Ֆոսֆինը ձևավորվում է, երբ սպիտակ ֆոսֆորի հետ փոխազդում է: Ինչ է ֆոսֆինը

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 5CO + P 2

Այս ջերմաստիճանում ֆոսֆորի գոլորշին գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած է P2 մոլեկուլներից, որոնք սառչելուց հետո խտանում են P4 մոլեկուլների:

Երբ գոլորշին խտանում է, այն ձևավորվում է սպիտակ (դեղին) ֆոսֆոր, որը բաղկացած է P 4 մոլեկուլներից, որոնք ունեն քառաեդրոնի տեսք։ Այն խիստ ռեակտիվ, փափուկ, մոմ, գունատ դեղին նյութ է, լուծելի ածխածնի դիսուլֆիդում և բենզոլում։ Օդում ֆոսֆորը բռնկվում է 34 o C-ում: Այն ունի մթության մեջ փայլելու եզակի հատկություն՝ դանդաղ օքսիդացման պատճառով դեպի ցածր մակարդակ: Դա սպիտակ ֆոսֆոր էր, որը ժամանակին մեկուսացված էր Բրենդի կողմից:

Եթե ​​սպիտակ ֆոսֆորը տաքացվում է առանց օդի մուտքի, այն վերածվում է կարմիրի (առաջին անգամ այն ​​ստացվել է միայն 1847 թվականին)։ Անուն կարմիր ֆոսֆորվերաբերում է մի քանի փոփոխություններին, որոնք տարբերվում են խտությամբ և գույնով. այն տատանվում է նարնջագույնից մինչև մուգ կարմիր և նույնիսկ մանուշակագույն: Կարմիր ֆոսֆորի բոլոր տեսակները անլուծելի են օրգանական լուծիչներում, համեմատած սպիտակ ֆոսֆորի հետ՝ դրանք ավելի քիչ ռեակտիվ են (օդում բռնկվում են t>200 o C-ում) և ունեն պոլիմերային կառուցվածք. սրանք P4 տետրաեդրաներ են՝ կապված միմյանց հետ անվերջ շղթաներով: Դրանցից որոշակիորեն տարբերվում է «մանուշակագույն ֆոսֆորը», որը բաղկացած է P 8 և P 9 խմբերից՝ դասավորված երկար խողովակաձև կառուցվածքներով՝ հնգանկյուն խաչմերուկով։

Բարձր ճնշման դեպքում սպիտակ ֆոսֆորը վերածվում է սև ֆոսֆոր, կառուցված եռաչափ վեցանկյուններից՝ գագաթներով ֆոսֆորի ատոմներով, միմյանց հետ միացված շերտերով։ Այս փոխակերպումն առաջին անգամ իրականացվել է 1934 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոս Պերսի Ուիլյամս Բրիջմենի կողմից։ Սև ֆոսֆորի կառուցվածքը նման է գրաֆիտին, միայն այն տարբերությամբ, որ ֆոսֆորի ատոմներից ձևավորված շերտերը հարթ չեն, այլ «ծալքավոր»։ Սև ֆոսֆորը ֆոսֆորի ամենաքիչ ակտիվ փոփոխությունն է: Երբ տաքացվում է առանց օդի մուտքի, այն կարմիրի նման վերածվում է գոլորշու, որից խտանում է սպիտակ ֆոսֆորը։

Սպիտակ ֆոսֆորը շատ թունավոր է, մահացու չափաբաժինը կազմում է մոտ 0,1 գ, օդում ինքնաբուխ այրման վտանգի պատճառով այն պահվում է ջրի շերտի տակ: Կարմիր և սև ֆոսֆորը ավելի քիչ թունավոր են, քանի որ դրանք ոչ ցնդող են և գործնականում չեն լուծվում ջրում:

Քիմիական հատկություններ

Քիմիապես ամենաակտիվը սպիտակ ֆոսֆորն է (սպիտակ ֆոսֆորի հետ կապված ռեակցիաների հավասարումների մեջ, պարզության համար, այն գրվում է որպես P, ոչ թե P4, մանավանդ որ նմանատիպ ռեակցիաներ հնարավոր են կարմիր ֆոսֆորի մասնակցությամբ, որի մոլեկուլային բաղադրությունը անորոշ է. ) Ֆոսֆորն ուղղակիորեն միանում է շատ պարզ և բարդ նյութերի հետ։ Քիմիական ռեակցիաներում ֆոսֆորը, ինչպես և , կարող է լինել և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ:

Ինչպես օքսիդիչֆոսֆորը փոխազդում է շատերի հետ՝ առաջացնելով ֆոսֆիդներ, օրինակ.

2P + 3Ca = Ca 3 P 2

P + 3Na = Na 3P

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ այն գործնականում ուղղակիորեն չի համակցվում ֆոսֆորի հետ:

Ինչպես նվազեցնող միջոցֆոսֆորը փոխազդում է հալոգենների, ծծմբի (այսինքն՝ ավելի էլեկտրաբացասական ոչ մետաղների հետ): Այս դեպքում, կախված ռեակցիայի պայմաններից, կարող են առաջանալ ինչպես ֆոսֆորի (III) միացություններ, այնպես էլ ֆոսֆորի (V) միացություններ։

ա) դանդաղ օքսիդացումով կամ թթվածնի պակասով, ֆոսֆորը օքսիդացվում է ֆոսֆորի օքսիդի (III) կամ ֆոսֆորի անհիդրիդ P 2 O 3.

4P + 3O 2 = 2P 2 O 3

Երբ ֆոսֆորը այրվում է ավելցուկով (կամ օդում), ձևավորվում է ֆոսֆորի օքսիդ (V) կամ ֆոսֆորի անհիդրիդ P2O5.

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

բ) կախված ռեագենտների հարաբերակցությունից, երբ ֆոսֆորը փոխազդում է հալոգենների և ծծմբի հետ, առաջանում են համապատասխանաբար եռավալենտ ֆոսֆորի հալոգենիդներ և սուլֆիդներ. Օրինակ:

2P + 5Cl 2(g) = 2PCl 5

2P + 3Cl 2 (անբավարար) = 2PCl 3

2P + 5S (g) = P 2 S 5

2P + 3S (անբավարար) = P 2 S 3

Հարկ է նշել, որ ֆոսֆորը յոդի հետ կազմում է միայն PI3 միացությունը:

Ֆոսֆորը օքսիդացնող թթուների հետ ռեակցիաներում վերականգնող նյութի դեր է խաղում.

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

— կենտրոնացված ազոտաթթուով.

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O

— խտացված ծծմբաթթվով.

2P + 5H 2 SO 4 = 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O

Ֆոսֆորը չի փոխազդում այլ թթուների հետ։

Ջրային լուծույթներով տաքացնելիս ֆոսֆորը ենթարկվում է անհամաչափության, օրինակ.

4P + 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2

8P + 3Ba(OH) 2 + 6H 2 O = 2PH 3 + 3Ba(H 2 PO 2) 2

Բացի ֆոսֆին PH 3-ից, այդ ռեակցիաների արդյունքում առաջանում են հիպոֆոսֆորաթթվի H 3 PO 2 աղեր՝ հիպոֆոսֆիտներ, որոնցում ֆոսֆորն ունի +1 բնորոշ օքսիդացման աստիճան։

Ֆոսֆորի կիրառում

Աշխարհում ֆոսֆորի արտադրության հիմնական մասը օգտագործվում է ֆոսֆորաթթվի արտադրության համար, որն օգտագործվում է պարարտանյութեր և այլ ապրանքներ պատրաստելու համար: Կարմիր ֆոսֆորն օգտագործվում է լուցկիների արտադրության մեջ, այն պարունակվում է լուցկու տուփի վրա կիրառվող զանգվածի մեջ։

Ֆոսֆին

Ֆոսֆորի ամենահայտնի ջրածնային միացությունը ֆոսֆին PH 3 է: Ֆոսֆինը սխտորի հոտով անգույն գազ է և շատ թունավոր է։ Բարձր լուծվող օրգանական լուծիչներում: Ի տարբերություն ամոնիակի, այն փոքր-ինչ լուծելի է ջրի մեջ։ Ֆոսֆինը գործնական նշանակություն չունի։

Անդորրագիր

Վերևում քննարկվել է ֆոսֆին արտադրելու մեթոդ՝ ֆոսֆորի ջրային լուծույթների հետ փոխազդելու միջոցով: Մեկ այլ մեթոդ է աղաթթվի ազդեցությունը մետաղների ֆոսֆիդների վրա, օրինակ.

Zn 3 P 2 + 6HCl = 2PH 3 + 3ZnCl 2

Քիմիական հատկություններ

1. Թթու-հիմնական հատկություններ

Լինելով ջրի մեջ մի փոքր լուծվող՝ ֆոսֆինը դրա հետ ձևավորում է անկայուն հիդրատ, որն արտահայտում է շատ թույլ հիմնական հատկություններ.

PH 3 + H 2 O ⇄ PH 3 ∙H 2 O ⇄ PH 4 + + OH —

Ֆոսֆոնիումի աղերը ձևավորվում են միայն.

PH 3 + HCl = PH 4 Cl

PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4

1. Redox հատկությունները

Համառոտագրերի ամբողջ ցանկը կարելի է դիտել

*ձայնագրվող պատկերը ցույց է տալիս սպիտակ ֆոսֆորի լուսանկար

Ֆոսֆինի բանաձև…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Մոլեկուլային քաշը……………………………………………………… 34.04

Գույնը և տեսքը ..................................................... .... .......Անգույն գազ.

Հալման կետը................................. - 133,5 °C:

Եռման ջերմաստիճանը ..................................................... .... -87,7°C.

Գոլորշիացման ճնշում ............................40 մմ Hg: Արվեստ. -129,4°C-ում:

Լուծելիությունը ջրում..............................26% ծավալով 17°C-ում:

Խտությունը...............1.18 (0°C, 760 մմ Hg) (Օդ-1):

Բռնկման կետ ...................................................... ... .....100°C.

Պայթուցիկության ստորին սահման........... 1,79-1,89% ծավալի;

Հոտ է առաջանում, երբ ...................................................... .... ......1.3 - 2.6 ppm.

Համեմատաբար բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում ֆոսֆինը պայթուցիկ է:

Դյուրավառության ցածր սահման (LCFL) – 1,79-1,89%

ծավալով կամ ………………………………..26,15-27,60 գ/մ 3, կամ 17000-18900 մլ/մ 3:

Ֆոսֆինի գոլորշիացման գաղտնի ջերմությունը …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Ջրում լուծելիությունը 0,52 գ/լ է 20 0 C ջերմաստիճանում և 34,2 կգֆ/սմ 2 ճնշման դեպքում։

Ֆոսֆին - խիստ թունավոր, անգույն գազ, որը 1,5 անգամ ավելի ծանր է, քան օդը, հետևաբար, երբ օգտագործվում է, այն հեշտությամբ թափանցում է տարածքի բոլոր ճեղքերն ու դժվար հասանելի վայրերը և արդյունավետորեն ոչնչացնում է ձվերը, թրթուրները, ձագուկները և հասուն միջատները:
Այն վատ է լուծվում ջրի մեջ և չի արձագանքում դրա հետ։ Լուծվում է բենզոլում, դիէթիլ էթերում, ածխածնի դիսուլֆիդում։ Ֆոսֆինը շատ թունավոր է, ազդում է նյարդային համակարգի վրա և խանգարում է նյութափոխանակությանը։ MPC = 0.1 մգ/մ³: Հոտը նկատելի է 2-4 մգ/մ³ կոնցենտրացիայի դեպքում, երկարատև ինհալացիա 10 մգ/մ³ կոնցենտրացիայի դեպքում մահացու է:

Ֆոսֆինի կիրառում.Ֆոսֆինով ֆումիգացիա իրականացնելիս օգտագործվում են ալյումինի և մագնեզիումի ֆոսֆիդների հիման վրա անօրգանական պատրաստուկներ։ Մագնեզիումի ֆոսֆիդի վրա հիմնված պատրաստուկների օգտագործման առարկաները և տեխնոլոգիան նույնական են ալյումինի ֆոսֆիդի վրա հիմնված պատրաստուկների հետ: Մարդկանց մուտքը և պահեստների բեռնումը թույլատրվում է ամբողջական օդափոխությունից հետո, և եթե աշխատանքային տարածքի օդում ֆոսֆինի պարունակությունը գերազանցում է առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան (0,1 մգ/մ³): Ապրանքները վաճառվում են MRL-ից ոչ բարձր ֆոսֆինի մնացորդով (0,1 մգ/կգ հացահատիկի համար, 0,01 մգ/կգ հացահատիկի վերամշակման արտադրանքի համար):

Ֆոսֆին գազ ուժեղ թույն է մարդկանց և այլ տաքարյուն կենդանիների համար։ Սուր ֆոսֆինային թունավորումը տեղի է ունենում օդում 568 մգ/մ3 կոնցենտրացիայի դեպքում: Ֆոսֆին գազը շատ թունավոր է միջատների համար, որոնք վնասում են հացահատիկի պաշարները: Դրա հետ աշխատելիս խորհուրդ է տրվում հասկանալ վնասակար օրգանիզմների վրա գործողության մեթոդը և մեխանիզմը. Աշխատանքային տարածքի օդում ֆոսֆինի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան (MPC) 0,1 մգ/մ3 է: Այնուամենայնիվ, գազի հոտը սկսում է զգալ ավելի ցածր կոնցենտրացիաներում (մոտ 0,03 մգ/մ3): Հացահատիկի մեջ ֆոսֆինի առավելագույն թույլատրելի մակարդակը (ML) 0,01 մգ/կգ է, հացահատիկային արտադրանքներում ֆոսֆինի մնացորդներ չեն թույլատրվում: Հացահատիկը և դրա վերամշակման արտադրանքը կարող են օգտագործվել սննդի նպատակներով միայն այն դեպքում, եթե դրանցում ֆոսֆինի մնացորդային քանակը չի գերազանցում MRL-ը:

Ֆոսֆին գազ Այն թույլ է ներծծվում հացահատիկով և հացահատիկային արտադրանքներով, հետևաբար հեշտությամբ գազազերծվում է։ Ախտահանման համար առաջարկվող սպառման չափերով այն չի փոխում հացահատիկի որակը և չի խաթարում դրա սերմերի հատկությունները: Այն առաջին անգամ կիրառվել է 1934 թվականին հացահատիկային մթերքների ֆումիգացիայի համար։ Ներկայումս ֆոմիգացիոն նպատակներով մեթիլբրոմիդի օգտագործման արգելքի պատճառով ֆոսֆինը հիմնական ֆումիգանտն է, որն օգտագործվում է վնասակար միջատների դեմ պայքարելու համար:

Ֆոսֆոր(հունարենից phosphoros - լուսարձակ; լատ. Phosphorus) P, պարբերական համակարգի V խմբի քիմիական տարր; ատոմային համարը՝ 15, ատոմային զանգվածը՝ 30,97376։ Ունի մեկ կայուն նուկլիդ 31 P։ Ջերմային նեյտրոնների որսման արդյունավետ հատույթը 18 10 -30 մ 2 է։ Արտաքին կոնֆիգուրացիա ատոմի էլեկտրոնային թաղանթ3 ս 2 3էջ 3 ; օքսիդացման վիճակներ -3, +3 և +5; հաջորդական իոնացման էներգիա P 0-ից P 5+ (eV) անցման ժամանակ՝ 10.486, 19.76, 30.163, 51.36, 65.02; էլեկտրոնի հարաբերակցությունը 0,6 էՎ; Պաուլինգի էլեկտրաբացասականությունը՝ 2,10, ատոմային շառավիղը՝ 0,134 նմ, իոնային շառավիղները (կոորդինացիոն թվերը նշված են փակագծերում) 0,186 նմ P 3--ի համար, 0,044 նմ (6) P 3+, 0,07 նմ (0,01) համար 5), 0,038 նմ (6) P 5+-ի համար:

Երկրակեղևում ֆոսֆորի միջին պարունակությունը կազմում է 0,105% զանգվածով, ջրերում և օվկիանոսներում՝ 0,07 մգ/լ։ Հայտնի է մոտ 200 ֆոսֆորի միներալ։ դրանք բոլորը ֆոսֆատներ են: Դրանցից ամենակարևորն է ապատիտ,որը հիմք է ֆոսֆորիտներ.Գործնական նշանակություն ունեն նաև մոնազիտ CePO 4 , քսենոտիմ YPO 4 , ամբլիգոնիտ LiAlPO 4 (F, OH), տրիֆիլին Li(Fe, Mn)PO 4, տորբերնիտ Cu(UO 2) 2 (PO 4) 2 12H 2 O, ութունիտ Ca։ ( UO 2) 2 (PO 4) 2 x x 10H 2 O, վիվիանիտ Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, պիրոմորֆիտ Pb 5 (PO 4) 3 C1, փիրուզագույն CuA1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 5H 2 ՄԱՍԻՆ.

Հատկություններ.Հայտնի է, որ Սբ. Ֆոսֆորի 10 մոդիֆիկացում, որոնցից ամենակարևորներն են սպիտակ, կարմիր և սև ֆոսֆորը (տեխնիկական սպիտակ ֆոսֆորը կոչվում է դեղին ֆոսֆոր): Ֆոսֆորի մոդիֆիկացիաների միասնական նշանակման համակարգ չկա: Ամենակարևոր փոփոխությունների որոշ հատկություններ համեմատված են Աղյուսակում: Բյուրեղային սև ֆոսֆորը (PI) թերմոդինամիկորեն կայուն է նորմալ պայմաններում: Սպիտակ և կարմիր ֆոսֆորը մետակայուն են, բայց փոխակերպման ցածր արագության պատճառով դրանք կարող են պահպանվել գրեթե անսահմանափակ ժամանակ նորմալ պայմաններում։

Ֆոսֆորի միացություններ ոչ մետաղների հետ

Ֆոսֆորն ու ջրածինը պարզ նյութերի տեսքով գործնականում չեն փոխազդում։ Ֆոսֆորի ջրածնի ածանցյալները ստացվում են անուղղակիորեն, օրինակ.

Ca 3 P 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2PH 3

Ֆոսֆին PH 3-ը անգույն, խիստ թունավոր գազ է՝ փտած ձկան հոտով: Ֆոսֆինի մոլեկուլը կարելի է համարել ամոնիակի մոլեկուլ: Այնուամենայնիվ, H-P-H կապերի անկյունը շատ ավելի փոքր է, քան ամոնիակինը: Սա նշանակում է ֆոսֆինի դեպքում հիբրիդային կապերի ձևավորման մեջ s-ամպերի մասնակցության մասնաբաժնի նվազում։ Ֆոսֆոր-ջրածին կապերն ավելի քիչ ամուր են, քան ազոտ-ջրածին կապերը: Ֆոսֆինի դոնորային հատկությունները ավելի քիչ են արտահայտված, քան ամոնիակինը: Ֆոսֆինի մոլեկուլի ցածր բևեռականությունը և թույլ պրոտոն ընդունող ակտիվությունը հանգեցնում են ջրածնային կապերի բացակայությանը ոչ միայն հեղուկ և պինդ վիճակներում, այլև լուծույթներում ջրի մոլեկուլների, ինչպես նաև ֆոսֆոնիումի իոնի PH 4 + ցածր կայունության: . Պինդ վիճակում ամենակայուն ֆոսֆոնիումի աղը նրա յոդիդ PH 4 I-ն է: Ֆոսֆոնիումի աղերը եռանդով քայքայվում են ջրով և հատկապես ալկալային լուծույթներով.

PH 4 I + KOH = PH 3 + KI + H 2 O

Ֆոսֆինի և ֆոսֆոնիումի աղերը ուժեղ վերականգնող նյութեր են: Օդում ֆոսֆինը վերածվում է ֆոսֆորական թթվի.

PH 3 + 2O 2 = H 3 PO 4

Երբ ակտիվ մետաղների ֆոսֆիդները քայքայվում են թթուներով, ֆոսֆինի հետ միաժամանակ ձևավորվում է դիֆոսֆին P 2 H 4, որպես անմաքրություն: Դիֆոսֆինը անգույն ցնդող հեղուկ է, որն իր մոլեկուլային կառուցվածքով նման է հիդրազինին, սակայն ֆոսֆինը չունի հիմնական հատկություններ։ Այն ինքնաբերաբար բռնկվում է օդում և քայքայվում, երբ պահվում է լույսի ներքո կամ տաքանում: Նրա քայքայման արտադրանքը պարունակում է ֆոսֆոր, ֆոսֆին և դեղին ամորֆ նյութ։ Այս արտադրանքը կոչվում է պինդ ջրածնի ֆոսֆիդ, և դրան վերագրվում է P 12 H 6 բանաձևը:

Հալոգենների հետ ֆոսֆորը ձևավորում է եռահալիդներ և պենտահալիդներ։ Այս ֆոսֆորի ածանցյալները հայտնի են բոլոր անալոգների համար, սակայն քլորի միացությունները գործնականում կարևոր են: RG 3-ը և RG 5-ը թունավոր են և ստացվում են ուղղակիորեն պարզ նյութերից:

RG 3 - կայուն էկզոտերմիկ միացություններ; PF 3-ը անգույն գազ է, PCl 3 և PBr 3-ը անգույն հեղուկներ են, իսկ PI 3-ը կարմիր բյուրեղներ են: Պինդ վիճակում բոլոր տրիհալիդները կազմում են մոլեկուլային կառուցվածք ունեցող բյուրեղներ։ RG 3 և RG 5-ը թթու ձևավորող միացություններ են.

PI 3 + 3H 2 O = 3HI + H 3 PO 3

Հայտնի են երկու ֆոսֆորի նիտրիդները, որոնք համապատասխանում են եռյակով և հնգավալենտ վիճակներին՝ PN և P 2 N 5: Երկու միացություններում էլ ազոտը եռարժեք է։ Երկու նիտրիդներն էլ քիմիապես իներտ են և դիմացկուն են ջրի, թթուների և ալկալիների նկատմամբ:

Հալած ֆոսֆորը լավ լուծում է ծծումբը, սակայն քիմիական ռեակցիան տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանում։ Ֆոսֆորի սուլֆիդներից լավագույնս ուսումնասիրված են P 4 S 3 , P 4 S 7 և P 4 S 10: Այս սուլֆիդները կարող են վերաբյուրեղացվել նաֆթալինի հալոցքում և մեկուսացվել դեղին բյուրեղների տեսքով։ Երբ տաքանում են, սուլֆիդները բռնկվում են և այրվում՝ առաջացնելով P 2 O 5 և SO 2: Ջրի հետ նրանք բոլորը դանդաղորեն քայքայվում են ջրածնի սուլֆիդի արտազատմամբ և ֆոսֆորի թթվածնային թթուների ձևավորմամբ:

Ֆոսֆորի միացություններ մետաղների հետ

Ակտիվ մետաղների հետ ֆոսֆորը առաջացնում է աղի նման ֆոսֆիդներ, որոնք ենթարկվում են դասական վալենտության կանոններին։ p-Մետաղները, ինչպես նաև ցինկի ենթախմբի մետաղները տալիս են ինչպես նորմալ, այնպես էլ անիոններով հարուստ ֆոսֆիդներ։ Այս միացությունների մեծ մասը ցուցադրում է կիսահաղորդչային հատկություններ, այսինքն. դրանցում գերիշխող կապը կովալենտ է։ Ազոտի և ֆոսֆորի տարբերությունը չափի և էներգիայի գործոնների պատճառով առավել բնութագրական է դրսևորվում անցումային մետաղների հետ այս տարրերի փոխազդեցության մեջ: Ազոտի համար վերջինիս հետ շփվելիս գլխավորը մետաղի նմանվող նիտրիդների առաջացումն է։ Ֆոսֆորը նաև առաջացնում է մետաղի նման ֆոսֆիդներ։ Շատ ֆոսֆիդներ, հատկապես նրանք, որոնք ունեն հիմնականում կովալենտային կապեր, հրակայուն են։ Այսպիսով, AlP-ը հալվում է 2197 աստիճան C ջերմաստիճանում, իսկ գալիումի ֆոսֆիդը ունի 1577 աստիճան C հալման կետ։ Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների ֆոսֆիդները հեշտությամբ քայքայվում են ջրի միջոցով՝ ազատելով ֆոսֆին։ Շատ ֆոսֆիդներ ոչ միայն կիսահաղորդիչներ են (AlP, GaP, InP), այլ նաև ֆերոմագնիսներ, օրինակ՝ CoP և Fe 3 P։

Ֆոսֆին(ջրածնի ֆոսֆիդ, ֆոսֆորի հիդրիդ, ըստ IUPAC անվանացանկի՝ ֆոսֆան PH 3) - անգույն, շատ թունավոր, բավականին անկայուն գազ՝ փտած ձկան հատուկ հոտով։

Անգույն գազ. Այն վատ է լուծվում ջրի մեջ և չի արձագանքում դրա հետ։ Ցածր ջերմաստիճանում առաջացնում է պինդ կլատրատ 8РН 3 ·46Н 2 О. Լուծվում է բենզոլում, դիէթիլ եթերում, ածխածնի դիսուլֆիդում։ −133,8 °C ջերմաստիճանում այն ​​ձևավորում է բյուրեղներ՝ երեսակենտրոն խորանարդ վանդակով։

Ֆոսֆինի մոլեկուլն ունի C 3v մոլեկուլային համաչափությամբ եռանկյուն բուրգի ձև (d PH = 0,142 նմ, HPH = 93,5 o): Դիպոլի մոմենտը 0,58 D է, զգալիորեն ցածր է, քան ամոնիակինը: PH 3 մոլեկուլների միջև ջրածնային կապը գործնականում չի նկատվում, և, հետևաբար, ֆոսֆինը ունի ավելի ցածր հալման և եռման կետ:

Ֆոսֆինը շատ է տարբերվում իր գործընկեր ամոնիակից: Նրա քիմիական ակտիվությունն ավելի բարձր է, քան ամոնիակը, այն վատ է լուծվում ջրում, քանի որ հիմքը շատ ավելի թույլ է, քան ամոնիակը: Վերջինս բացատրվում է նրանով, որ H-P կապերը թույլ բևեռացված են, և ֆոսֆորի մեջ էլեկտրոնների միայնակ զույգի ակտիվությունը (3s 2) ավելի ցածր է, քան ամոնիակում ազոտի (2s 2):

Թթվածնի բացակայության դեպքում, երբ տաքացվում է, այն քայքայվում է տարրերի.

ինքնաբուխ բռնկվում է օդում (դիֆոսֆինի գոլորշու առկայության դեպքում կամ 100 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում).

Ցույց է տալիս ուժեղ վերականգնող հատկություններ.

Հզոր պրոտոն դոնորների հետ փոխազդեցության ժամանակ ֆոսֆինը կարող է արտադրել PH 4 + իոն պարունակող ֆոսֆոնիումի աղեր (ամոնիումի նման): Ֆոսֆոնիումի աղերը՝ անգույն բյուրեղային նյութերը, չափազանց անկայուն են և հեշտությամբ հիդրոլիզվում են։

Ինչպես ինքնին ֆոսֆինը, նրա աղերը նույնպես ուժեղ վերականգնող նյութեր են:

Ֆոսֆինը ստացվում է սպիտակ ֆոսֆորի փոխազդեցությամբ տաք ալկալիի հետ, օրինակ.

Այն կարելի է ձեռք բերել նաև ֆոսֆիդները ջրով կամ թթուներով մշակելով.

Անմիջապես տարրերից հնարավոր է սինթեզ.

Ջեռուցման ժամանակ ջրածնի քլորիդը փոխազդում է սպիտակ ֆոսֆորի հետ.

Ֆոսֆոնիումի յոդիդի տարրալուծում.

Ֆոսֆոնաթթվի տարրալուծում.

կամ դրա վերականգնումը։

Եթե ​​որևէ էջում սխալ եք գտնում, ընտրեք այն և սեղմեք Ctrl + Enter

Ֆոսֆինի պատրաստում

Երբ սպիտակ ֆոսֆորը տաքացվում է ուժեղ ալկալային լուծույթով, ֆոսֆորը անհամաչափ է, որի արդյունքում առաջանում է ֆոսֆատ և ֆոսֆին PH 3: Ֆոսֆինի հետ միաժամանակ ձևավորվում է փոքր քանակությամբ դիֆոսֆին P 2 H 4 (հիդրազինի ֆոսֆորային անալոգիա), որը հեշտությամբ բռնկվում է օդում: Միաժամանակ առաջանում է ջրածին։ Եթե ​​գազի ելքի խողովակն ուղղված է ջրի տակ, ֆոսֆինի փուչիկները բռնկվում են դեպի մակերես; Սա սպիտակ ծխի օղակներ է առաջացնում:

Ահա սեմինարի փորձի նկարագրությունը Ripan R. Ceteanu I. Անօրգանական քիմիայի գործնական աշխատանքի ուղեցույց .

Ջրածնի ֆոսֆիդի պատրաստում սպիտակ ֆոսֆորի տաքացման միջոցով կալիումի հիդրօքսիդի 30-50% լուծույթով։ Ռեակցիայի հավասարումը.

4P + 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2

Արտադրության այս եղանակով, բացի գազային ջրածնի ֆոսֆիդից, ձևավորվում են նաև հեղուկ ջրածնի ֆոսֆիդ, գազային ջրածին և թթվային կալիումի հիպոֆոսֆիտ՝ համաձայն հավասարումների.

6P + 4KOH + 4H 2 O = P 2 H 4 + 4KH 2 PO 2
2P + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + 2KH 2 PO 2

Հեղուկ ջրածնի ֆոսֆիդը, ջրային միջավայրում փոխազդելով կալիումի հիդրօքսիդի հետ, ձևավորում է գազային ջրածնի ֆոսֆիդ, ջրածին և թթու կալիումի հիպոֆոսֆիտ՝ համաձայն հավասարումների.

2P 2 H 4 + KOH + H 2 O = 3PH 3 + KH 2 PO 2
P 2 H 4 + 2KOH + 2H 2 O = 3H 2 + 2KH 2 PO 2

Թթվային կալիումի հիպոֆոսֆիտը ալկալային միջավայրում վերածվում է կալիումի օրթոֆոսֆատի՝ ջրածնի արտազատմամբ.

KH 2 PO 2 + 2KOH = 2H 2 + K 3 PO 4

Ըստ վերը նշված ռեակցիայի հավասարումների, երբ սպիտակ ֆոսֆորը տաքացնում են կալիումի հիդրօքսիդով, առաջանում են գազային ջրածնի ֆոսֆիդ, ջրածին և կալիումի օրթոֆոսֆատ։

Այս կերպ ստացված ֆոսֆինը ինքնաբուխ բռնկվում է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ այն պարունակում է ինքնաբռնկվող հեղուկ ջրածնի ֆոսֆիդի (դիֆոսֆին) և ջրածնի որոշ գոլորշիներ:

Կալիումի հիդրօքսիդի փոխարեն կարող եք օգտագործել նատրիումի, կալցիումի կամ բարիումի օքսիդի հիդրատներ։ Նրանց հետ արձագանքները նույն կերպ են ընթանում։

Սարքը իրենից ներկայացնում է 100-250 մլ տարողությամբ կլոր հատակով կոլբ, կիպ փակված ռետինե խցանով, որի միջով պետք է սերտորեն անցկացվի մի խողովակ՝ գազային արտադրանքներն ուղղելով ջրով բյուրեղացնող սարքի մեջ։

Կոլբը մինչև իր ծավալի 3/4-ը լցնում են կաուստիկ կալիումի 30-50% լուծույթով, որի մեջ գցում են 2-3 կտոր սպիտակ ֆոսֆոր՝ սիսեռի չափ։ Կոլբն ամրացվում է եռոտանի սեղմակի մեջ և գազի ելքի խողովակի միջոցով միացված է ջրով լցված բյուրեղացնողին (տես նկարը):

Երբ կոլբը տաքացվում է, կալիումի հիդրօքսիդը փոխազդում է սպիտակ ֆոսֆորի հետ՝ համաձայն վերը նշված հավասարումների։

Հեղուկ ջրածնային ֆոսֆոր (դիֆոսֆին), կոլբայի մեջ հեղուկի մակերեսին հասնելուն պես, անմիջապես բռնկվում և այրվում է կայծերի տեսքով. դա տեղի է ունենում այնքան ժամանակ, մինչև կոլբայի մեջ մնացած թթվածինը սպառվի:

Երբ կոլբը ուժեղ տաքացվում է, հեղուկ ջրածնի ֆոսֆիդը թորվում է, և ջրի վերևում բոցավառվում են գազային ջրածնի ֆոսֆիդը և ջրածինը: Ֆոսֆորի ջրածինը այրվում է դեղին բոցով, առաջացնելով ֆոսֆորի անհիդրիդ՝ սպիտակ ծխի օղակների տեսքով։

Փորձի վերջում կրճատեք կոլբայի տակի բոցը, հանեք վարդակից ելքի խողովակով, դադարեցրեք տաքացումը և թողեք սարքը ջրի տակ, մինչև այն ամբողջովին սառչի:

Չօգտագործված ֆոսֆորը մանրակրկիտ լվանում են ջրով և պահում հետագա փորձերի համար:

Մենք որոշեցինք ֆոսֆին ստանալ: Կաուստիկ սոդան լցնում էին փորձանոթի մեջ և կիսով չափ ջրով լցնում։ Ալկալիների մի մասը մնացել է նստվածքի մեջ։ Փորձանոթը թեք ամրացրել են տակդիրի մեջ, մեջը լցրել սիսեռի չափ դեղին ֆոսֆորի կտոր և փակել գազի ելքի խողովակով խցանով, որի ծայրը իջեցրել են ջրով բյուրեղացնող սարքի մեջ։ Սկսել է ջեռուցել։

Բյուրեղացնողի մեջ գազի պղպջակներ սկսեցին փչել: Ժամանակի ընթացքում սկսեցին դեղին փայլատակումներ, որոնք ուղեկցվում էին թրթռացող ձայներով. փուչիկները պայթեցին և հրդեհվեցին օդում: Բռնկումներից հետո գեղեցիկ սպիտակ ծխի օղակները հաճախ ձևավորվում էին և բարձրանում վերև:

Մեր դիտարկումների համաձայն՝ փորձը լավագույնս ստացվել է, երբ փորձանոթի հեղուկն ակտիվորեն եռում էր, և հեղուկի մի մասը տեղափոխվում էր բյուրեղացնողի ջրի մեջ։ Որոշ դեպքերում պարզվել է, որ բռնկումներ են տեղի ունենում ավելի հազվադեպ և ավելի թույլ, եթե գազի ելքի խողովակի ծայրը ջրի մեջ շատ խորն է իջեցվել:

Ընդհանուր առմամբ, «ծխի օղակներով հրավառությունը» տևել է մինչև մի քանի րոպե։ Կարելի է վստահորեն ասել, որ սա ամենագեղեցիկ փորձառություններից մեկն է:

________________________________________