ساختار اتم فسفر و خواص آن و بهترین پاسخ را دریافت کرد

پاسخ از هلگا[گورو]

تغییرات آلوتروپیک فسفر

فسفر سفید دارای یک شبکه کریستالی مولکولی است. این ماده به رنگ زرد با بوی سیر است. در بخار دارای ترکیب P4 است و در هوا در دمای 18 درجه سانتیگراد مشتعل می شود. وقتی در نور ذخیره می شود قرمز می شود. نامحلول در آب، اما به شدت در دی سولفید کربن، بنزن و سایر حلال های آلی محلول است. بسیار سمی است: 0.1 گرم فسفر سفید یک دوز کشنده برای انسان است.

فسفر قرمز پودری با ساختار بلوری ضعیف است و به همین دلیل بی شکل نامیده می شود، به رنگ قرمز تیره، دارای شبکه اتمی است، بسیار مرطوب است (به راحتی آب را جذب می کند)، اما در آب نامحلول است. همچنین در دی سولفید کربن نامحلول است.
فسفر قرمز با حرارت دادن طولانی مدت فسفر سفید بدون دسترسی به هوا در دمای 450 درجه سانتی گراد به دست می آید. برخلاف رنگ سفید، سمی نیست، بو ندارد و در دمای 250 تا 300 درجه سانتیگراد مشتعل می شود.

فسفر بنفش و سیاه نیز از فسفر سفید در فشار و دمای بالا به دست می آید. فسفر سیاه دارای درخشندگی فلزی است و رسانای الکتریسیته و گرما است. در نتیجه، فسفر به میزان کمی خواص فلزی از خود نشان می دهد

خواص شیمیایی فسفر

از نظر شیمیایی، فسفر سفید با فسفر قرمز بسیار متفاوت است.
فسفر سفید به راحتی اکسید می شود و خود به خود در هوا مشتعل می شود، بنابراین در زیر آب ذخیره می شود.
فسفر قرمز در هوا مشتعل نمی شود، اما با حرارت بالای 240 درجه سانتیگراد مشتعل می شود.
هنگامی که اکسید می شود، فسفر سفید در تاریکی می درخشد - تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به نور رخ می دهد.

فسفر با بسیاری ترکیب می شود مواد ساده- اکسیژن، هالوژن، گوگرد و برخی فلزات که خاصیت اکسید کنندگی و کاهنده دارند.

1. با اکسیژن.
هنگامی که فسفر می سوزد، سفید تولید می کند
دود غلیظ فسفر سفید خود سوز است
در هوا، و قرمز در هنگام اشتعال می سوزد.
فسفر به خوبی در اکسیژن می سوزد
شعله روشن
4P + 3O2 (کمبود) → 2P2O3 (P4O6)
4P + 5O2 (زیاد) → 2P2O5 (P4O10)

2. با هالوژن.
فسفر به شدت با عناصری که الکترونگاتیوی بیشتری نسبت به فسفر دارند واکنش می دهد.
اگر فسفر قرمز را به یک ظرف حاوی کلر اضافه کنید، پس از چند ثانیه آن را اضافه کنید
خود به خود در کلر مشتعل می شود. این معمولاً کلرید فسفر (III) تولید می کند.
4P + 6Cl2 (کمبود) → 4PCl3
4P + 10Cl2 (زیاد) → 4PCl5

3. با گوگرد در هنگام گرم شدن.
4P + 6S → 2P2S3
4P + 10S → 2P2S5

4. فسفر تقریباً تمام فلزات را هنگام گرم شدن اکسید می کند و فسفید تشکیل می دهد:
2P + 3Ca → Ca3P2
فسفیدهای فلزی به راحتی توسط آب هیدرولیز می شوند.
Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2

5. فسفر قرمز با آب در دمای حدود 800 درجه سانتیگراد در حضور یک کاتالیزور - پودر مس اکسید می شود:
2P + 8H2O → 2H3PO4 + 5H2

6. اسید سولفوریک غلیظ فسفر را با حرارت دادن اکسید می کند:

2P + 5H2SO4(k) → 5SO2 + 2H3PO4 + 2H2O

7. اسید نیتریکبا حرارت دادن فسفر را اکسید می کند

P + 5HNO3(k) → 5NO2 + H3PO4 + H2O
3P + 5HNO3(dil) + 2H2O → 5NO + 3H3PO4

پاسخ از 2 پاسخ[گورو]

سلام! در اینجا مجموعه ای از موضوعات با پاسخ به سؤال شما وجود دارد: ساختار اتم فسفر و خواص آن

"استفاده از اکسیژن در صنعت" - اکسیژن توسط شیمیدان سوئدی کارل شیله بدست آمد. نظریه فلوژیستون اکسیژن پراکسیدها را تشکیل می دهد. بدست آوردن نیتروژن متالورژی. صنعت الکترونیک. منشاء نام. دارو. اعلام وصول. فلوراید اکسیژن خواص شیمیایی. اکسیژن است بخشی جدایی ناپذیرهوا اکسیداسیون. اکسیژن از طریق جداسازی هوا در کارخانه های جداسازی هوا تولید می شود. صنایع غذایی. استفاده از اکسیژن در صنعت

"حرفه های مرتبط با شیمی" - سرآشپز - آشپز شیرینی. داروساز. فروشنده. مایاکوفسکی "چه کسی باشد؟" علم شیمی. جنگجو - تخریب گر. پژوهشگر شیمی. جوشکار. شیمیدان - فن. همه کارها خوب هستند، با توجه به سلیقه خود انتخاب کنید. مشاغل مرتبط با شیمی. نفتکش.

"ساختار و خواص کربن" - اجرا وظایف تست. بازیافت مس. کاربین. ماسک گاز فیلتر. خواص توسط ساختار تعیین می شود. رباس. تاج شاهنشاهی بزرگ. ساختار کریستالی. وزن الماس بر حسب قیراط اندازه گیری می شود. الماس تاریخی جذب برهمکنش کربن با آلومینیوم تمرین فیزیکی. عصای شاهنشاهی. بیایید به مواد ساده نگاه کنیم. از الماس چه می دانید؟ کاربرد. خواص شیمیایی کربن

"سدیم" - سدیم. مشخصات فیزیکی. سدیم کلرید. منشا سدیم NaCl. استفاده در زندگی انسان. نقش بیولوژیکی نشانه های سدیم ویژگی های عمومیسدیم خواص شیمیایی.

"خواص شیمیایی گوگرد" - تکرار ساختار. اکسیژن. سوالات را مرور کنید برهمکنش با کربن خواص شیمیایی. خواص شیمیایی گوگرد برهمکنش گوگرد با هیدروژن. استفاده تخته سفید تعاملی. تعامل با فلزات. تعامل با اکسیژن. گوگرد. درس شیمی. شعاع گوگرد.

"ترکیبات اصلی گوگرد" - واکنش کیفیبه سولفیت یون. مشخصات فیزیکی. سولفید هیدروژن در دریای سیاه واکنش کیفی به یون سولفید. خواص شیمیایی. رسوب سیاه. آخرین روز پمپئی. پیاتیگورسک اسید سولفور. واکنش متقابل تعیین حالت اکسیداسیون عناصر در ترکیبات. دی اکسید گوگرد. ژئوشیمیدان. هیدروسولفیدها خودت را چک کن خواص مواد. واکنش با اکسیژن اسید هیدروژن سولفید.

1 عکس
2. آلوتروپی - وجود دو یا چند ماده ساده از یک عنصر شیمیایی، متفاوت در ساختار و خواص - اصطلاحاً تغییرات یا اشکال آلوتروپیک.
فسفر سفید ماده ای به رنگ سفید مایل به زرد است (به دلیل ناخالصی ها از نظر نرمی شبیه موم است. بسیار ماده شیمیایی فعال; و می درخشد زیرا قبلاً در دمای اتاق توسط اکسیژن هوا اکسید شده است. ماده بسیار سمی و بدبو
frsfor زرد به سادگی فرسفور سفید تصفیه نشده است. رنگ - از زرد تا قهوه ای. درست به اندازه فسفر سفید فعال است که به طور خود به خود در هوا مشتعل می شود.
فسفر قرمز ماده فعال کمتری نسبت به فسفر سفید یا زرد است، کمتر در آب حل می شود و خود به خود در هوا مشتعل نمی شود و نمی درخشد. کمتر سمی است.
فسفر سیاه ماده ای سیاه رنگ با درخشندگی فلزی است، در لمس احساس چربی می کند و ظاهری بسیار شبیه به گرافیت دارد. فسفر سیاه حتی رسانای الکتریسیته است که معمولاً در مورد فلزات صدق می کند. در یک فشار معین، می تواند به تغییری تبدیل شود که به آن فسفر فلزی می گویند.
3. رایج ترین آن فسفر سفید است - دارای ساختار مومی و بسیار سمی است. نقطه ذوب این ماده چهل و چهار درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن دویست و هشتاد درجه است. توسط اصطکاک از این موادخیلی سریع شعله ور می شود، بنابراین فقط پس از قرار دادن در محیط آبی آن را برش می دهند. اگر آن را برای مدت طولانی در دمای دویست و پنجاه درجه سانتیگراد گرم کنید، تبدیل به فسفر قرمز می شود. این ماده به صورت پودر قهوه ای مایل به قرمز ارائه می شود. فسفر قرمز بر خلاف فسفر سفید سمی نیست. پایدارترین شکل وجود این عنصر را می توان فسفر سیاه نامید که در برخی ویژگی های خارجی شبیه به فلز است: دارای درخشندگی خاص، دارای سختی بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی است.
4. خواص شیمیایی فسفر تا حد زیادی توسط اصلاح آلوتروپیک آن تعیین می شود. فسفر سفید بسیار فعال است، در فرآیند انتقال به فسفر قرمز و سیاه، فعالیت شیمیایی کاهش می یابد. فسفر سفید موجود در هوا، هنگامی که توسط اکسیژن هوا در دمای اتاق اکسید می شود، نور مرئی ساطع می کند؛ درخشش ناشی از واکنش انتشار نوری اکسیداسیون فسفر است. 1) فسفر به راحتی توسط اکسیژن اکسید می شود.
2) با بسیاری از مواد ساده - هالوژن ها، گوگرد، برخی فلزات تعامل دارد و خواص اکسید کننده و کاهنده از خود نشان می دهد؛ با فلزات یک عامل اکسید کننده است و فسفیدها را تشکیل می دهد.
3) عوامل اکسید کننده قوی فسفر را به اسید فسفریک تبدیل می کنند.
4) با بخار آب در دمای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد برهمکنش می کند، با تشکیل فسفین و اسید فسفریک یک واکنش نامتناسب رخ می دهد: 8P+12H2O➡5PH3+3H3PO4.
5. فسفر از آپاتیت ها یا فسفریت ها در نتیجه برهمکنش با کک و سیلیس در دمای حدود 1600 درجه سانتی گراد به دست می آید:
2Ca3+(PO4)2+10C+6SiO2➡P4+10CO+6CaSi3.
6. فسفر قرمز اصلی ترین اصلاح تولید و مصرف شده توسط صنعت است. این ماده در تولید کبریت، مواد منفجره، ترکیبات آتش زا، انواع سوخت و همچنین روان کننده های فشار شدید، به عنوان یک ماده در تولید لامپ های رشته ای استفاده می شود.
7. فسفر در سلول های زنده به شکل اسیدهای ارتو و پیروفسفریک وجود دارد، بخشی از نوکلئوتیدها است. اسیدهای نوکلئیک، فسفوپروتئین ها، فسفولیپیدها، کوآنزیم ها، آنزیم ها. استخوان های انسان از هیدروکسی آپاتیت 3Ca3(PO4)3Ca(OH)2 تشکیل شده است. ترکیب مینای دندان شامل فلوروپات است. متابولیسم ترکیبات فسفر توسط هورمون ها و ویتامین D تنظیم می شود. با کمبود فسفر در بدن، بیماری های استخوانی مختلف ایجاد می شود.

معرفی

فسفر (لات. فسفر) P - عنصر شیمیاییگروه V جدول تناوبیمندلیف عدد اتمی 15، جرم اتمی 30.973762(4). بیایید ساختار اتم فسفر را در نظر بگیریم. سطح انرژی بیرونی اتم فسفر حاوی پنج الکترون است. از نظر گرافیکی به این شکل است:

1س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 3 3د 0

در سال 1699، کیمیاگر هامبورگ X. برند، در جستجوی «سنگ فیلسوفی» که ظاهراً قادر به تبدیل فلزات پایه به طلا است، هنگام تبخیر ادرار با زغال سنگ و شن، ماده مومی سفیدی را جدا کرد که می‌توانست بدرخشد.

نام "فسفر" از یونانی گرفته شده است. "phos" - نور و "phoros" - حامل. در روسیه، اصطلاح "فسفر" در سال 1746 توسط M.V. لومونوسوف

ترکیبات اصلی فسفر شامل اکسیدها، اسیدها و نمکهای آنها (فسفاتها، دی هیدروژن فسفاتها، هیدروژن فسفاتها، فسفیدها، فسفیتها) است.

بسیاری از مواد حاوی فسفر در کودها یافت می شود. به این گونه کودها کودهای فسفر گفته می شود.

فسفر به عنوان یک عنصر و به عنوان یک ماده ساده

فسفر در طبیعت

فسفر یکی از عناصر رایج است. محتوای کل در پوسته زمین حدود 0.08٪ است. فسفر به دلیل اکسیداسیون آسان در طبیعت فقط به صورت ترکیبات وجود دارد. کانی های اصلی فسفر فسفریت ها و آپاتیت ها هستند که متداول ترین آنها فلوراپاتیت 3Ca 3 (PO 4) 2 * CaF 2 است. فسفوریت ها در اورال، منطقه ولگا، سیبری، قزاقستان، استونی و بلاروس گسترده هستند. بزرگترین ذخایر آپاتیت در شبه جزیره کولا قرار دارد.

فسفر عنصر ضروری موجودات زنده است. در استخوان ها، ماهیچه ها، بافت مغز و اعصاب وجود دارد. مولکول های ATP از فسفر - آدنوزین تری فسفریک اسید ساخته شده اند (ATP یک جمع کننده و حامل انرژی است). بدن انسان بالغ به طور متوسط ​​حاوی حدود 4.5 کیلوگرم فسفر است که عمدتاً در ترکیب با کلسیم است.

فسفر در گیاهان نیز یافت می شود.

فسفر طبیعی تنها از یک ایزوتوپ پایدار 31 R تشکیل شده است. امروزه شش ایزوتوپ رادیواکتیو فسفر شناخته شده است.

مشخصات فیزیکی

فسفر دارای چندین تغییر آلوتروپیک است - فسفر سفید، قرمز، سیاه، قهوه ای، بنفش و غیره. سه مورد اول بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته اند.

فسفر سفید- یک ماده کریستالی بی رنگ و متمایل به زرد که در تاریکی می درخشد. چگالی آن 1.83 گرم بر سانتی متر مکعب است. نامحلول در آب، محلول در دی سولفید کربن. بوی سیر مشخصی دارد. نقطه ذوب 44 درجه سانتی گراد، دمای اشتعال خودکار 40 درجه سانتی گراد. برای محافظت از فسفر سفید در برابر اکسیداسیون، آن را در زیر آب در تاریکی ذخیره می کنند (در نور به فسفر قرمز تبدیل می شود). در سرما، فسفر سفید شکننده است، در دمای بالاتر از 15 درجه سانتی گراد نرم می شود و می توان آن را با چاقو برش داد.

مولکول های فسفر سفید دارند شبکه کریستالی، در گره های آن مولکول های P 4 وجود دارد که به شکل چهار وجهی است.

هر اتم فسفر با سه پیوند؟ به سه اتم دیگر متصل است.

فسفر سفید سمی است و باعث سوختگی هایی می شود که به سختی التیام می یابند.

فسفر قرمز- یک ماده پودری به رنگ قرمز تیره، بی بو، نامحلول در آب و دی سولفید کربن و نمی درخشد. دمای احتراق 260 درجه سانتی گراد، چگالی 2.3 گرم بر سانتی متر مکعب. فسفر قرمز مخلوطی از چندین تغییر آلوتروپیک است که از نظر رنگ (از مایل به قرمز تا بنفش) متفاوت است. خواص فسفر قرمز به شرایط تولید آن بستگی دارد. سمی نیست

فسفر سیاهشبیه گرافیت است، در لمس احساس چربی می کند و خاصیت نیمه هادی دارد. چگالی 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب

فسفر قرمز و سیاه دارای یک شبکه کریستالی اتمی هستند.

خواص شیمیایی

فسفر یک غیر فلز است. در ترکیبات معمولاً حالت اکسیداسیون 5+ را نشان می‌دهد، کمتر در موارد -3 و -3 (فقط در فسفیدها).

واکنش با فسفر سفید آسان تر از فسفر قرمز است.

I. تعامل با مواد ساده.

1. تعامل با هالوژن:

2P + 3Cl 2 = 2PCl 3 (کلرید فسفر (III))،

PCl 3 + Cl 2 = PCl 5 (کلرید فسفر (V)).

2. برهمکنش با غیر فلزات:

2P + 3S = P 2 S 3 (سولفید فسفر (III).

3. برهمکنش با فلزات:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2 (کلسیم فسفید).

4. تعامل با اکسیژن:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 (اکسید فسفر (V)، انیدرید فسفر).

II. تعامل با مواد پیچیده

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO^.

اعلام وصول

فسفر از فسفریت‌ها و آپاتیت‌های خرد شده به‌دست می‌آید، این دومی با زغال سنگ و ماسه مخلوط می‌شود و در کوره‌هایی با دمای 1500 درجه سانتی‌گراد کلسینه می‌شود.

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

فسفر به شکل بخار آزاد می شود که در گیرنده زیر آب متراکم می شود و فسفر سفید را تشکیل می دهد.

هنگامی که در دمای 250-300 درجه سانتیگراد بدون دسترسی به هوا گرم می شود، فسفر سفید به قرمز تبدیل می شود.

فسفر سیاه با حرارت دادن طولانی مدت فسفر سفید در فشار بسیار بالا (200 درجه سانتی گراد و 1200 مگاپاسکال) به دست می آید.

کاربرد

از فسفر قرمز در ساخت کبریت استفاده می شود (تصویر را ببینید). بخشی از مخلوطی است که به آن اعمال می شود سطح جانبیقوطی کبریت. جزء اصلی سر کبریت است نمک برتوله KClO3. در اثر اصطکاک سر کبریت در برابر روان کننده، ذرات فسفر موجود در هوا مشتعل می شوند. در نتیجه واکنش اکسیداسیون فسفر، گرما آزاد می شود که منجر به تجزیه نمک برتوله می شود.

اکسیژن حاصل به مشتعل شدن سر کبریت کمک می کند.

از فسفر در متالورژی استفاده می شود. برای تولید رساناها استفاده می شود و جزء برخی از مواد فلزی مانند برنزهای قلع است.

همچنین از فسفر در تولید اسید فسفریک و آفت کش ها (دی کلرووس، کلروفوس و غیره) استفاده می شود.

فسفر سفید برای ایجاد پرده های دود استفاده می شود، زیرا احتراق آن دود سفید تولید می کند.

فسفر (P) یک نافلز معمولی با جرم اتمی نسبی 31 است. ساختار اتم فسفر فعالیت آن را تعیین می کند. فسفر به راحتی با مواد و عناصر دیگر واکنش نشان می دهد.

ساختار

ساختار اتم عنصر فسفر در جدول تناوبی مندلیف منعکس شده است. فسفر در رتبه 15 در گروه پنجم دوره سوم قرار دارد. در نتیجه، اتم فسفر از یک هسته با بار مثبت (15+) و سه لایه الکترونی تشکیل شده است که حاوی 15 الکترون است.

برنج. 1. موقعیت در جدول تناوبی.

از نظر گرافیکی، ساختار یک اتم به شکل زیر است:

• +15 P) 2) 8) 5 ;
• 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 .

فسفر یک عنصر p است. در سطح انرژی بیرونی، پنج الکترون در حالت برانگیخته وجود دارد که ظرفیت عنصر را تعیین می کند. در حالت عادی، سطح بیرونی ناقص باقی می ماند. سه الکترون جفت نشده حالت اکسیداسیون (3+) و ظرفیت سوم را نشان می دهند. فسفر به راحتی از حالت عادی به حالت برانگیخته می رسد.

برنج. 2. ساختار فسفر.

هسته از 15 پروتون و 16 نورون تشکیل شده است. برای شمارش تعداد نورون ها، باید از نسبی کم کنید جرم اتمیشماره سریال عنصر 31-15=16 است.

آلوتروپی

فسفر دارای چندین تغییر آلوتروپیک است که در ساختار شبکه کریستالی متفاوت است:

• سفید- ماده ای سمی موم مانند که در تاریکی می درخشد زیرا ... در دمای پایین اکسید می شود؛
• رنگ زرد- فسفر سفید تصفیه نشده (دارای ناخالصی)؛
• قرمز- ماده ای کمتر سمی نسبت به فسفر سفید یا زرد، مشتعل نمی شود و نمی درخشد.
• سیاه- یک ماده گرافیت مانند با درخشش فلزی، جریان الکتریکی را هدایت می کند و می تواند به فسفر فلزی تبدیل شود.

برنج. 3. انواع فسفر.

فسفر سفید فعال ترین تغییر عنصر است که به سرعت در هوا اکسید می شود، بنابراین فسفر سفید در زیر آب ذخیره می شود.

خواص

اشکال فسفر:

• اسید فسفریک (H 3 PO 4 )؛
• اکسیدهای P 2 O 5 و P 2 O 3 .
• فسفین یک ترکیب سمی فرار با هیدروژن (PH 3) است.

فسفر با مواد ساده - فلزات و غیرفلزات - واکنش می دهد و خواص اکسیداسیون و کاهش از خود نشان می دهد. واکنش های اصلی با فسفر در جدول توضیح داده شده است.

فسفر حدود 200 ماده معدنی را تشکیل می دهد که یکی از آنها آپاتیت است. فسفر بخشی از ترکیبات حیاتی است - فسفولیپیدها که تمام غشای سلولی را تشکیل می دهند.

ما چه آموخته ایم؟

ما به نمودار ساختار اتم فسفر نگاه کردیم. فرمول اتم 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 است. این عنصر می تواند به حالت هیجان زده با ظرفیت V برود. چندین تغییر فسفر شناخته شده است - سفید، زرد، قرمز، سیاه. فعال ترین - فسفر سفید - قادر به احتراق خود به خود در حضور اکسیژن است. این عنصر با بسیاری از فلزات و غیر فلزات و همچنین اسیدها، بازها و آب واکنش می دهد.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 3.9. مجموع امتیازهای دریافتی: 104.