüpü, bir bardak sıcak suya batırılır. Test tüpündeki su 30-50°C'ye ısıtıldığında, tüpün içinden bir oksijen akımı geçirilir. Fosfor tutuşur ve yanar, parlak kıvılcımlar saçar.

Deney beherin kendisinde (deney tüpü olmadan) yapılırsa, beher bir kum tepsisi üzerine monte edilmiş bir tripod üzerine yerleştirilir.

BEYAZ FOSFOR İLE GÜMÜŞ VE BAKIR TUZLARININ AZALTILMASI

Tecrübe etmek. Bir gümüş nitrat çözeltisi ile bir test tüpüne bir parça beyaz fosfor verildiğinde, bir metalik gümüş çökeltisi gözlenir (beyaz fosfor, enerjik bir indirgeyici ajandır):

P + 5AgNO 3 + 4H 2 O \u003d H 3 RO 4 + 5Ag + 5HNO 3.

Bir bakır sülfat çözeltisi ile bir test tüpüne beyaz fosfor verilirse, metalik bakır çöker:

2P + 5CuSO 4 + 8H 2 O \u003d 2H 3 PO 4 + 5H 2 SO 4 + 5Cu.