Fosfor en verbindingen daarvan. Praktisch gebruik van fosforverbindingen

Onder de voedingsstoffen die nodig zijn om een speciale plaats toe te wijzen is het fosfor. Omdat het niet kan bestaan zonder zulke vitale verbindingen, zoals ATP of fosfolipiden evenals vele andere organische stoffen. Waarbij de anorganische en dit element is zeer rijk aan verschillende moleculen. Fosfor en zijn verbindingen worden veel gebruikt in de industrie, zijn belangrijke partijen in biologische processen worden gebruikt in verschillende gebieden van menselijke activiteit. Daarom beschouwen we wat het element, wat is haar vormt eenvoudig stof en de belangrijkste verbindingen.

Fosfor: een algemene beschrijving van het element

Positie in het periodiek systeem worden beschreven in paragrafen.

1. De vijfde groep, de hoofdgroep.
2. Een derde korte periode.
3. Serienummer - 15.
4. Atoommassa - 30,974.
5. E configuratie voorstelt 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ^3.
6. Mogelijke oxidatietoestand van -3 tot +5.
7. De chemische symbool - P in de uitspraak formules "pe". De naam van het element - fosfor. De Latijnse naam van fosfor.

Geschiedenis van de ontdekking van het atoom heeft zijn wortels in de verre XII eeuw. Zelfs in de registers van de alchemisten ontmoet informatie, praten over het krijgen van een onbekende "lichtgevende" kwestie. Echter, de officiële datum van de ontdekking en synthese van fosfor begon in 1669. Failliet winkelen Brand koopman op zoek naar de steen der wijzen willekeurig gesynthetiseerd de stof, die een heldere gloed kan uitzenden en branden verblindende vlam. Hij deed dit door herhaalde calcinering menselijke urine.

Na deze onafhankelijk ongeveer dezelfde manier andere actieve element is opgenomen:

• J. Kunkel;
• R. Boyle;
• A. Marggraf;
• K. Scheele;
• Lavoisier.

Vandaag, een van de meest populaire methoden van bereiding van de stof - het herstel van de overeenkomstige fosforbevattende mineralen bij hoge temperaturen onder invloed van kooldioxide en silica. De werkwijze wordt uitgevoerd in speciale ovens uitgevoerd. Fosfor en kwikverbindingen zijn zeer belangrijke stoffen voor levende wezens, evenals voor een verscheidenheid van syntheses in de chemische industrie. Daarom is het noodzakelijk om te overwegen wat is het actieve element als een eenvoudige stof en, waar in de natuur bevatten.

Simple stof fosfor

Het is moeilijk om een bepaalde verbinding, in het geval van fosfor noemen. Dit komt door het grote aantal allotropic modificaties dat element. Er zijn vier belangrijke soorten van eenvoudige stoffen van fosfor.

1. White. Deze verbinding waarvan de formule _R4. Het is een witte, een vluchtige stof met een sterke onaangename geur van knoflook. Het ontbrandt spontaan in lucht bij normale temperaturen. Burns lichtgevende lichtgroen. Zeer giftig en gevaarlijk voor het leven. Extreem hoge reactiviteit, dus bereid en bewaard onder een laagje gezuiverd water. Dit is mogelijk vanwege de slechte oplosbaarheid in polaire oplosmiddelen. Het geeft het beste resultaat geschikte disulfide witte fosfor en organisch materiaal. Bij verhitting kan worden overgedragen naar de volgende allotrope vormen - rode fosfor. Bij het koelen en condenseren van de damp kan lagen. Bij de aanraking van vette, zacht, eenvoudig snijmes, wit (lichtgeel). Het smeltpunt van 44 ⁰ C. Door reactiviteit wordt gebruikt bij de synthese. Maar vanwege de toxiciteit heeft een brede industriële toepassing.
2. Geel. Dit is slecht gezuiverde vorm van witte fosfor. Het is zelfs meer giftig, zoals onaangename geuren van knoflook. Ontsteekt en brandt met een heldere vlam gloeiend groen. Deze gele of bruine kristallen niet volledig oplossen in water, de complete oxidatie clubs uitstoten witte rookmiddelpreparaat _P4 O _10.
3. Rode fosfor en kwikverbindingen zijn de meest voorkomende en meest gebruikte in de industrie van het middel voor het modificeren. Rode pasteuze massa, die bij verhoogde druk kan geschieden in de vorm van paarse kristallen chemisch inactief. Dit polymeer kan slechts lossen in sommige metalen en boven alles. Bij een temperatuur van 250 ⁰ C wordt gesublimeerd door het leiden van een witte modificatie. Niet-toxische zoveel als het vorige formulier. Echter bij langdurige blootstelling van het lichaam giftig. Het wordt gebruikt om een coating aan te brengen op de ontsteking luciferdoosjes. Dit is te wijten aan het feit dat het niet spontaan kan ontbranden, maar als aanduiding en wrijving ontploft (verlicht).
4. Black. Volgens de externe gegevens is zeer vergelijkbaar met grafiet, het is ook een gewaagde touch. Deze halfgeleider elektrische stroom. Donkere kristallen, glanzend, kunnen niet helemaal oplossen in oplosmiddelen. Dat het brandt, moet u zeer hoge temperaturen en pre raskalivanie.

dus ook niet geïnteresseerd in de lange open vorm van fosfor - het metaal. Het is een geleider en een kubisch kristalrooster.

chemische eigenschappen

Chemische eigenschappen van fosfor afhankelijk van de vorm waarin het zich bevindt. Zoals hierboven vermeld, de actiefste gele en witte modificatie. In het algemeen, fosfor kunnen reageren met:

• metalen vormen fosfiden en optreedt als oxidant;
• niet-metalen, als een reductiemiddel en vormen vluchtige en niet-vluchtige verbindingen met een ander soort;
• sterk oxiderende passeren in fosforzuur ;
• met geconcentreerd alkaliloog door disproportionering type;
• met water bij hoge temperatuur;
• met zuurstof verschillende oxiden.

Chemische eigenschappen van fosfor vergelijkbaar met die van stikstof. omdat hij deel uitmaakt van een groep pniktogenov. De activiteit van enkele orden van grootte hoger, dankzij de verschillende allotropic modificaties.

Als je in de natuur

Voedingsstoffen, fosfor een veel voorkomende. Het percentage is 0,09% in de aardkorst. Dit is een vrij grote figuur. Waar vond dit atoom in de natuur? Er zijn een aantal belangrijke locaties:

• het groen van de planten, hun zaden en vruchten;
• dierlijke weefsels (spieren, botten, tandglazuur vele belangrijke organische verbindingen);
• korst van de aarde;
• bodem;
• gesteenten en mineralen;
• zeewater.

In dit geval kunnen we spreken alleen over de verwante vormen, maar niet een eenvoudige zaak. Immers, hij is zeer actief, en het maakt hem niet toe om vrij te zijn. Onder de rijkste mineralen fosfor zijn:

• Inglish;
• ftorapaptit;
• svanbergite;
• fosfor en andere.

De biologische betekenis van dit item kan niet genoeg benadrukt worden. Immers, hij deel uit van verbindingen zoals:

• eiwitten;
• fosfolipiden;
• DNA;
• RNA;
• fosfoproteidy;
• enzymen.

Dat wil zeggen dat iedereen die van vitaal belang zijn en die voortbouwen op de hele hele lichaam. Dagelijkse norm voor normale menselijke volwassene van ongeveer 2 gram.

Fosfor en kwikverbindingen

Als zeer actieve, actieve element een veelvoud van verschillende stoffen. Na al deze formulieren en fosfide, en zelf werkt als een reductiemiddel. Hierdoor nauwelijks een element dat inert zou in de reactie kan worden genoemd. En dus de verbindingen met formule fosfor zeer divers. Men kan een aantal klassen van stoffen in de formatie waarvan hij is een actieve deelnemer noemen.

1. Binaire verbindingen - oxiden, fosfiden, waterstof vluchtige verbinding, sulfide, nitride, en anderen. Bijvoorbeeld: P _{2O 5,} PCL _3, P ₂ S _{3, PH3,} en anderen.
2. Complexe stoffen: zouten van alle soorten (gemiddeld zure, basische, dubbele, complex), zuren. Voorbeeld H ₃ PO _4, Na _{3PO 4,} H _{4P 2O 6,} Ca _{(H2 PO4) 2, (NH4) 2} HPO ₄ en anderen.
3. Zuurstofhoudende organische verbindingen: eiwitten, fosfolipiden, ATP, DNA, RNA, en anderen.

De meeste soorten stoffen geïdentificeerd zijn belangrijke industriële en biologische betekenis. De toepassing van fosfor en de verbindingen en eventueel voor medische doeleinden en voor de productie van zeer gewone huishoudelijke artikelen.

Verbindingen met metalen

Binaire verbindingen van fosfor uit de metalen en niet-metalen minder elektronegatieve titel fosfiden. Dit zout-achtige stoffen die extreme instabiliteit bezitten wanneer ze worden blootgesteld aan verschillende agenten. Snelle afbraak (hydrolyse) resulteert in zelfs gewoon water.

Voorts onder inwerking van geconcentreerd zuur plaats als desintegratiemiddel op de overeenkomstige producten. Bijvoorbeeld, als we praten over de hydrolyse van calciumfosfide, de producten zullen metaalhydroxide en fosfine worden:

_{Ca3 P2} + 6H ₂ O = 3Ca (OH) ₂ + ₃ 2PH ↑

Een fosfide blootstellen afbreekbaar onder invloed van een anorganisch zuur, verkrijgt men het overeenkomstige zout en fosfine:

_{Ca3 P2} + 6HCL 3CaCL = ₂ + ₃ 2PH ↑

In het algemeen is de waarde van de onderhavige verbindingen als de tijd dat de gevormde waterstof ten gevolge van een fosforverbinding, waarvan de eigenschappen worden hieronder besproken.

Vluchtige fosfor gebaseerde

Er zijn twee belangrijke zijn:

• witte fosfor;
• fosfine.

Op de grond hebben we al hierboven vermeld, en de kenmerken van de aandrijving. Ze zeiden dat het een witte dikke rook, zeer giftige, stinkende en zelfontbrandende onder normale omstandigheden.

Maar wat is fosfine? Dit is de meest wijdverspreide en bekende vluchtige stof, waarbij het element in kwestie bevat. Het is binair en het tweede deel - waterstof. Formule waterstof fosforverbindingen - _PH3, de naam van het fosfine.

De eigenschappen van dit materiaal kunnen als volgt worden omschreven.

1. Vliegende kleurloos gas.
2. Zeer giftig.
3. Het heeft de geur van rotte vis.
4. Aangezien water niet zeer slecht oplosbaar daarin reageren. Het oplosbaar is in organische chemie.
5. Onder normale omstandigheden, chemisch zeer actief.
6. Het ontbrandt spontaan in lucht.
7. Gevormd door de afbraak van metaalfosfide.

Een andere naam - PHOSPHAN. Het wordt geassocieerd met de geschiedenis van de oudste. Het hele punt van de "zwervende vuren" dat mensen soms zag en ziet nu begraafplaatsen, moerassen. Sferische of svechepodobnye lichten die hier en daar verschijnen, het creëren van een indruk van beweging, beschouwd als een slecht voorteken, en ze waren erg bang voor bijgelovige mensen. De reden voor dit fenomeen, volgens de huidige standpunten van sommige wetenschappers, kan worden beschouwd zelfontbranding fosfine dat van nature wordt geproduceerd door de afbraak van organisch afval, zowel planten en dieren. Het gas komt uit en in contact komen met zuurstof, het licht komen. De kleur en de grootte van de vlam kan worden gevarieerd. Meestal deze heldere groene lichten.

Uiteraard alle vluchtige fosforverbinding - giftige stoffen, die gemakkelijk worden gedetecteerd door een sterke onaangename geur. Deze functie helpt vergiftiging en de onaangename gevolgen te voorkomen.

De verbindingen met niet-metalen

Als fosfor gedraagt als een reductiemiddel, is het noodzakelijk om het over binaire verbindingen met niet-metalen. Meestal zijn ze meer elektronegatieve. Dus, er zijn verschillende soorten materialen van deze soort:

• fosfor en zwavelverbindingen - sulfide van fosfor _{P2 S3;}
• fosforchloride III, V;
• oxiden en anhydride;
• bromide en jodide, en anderen.

chemie van fosfor en de verbindingen gevarieerd, zodat het moeilijk is om de belangrijkste te identificeren. Concreet gesproken van de stoffen die zijn gevormd uit fosfor en niet-metalen, de belangrijkste zijn de oxiden en chloriden van verschillende samenstellingen. Ze worden gebruikt in de chemische synthese zoals een dehydratatiemiddel, zoals katalysatoren, enzovoorts.

Zo is een van de krachtigste ontvochtigingsmiddelen hoger fosforoxide - P ₂ O _5. Hij trekt sterk water, zodat wanneer in direct contact met het is er een heftige reactie met sterke ruis begeleiding. Op zich is de stof een witte sneeuw-achtige massa, in het aggregaat staat dicht bij amorf.

Geoxygeneerde organische verbindingen met fosfor

Het is bekend dat organische chemie op het aantal verbindingen is veel beter dan anorganisch. Dit verschijnsel wordt verklaard door het vermogen van isomerie en koolstofatomen verschillende structuren ketenatomen beperkt tot een andere vorm. Natuurlijk is er een bepaalde volgorde, dat wil zeggen de indeling, die onderworpen is aan alle van de organische chemie. Verschillende klassen verbindingen zijn echter we geïnteresseerd in een bepaalde, direct gerelateerd aan het betreffende element. Dit zuurstof bevattende verbindingen en fosfor. Deze omvatten:

• co - NADP, ATP, FMN, pyridoxal fosfaat en anderen;
• eiwitten;
• nucleïnezuren, zoals fosforzuur-residu deel uitmaakt van het nucleotide;
• fosfolipiden en fosfoproteidy;
• enzymen en katalysatoren.

Vid Iona, waarbij de fosfor die betrokken zijn bij de vorming van deze verbindingen de volgende - PO ₄ ^3-, dat wil zeggen dat de zuurrest van fosforzuur. De structuur van sommige eiwitten hij in een vrij eenvoudige atoom of ion.

Voor de normale levensduur van elk werkzaam bestanddeel van het levende en organische verbindingen die bestaan uit hen is uiterst belangrijk en noodzakelijk. Het is onmogelijk om de structurele lichaamsdelen bouwen zonder eiwitmoleculen. Een DNA- en RNA - de hoofddragers en zenders van genetische informatie. In het algemeen moeten alle aansluitingen aanwezig, zonder mankeren.

Het gebruik van fosfor in de industrie

De toepassing van fosfor en de verbindingen in de industrie kan worden gekenmerkt meerdere punten.

1. Bij de vervaardiging van lucifers, explosieve stoffen, brandbommen sommige brandstoffen, smeermiddelen.
2. Als scavenger gassen, alsmede bij de vervaardiging van gloeilampen.
3. Om metalen te beschermen tegen corrosie.
4. In de landbouw als bodemverbeteraar.
5. Als middel om water te ontharden.
6. In de chemische syntheses in de productie van verschillende stoffen.

Rol in levende organismen wordt verlaagd om te participeren in het proces van de vorming van tandglazuur en bot. Deelname aan analoge en katabolisme-reacties, en het behoud van de interne omgeving van buffering cellen en biologische vloeistoffen. Het vormt de basis voor de synthese van DNA, RNA, fosfolipiden.