ფოსფინი წარმოიქმნება თეთრი ფოსფორის რეაქციაში. რა არის ფოსფინი

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

ამ ტემპერატურაზე ფოსფორის ორთქლი თითქმის მთლიანად შედგება P2 მოლეკულებისგან, რომლებიც გაციებისას კონდენსირდება P4 მოლეკულებად.

როდესაც ორთქლი კონდენსირდება, ის იქმნება თეთრი (ყვითელი) ფოსფორი, რომელიც შედგება P 4 მოლეკულებისგან, რომლებსაც აქვთ ტეტრაედრის ფორმა. ეს არის უაღრესად რეაქტიული, რბილი, ცვილისებრი, ღია ყვითელი ნივთიერება, ხსნადი ნახშირბადის დისულფიდში და ბენზოლში. ჰაერში ფოსფორი აალდება 34 o C-ზე. მას აქვს სიბნელეში ანათების უნიკალური უნარი დაბალ დონეზე ნელი დაჟანგვის გამო. ეს იყო თეთრი ფოსფორი, რომელიც ერთ დროს იზოლირებული იყო ბრენდის მიერ.

თუ თეთრი ფოსფორი გაცხელებულია ჰაერზე წვდომის გარეშე, ის წითლად იქცევა (პირველად მიიღეს მხოლოდ 1847 წელს). სახელი წითელი ფოსფორიეხება რამდენიმე მოდიფიკაციას, რომლებიც განსხვავდება სიმკვრივითა და ფერით: ის მერყეობს ნარინჯისფერიდან მუქ წითელამდე და მეწამულამდეც კი. წითელი ფოსფორის ყველა სახეობა არ იხსნება ორგანულ გამხსნელებში; თეთრ ფოსფორთან შედარებით, ისინი ნაკლებად რეაქტიულები არიან (აანთებენ ჰაერში t>200 o C-ზე) და აქვთ პოლიმერული სტრუქტურა: ეს არის P4 ტეტრაჰედრები, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან გაუთავებელი ჯაჭვებით. მათგან გარკვეულწილად განსხვავდება "იისფერი ფოსფორი", რომელიც შედგება P 8 და P 9 ჯგუფებისგან, განლაგებული გრძელი მილისებური სტრუქტურებით ხუთკუთხა კვეთით.

მაღალი წნევის დროს თეთრი ფოსფორი იქცევა შავი ფოსფორი, აგებულია სამგანზომილებიანი ექვსკუთხედებისგან, წვეროებზე ფოსფორის ატომებით, ერთმანეთთან ფენებად დაკავშირებული. ეს ტრანსფორმაცია პირველად 1934 წელს განხორციელდა ამერიკელმა ფიზიკოსმა პერსი უილიამს ბრიჯმენმა. შავი ფოსფორის სტრუქტურა გრაფიტს წააგავს, ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ ფოსფორის ატომების მიერ წარმოქმნილი ფენები ბრტყელი კი არ არის, არამედ „გოფრირებული“. შავი ფოსფორი ფოსფორის ყველაზე ნაკლებად აქტიური მოდიფიკაციაა. ჰაერზე წვდომის გარეშე გაცხელებისას ის, წითელის მსგავსად, ორთქლად იქცევა, საიდანაც თეთრი ფოსფორი კონდენსირდება.

თეთრი ფოსფორი ძალზე ტოქსიკურია: ლეტალური დოზა შეადგენს დაახლოებით 0,1 გ ჰაერში სპონტანური წვის საშიშროების გამო, ის ინახება წყლის ფენის ქვეშ. წითელი და შავი ფოსფორი ნაკლებად ტოქსიკურია, რადგან ისინი არამდგრადია და პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში.

ქიმიური თვისებები

ქიმიურად ყველაზე აქტიურია თეთრი ფოსფორი (თეთრი ფოსფორის შემცველი რეაქციების განტოლებებში, სიმარტივისთვის იწერება როგორც P და არა P4, მით უმეტეს, რომ მსგავსი რეაქციები შესაძლებელია წითელი ფოსფორის მონაწილეობით, რომლის მოლეკულური შემადგენლობა გაურკვეველია. ). ფოსფორი პირდაპირ ერწყმის ბევრ მარტივ და რთულ ნივთიერებას. ქიმიურ რეაქციებში, ფოსფორი, ისევე როგორც , შეიძლება იყოს როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

Როგორ ოქსიდიზატორიფოსფორი რეაგირებს ბევრთან და ქმნის ფოსფიდებს, მაგალითად:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2

P + 3Na = Na 3P

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ის პრაქტიკულად არ ერწყმის უშუალოდ ფოსფორს.

Როგორ შემცირების აგენტიფოსფორი ურთიერთქმედებს ჰალოგენებთან, გოგირდთან (ანუ უფრო ელექტროუარყოფით არამეტალებთან). ამ შემთხვევაში, რეაქციის პირობებიდან გამომდინარე, შეიძლება წარმოიქმნას როგორც ფოსფორის (III) ნაერთები, ასევე ფოსფორის (V) ნაერთები.

ა) ნელი დაჟანგვით ან ჟანგბადის ნაკლებობით, ფოსფორი იჟანგება ფოსფორის ოქსიდში (III), ან ფოსფორის ანჰიდრიდად P 2 O 3:

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

როდესაც ფოსფორი იწვის ჭარბად (ან ჰაერში), წარმოიქმნება ფოსფორის ოქსიდი (V) ან ფოსფორის ანჰიდრიდი P2O5:

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

ბ) რეაგენტების თანაფარდობიდან გამომდინარე, ფოსფორის ჰალოგენებთან და გოგირდთან ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება, შესაბამისად, სამ და ხუთვალენტიანი ფოსფორის ჰალოგენები და სულფიდები; Მაგალითად:

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

2P + 3Cl 2 (არასაკმარისი) = 2PCl 3

2P + 5S (გ) = P 2 S 5

2P + 3S (არასაკმარისი) = P 2 S 3

უნდა აღინიშნოს, რომ ფოსფორი იოდთან ერთად ქმნის მხოლოდ PI3 ნაერთს.

ფოსფორი ასრულებს შემცირების როლს ჟანგვის მჟავებთან რეაქციებში:

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

- კონცენტრირებული აზოტის მჟავით:

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O

- კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით:

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

ფოსფორი არ ურთიერთქმედებს სხვა მჟავებთან.

წყალხსნარებით გაცხელებისას ფოსფორი განიცდის დისპროპორციას, მაგალითად:

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

ფოსფინის PH 3-ის გარდა, ამ რეაქციების შედეგად წარმოიქმნება ჰიპოფოსფორის მჟავას H 3 PO 2 მარილები - ჰიპოფოსფიტები, რომლებშიც ფოსფორს აქვს +1 დამახასიათებელი ჟანგვის მდგომარეობა.

ფოსფორის გამოყენება

მსოფლიოში ფოსფორის წარმოების ძირითადი ნაწილი გამოიყენება ფოსფორის მჟავის წარმოებისთვის, რომელიც გამოიყენება სასუქებისა და სხვა პროდუქტების დასამზადებლად. წითელი ფოსფორი გამოიყენება ასანთის წარმოებაში, მას შეიცავს ასანთის კოლოფზე დატანილი მასა.

ფოსფინი

ფოსფორის ყველაზე ცნობილი წყალბადის ნაერთია ფოსფინი PH 3. ფოსფინი არის უფერო გაზი ნივრის სუნით და ძალიან შხამიანი. მაღალ ხსნადი ორგანულ გამხსნელებში. ამიაკისგან განსხვავებით, ის წყალში ოდნავ ხსნადია. ფოსფინს არ აქვს პრაქტიკული მნიშვნელობა.

ქვითარი

ფოსფინის წარმოების მეთოდი წყალხსნარებთან ფოსფორის რეაქციით იყო განხილული ზემოთ. კიდევ ერთი მეთოდია მარილმჟავას მოქმედება ლითონის ფოსფიდებზე, მაგალითად:

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

ქიმიური თვისებები

1. მჟავა-ფუძის თვისებები

წყალში ოდნავ ხსნადი ფოსფინი მასთან ერთად ქმნის არასტაბილურ ჰიდრატს, რომელიც ავლენს ძალიან სუსტ ძირითად თვისებებს:

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

ფოსფონიუმის მარილები იქმნება მხოლოდ:

PH 3 + HCl = PH 4 Cl

PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4

1. რედოქსის თვისებები

აბსტრაქტების მთელი ჩამონათვალის ნახვა შესაძლებელია

*ჩამწერი სურათი გვიჩვენებს თეთრი ფოსფორის ფოტოს

ფოსფინის ფორმულა……………………………………………………….....PH 3

მოლეკულური წონა………………………………………………… 34.04

ფერი და გარეგნობა ..................................................... .... .......უფერო გაზი.

დნობის წერტილი................................. - 133,5 °C.

დუღილის ტემპერატურა ................................................... .... -87,7°C.

აორთქლების წნევა..........................40 მმ Hg. Ხელოვნება. -129,4°C-ზე.

წყალში ხსნადობა........................26% მოცულობით 17°C-ზე.

სიმკვრივე............................1.18 (0°C, 760 მმ.ვცხ.სვ) (ჰაერი-1).

Ციმციმა................................................ ........100°C.

ფეთქებადი მოქმედების ქვედა ზღვარი........... მოცულობის 1,79-1,89%;

სუნი ჩნდება, როდესაც ..................................................... .... ......1.3 - 2.6 ppm.

შედარებით მაღალი კონცენტრაციის დროს ფოსფინი ფეთქებადია.

აალებადი ქვედა ზღვარი (LCFL) – 1,79-1,89%

მოცულობით ან ………………………………..26.15-27.60 გ/მ 3, ან 17000-18900 მლ/მ3.

ფოსფინის აორთქლების ფარული სითბო არის ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

წყალში ხსნადობა არის 0,52 გ/ლ 20 0 C ტემპერატურაზე და 34,2 კგფ/სმ 2 წნევაზე.

ფოსფინი - უაღრესად ტოქსიკური, უფერო გაზი, რომელიც ჰაერზე 1,5-ჯერ მძიმეა, ამიტომ გამოყენებისას ადვილად აღწევს ყველა ნაპრალსა და ძნელად მისადგომ ადგილას შენობაში და ეფექტურად ანადგურებს კვერცხებს, ლარვებს, ლეკვებს და ზრდასრულ მწერებს.
ის ცუდად იხსნება წყალში და არ რეაგირებს მასთან. ხსნადი ბენზოლში, დიეთილის ეთერში, ნახშირბადის დისულფიდში. ფოსფინი ძალზე ტოქსიკურია, მოქმედებს ნერვულ სისტემაზე და არღვევს ნივთიერებათა ცვლას. MPC = 0.1 მგ/მ³. სუნი შესამჩნევია 2-4 მგ/მ³ კონცენტრაციით, ხანგრძლივი ინჰალაცია 10 მგ/მ³ კონცენტრაციით ფატალურია.

ფოსფინის გამოყენება.ფოსფინით ფუმიგაციის ჩატარებისას გამოიყენება არაორგანული პრეპარატები, რომლებიც დაფუძნებულია ალუმინის და მაგნიუმის ფოსფიდებზე. მაგნიუმის ფოსფიდზე დაფუძნებული პრეპარატების გამოყენების ობიექტები და ტექნოლოგია იდენტურია ალუმინის ფოსფიდის საფუძველზე. ხალხის შეყვანა და საწყობების დატვირთვა დასაშვებია სრული ვენტილაციის შემდეგ და თუ სამუშაო ადგილის ჰაერში ფოსფინის შემცველობა არ აღემატება მაქსიმალურ დასაშვებ კონცენტრაციას (0,1 მგ/მ³). პროდუქტები იყიდება ფოსფინის ნარჩენით, რომელიც არ აღემატება MRL-ს (0,1 მგ/კგ მარცვლეულისთვის, 0,01 მგ/კგ მარცვლეულის გადამამუშავებელი პროდუქტებისთვის).

გაზი ფოსფინი არის ძლიერი შხამი ადამიანებისა და სხვა თბილსისხლიანი ცხოველებისთვის. მწვავე ფოსფინით მოწამვლა ხდება ჰაერში 568 მგ/მ3 კონცენტრაციით. ფოსფინის გაზი ძალზე ტოქსიკურია მწერებისთვის, რომლებიც აზიანებენ მარცვლეულს. მასთან მუშაობისას მიზანშეწონილია გაგება მავნე ორგანიზმებზე მოქმედების მეთოდი და მექანიზმი. ფოსფინის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია (MPC) სამუშაო ადგილის ჰაერში არის 0,1 მგ/მ3. თუმცა, გაზის სუნი იწყება დაბალ კონცენტრაციებში (დაახლოებით 0,03 მგ/მ3). მარცვლეულში ფოსფინის მაქსიმალური დასაშვები დონე (ML) არის 0,01 მგ/კგ; ფოსფინის ნარჩენები დაუშვებელია მარცვლეულ პროდუქტებში. მარცვლეული და მისი გადამუშავების პროდუქტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკვები მიზნებისთვის მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მათში ფოსფინის ნარჩენი რაოდენობა არ აღემატება MRL-ს.

გაზი ფოსფინი სუსტად შეიწოვება მარცვლეულითა და მარცვლეული პროდუქტებით, ამიტომ ადვილად იშლება. დეზინფექციისთვის რეკომენდებული მოხმარების მაჩვენებლებით, ის არ ცვლის მარცვლის ხარისხს და არ აზიანებს მის თესლის თვისებებს. იგი პირველად გამოიყენეს 1934 წელს მარცვლეულის პროდუქტების ფუმიგაციისთვის. ამჟამად, მეთილის ბრომიდის გამოყენების აკრძალვის გამო, ფუმიგაციის მიზნით, ფოსფინი არის მთავარი ფუმიგანტი, რომელიც გამოიყენება მავნე მწერების გასაკონტროლებლად.

ფოსფორი(ბერძნულიდან phosphoros - მანათობელი; ლათ. Phosphorus) P, პერიოდული სისტემის V ჯგუფის ქიმიური ელემენტი; ატომური ნომერი 15, ატომური მასა 30,97376. მას აქვს ერთი სტაბილური ნუკლიდი 31 P. თერმული ნეიტრონების დაჭერის ეფექტური ჯვარი არის 18 10 -30 მ 2. გარე კონფიგურაცია ატომის ელექტრონული გარსი 3 ს 2 3გვ 3 ; ჟანგვის მდგომარეობები -3, +3 და +5; თანმიმდევრული იონიზაციის ენერგია P 0-დან P 5+-ზე გადასვლისას (eV): 10.486, 19.76, 30.163, 51.36, 65.02; ელექტრონის აფინურობა 0.6 ევ; პაულინგის ელექტრონეგატიურობა 2.10; ატომური რადიუსი 0.134 ნმ, იონური რადიუსი (კოორდინაციის რიცხვები მითითებულია ფრჩხილებში) 0.186 ნმ P3--სთვის, 0.044 ნმ (6) P 3+, 0.09 ნმ (0.01) 5), 0.038 ნმ (6) P5+-ისთვის.

ფოსფორის საშუალო შემცველობა დედამიწის ქერქში არის 0,105% მასის მიხედვით, წყლებში და ოკეანეებში 0,07 მგ/ლ. ცნობილია დაახლოებით 200 ფოსფორის მინერალი. ისინი ყველა ფოსფატებია. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია აპატიტი,რომელიც არის საფუძველი ფოსფორიტები.ასევე პრაქტიკული მნიშვნელობისაა მონაზიტი CePO 4 , ქსენოტიმი YPO 4 , ამბლიგონიტი LiAlPO 4 (F, OH), ტრიფილინი Li(Fe, Mn)PO 4 , ტორბერნიტი Cu(UO 2) 2 (PO 4) 2 12H 2 O, უტუნიტ Ca ( UO 2) 2 (PO 4) 2 x x 10H 2 O, ვივიანიტი Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, პირომორფიტი Pb 5 (PO 4) 3 C1, ფირუზისფერი CuA1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 5H 2 შესახებ.

Თვისებები.ცნობილია, რომ წმ. ფოსფორის 10 მოდიფიკაცია, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია თეთრი, წითელი და შავი ფოსფორი (ტექნიკურ თეთრ ფოსფორს ყვითელი ფოსფორი ეწოდება). არ არსებობს ფოსფორის მოდიფიკაციის ერთიანი აღნიშვნის სისტემა. ყველაზე მნიშვნელოვანი ცვლილებების ზოგიერთი თვისება შედარებულია ცხრილში. კრისტალური შავი ფოსფორი (PI) თერმოდინამიკურად სტაბილურია ნორმალურ პირობებში. თეთრი და წითელი ფოსფორი მეტასტაბილურია, მაგრამ ტრანსფორმაციის დაბალი სიჩქარის გამო ისინი შეიძლება შენარჩუნდეს თითქმის შეუზღუდავი დროით ნორმალურ პირობებში.

ფოსფორის ნაერთები არალითონებთან

ფოსფორი და წყალბადი მარტივი ნივთიერებების სახით პრაქტიკულად არ ურთიერთქმედებენ. ფოსფორის წყალბადის წარმოებულები მიიღება არაპირდაპირი გზით, მაგალითად:

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

ფოსფინი PH 3 არის უფერო, უაღრესად ტოქსიკური გაზი დამპალი თევზის სუნით. ფოსფინის მოლეკულა შეიძლება ჩაითვალოს ამიაკის მოლეკულად. თუმცა, კუთხე H-P-H ობლიგაციებს შორის გაცილებით მცირეა, ვიდრე ამიაკის. ეს ნიშნავს s- ღრუბლების მონაწილეობის წილის შემცირებას ჰიბრიდული ბმების წარმოქმნაში ფოსფინის შემთხვევაში. ფოსფორ-წყალბადის ბმები ნაკლებად ძლიერია, ვიდრე აზოტ-წყალბადის ბმები. ფოსფინის დონორი თვისებები ნაკლებად გამოხატულია, ვიდრე ამიაკის. ფოსფინის მოლეკულის დაბალი პოლარობა და სუსტი პროტონების მიმღები აქტივობა იწვევს წყალბადის ბმების არარსებობას არა მხოლოდ თხევად და მყარ მდგომარეობებში, არამედ წყლის მოლეკულებთან ხსნარებში, აგრეთვე ფოსფონიუმის იონის PH 4 + დაბალ სტაბილურობას. . ყველაზე სტაბილური ფოსფონიუმის მარილი მყარ მდგომარეობაში არის მისი იოდიდი PH 4 I. ფოსფონიუმის მარილები ენერგიულად იშლება წყლით და განსაკუთრებით ტუტე ხსნარებით:

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

ფოსფინისა და ფოსფონიუმის მარილები ძლიერი შემცირების აგენტებია. ჰაერში ფოსფინი იწვის ფოსფორის მჟავად:

PH 3 + 2O 2 = H 3 PO 4

როდესაც აქტიური ლითონების ფოსფიდები იშლება მჟავებით, დიფოსფინი P 2 H 4 წარმოიქმნება ერთდროულად ფოსფინთან, როგორც მინარევებისაგან. დიფოსფინი არის უფერო აქროლადი სითხე, მოლეკულური სტრუქტურით ჰიდრაზინის მსგავსი, მაგრამ ფოსფინი არ ავლენს ძირითად თვისებებს. ჰაერში სპონტანურად ანთებს და იშლება შუქზე შენახვისას ან გაცხელებისას. მისი დაშლის პროდუქტები შეიცავს ფოსფორს, ფოსფინს და ყვითელ ამორფულ ნივთიერებას. ამ პროდუქტს ეწოდება მყარი წყალბადის ფოსფიდი და მას ენიჭება ფორმულა P 12 H 6.

ჰალოგენებთან ერთად ფოსფორი აყალიბებს ტრი- და პენტაჰალიდებს. ეს ფოსფორის წარმოებულები ცნობილია ყველა ანალოგისთვის, მაგრამ ქლორის ნაერთები პრაქტიკულად მნიშვნელოვანია. RG 3 და RG 5 ტოქსიკურია და მიიღება უშუალოდ მარტივი ნივთიერებებისგან.

RG 3 - სტაბილური ეგზოთერმული ნაერთები; PF 3 არის უფერო გაზი, PCl 3 და PBr 3 არის უფერო სითხეები, ხოლო PI 3 არის წითელი კრისტალები. მყარ მდგომარეობაში ყველა ტრიჰალიდი ქმნის მოლეკულური სტრუქტურის მქონე კრისტალებს. RG 3 და RG 5 არის მჟავა წარმომქმნელი ნაერთები:

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

ცნობილია ფოსფორის ორივე ნიტრიდი, რომელიც შეესაბამება სამ და პენტაკოვალენტურ მდგომარეობას: PN და P 2 N 5. ორივე ნაერთში აზოტი სამვალენტიანია. ორივე ნიტრიდი ქიმიურად ინერტული და მდგრადია წყლის, მჟავებისა და ტუტეების მიმართ.

გამდნარი ფოსფორი კარგად ხსნის გოგირდს, მაგრამ ქიმიური რეაქცია ხდება მაღალ ტემპერატურაზე. ფოსფორის სულფიდებიდან საუკეთესოდ არის შესწავლილი P 4 S 3 , P 4 S 7 და P 4 S 10. ეს სულფიდები შეიძლება გადაკრისტალდეს ნაფტალინის დნობაში და იზოლირებული იყოს ყვითელი კრისტალების სახით. გაცხელებისას სულფიდები ენთება და იწვება P 2 O 5 და SO 2 . წყალთან ერთად ისინი ნელ-ნელა იშლება წყალბადის სულფიდის გამოთავისუფლებით და ფოსფორის ჟანგბადის მჟავების წარმოქმნით.

ფოსფორის ნაერთები ლითონებთან

აქტიური ლითონებით ფოსფორი აყალიბებს მარილის მსგავს ფოსფიდებს, რომლებიც ემორჩილებიან კლასიკური ვალენტობის წესებს. p-მეტალები, ისევე როგორც თუთიის ქვეჯგუფის ლითონები, იძლევა როგორც ნორმალურ, ასევე ანიონით მდიდარ ფოსფიდებს. ამ ნაერთების უმეტესობა ავლენს ნახევარგამტარულ თვისებებს, ე.ი. მათში დომინანტური ბმა კოვალენტურია. განსხვავება აზოტსა და ფოსფორს შორის, ზომისა და ენერგიის ფაქტორების გამო, ყველაზე დამახასიათებელია ამ ელემენტების გარდამავალ ლითონებთან ურთიერთქმედებაში. აზოტისთვის ამ უკანასკნელთან ურთიერთობისას მთავარია ლითონის მსგავსი ნიტრიდების წარმოქმნა. ფოსფორი ასევე ქმნის ლითონის მსგავს ფოსფიდებს. ბევრი ფოსფიდი, განსაკუთრებით უპირატესად კოვალენტური ბმების მქონე, ცეცხლგამძლეა. ამრიგად, AlP დნება 2197 გრადუს C ტემპერატურაზე, ხოლო გალიუმის ფოსფიდს აქვს დნობის წერტილი 1577 გრადუსი C. ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ფოსფიდები ადვილად იშლება წყლის მიერ, ათავისუფლებს ფოსფინს. ბევრი ფოსფიდი არა მხოლოდ ნახევარგამტარია (AlP, GaP, InP), არამედ ფერომაგნიტებიც, მაგალითად CoP და Fe 3 P.

ფოსფინი(წყალბადის ფოსფიდი, ფოსფორის ჰიდრიდი, IUPAC ნომენკლატურის მიხედვით - ფოსფანი PH 3) - უფერო, ძალიან ტოქსიკური, საკმაოდ არასტაბილური გაზი დამპალი თევზის სპეციფიკური სუნით.

უფერო გაზი. ის ცუდად იხსნება წყალში და არ რეაგირებს მასთან. დაბალ ტემპერატურაზე წარმოქმნის მყარ კლატრატს 8РН 3 ·46Н 2 О. ხსნადი ბენზოლში, დიეთილის ეთერში, ნახშირბადის დისულფიდში. −133,8 °C ტემპერატურაზე ის ქმნის კრისტალებს სახეზე ორიენტირებული კუბური გისოსებით.

ფოსფინის მოლეკულას აქვს ტრიგონალური პირამიდის ფორმა მოლეკულური სიმეტრიით C 3v (d PH = 0,142 ნმ, HPH = 93,5 o). დიპოლური მომენტი არის 0,58 D, მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე ამიაკის. წყალბადის ბმა PH 3 მოლეკულებს შორის პრაქტიკულად არ შეინიშნება და ამიტომ ფოსფინს აქვს დაბალი დნობის და დუღილის წერტილები.

ფოსფინი ძალიან განსხვავდება მისი კოლეგა ამიაკისგან. მისი ქიმიური აქტივობა უფრო მაღალია, ვიდრე ამიაკის, ის ცუდად ხსნადია წყალში, რადგან ბაზა გაცილებით სუსტია ვიდრე ამიაკი. ეს უკანასკნელი აიხსნება იმით, რომ H-P ბმები სუსტად პოლარიზებულია და ელექტრონების მარტოხელა წყვილის აქტივობა ფოსფორში (3s 2) უფრო დაბალია, ვიდრე ამიაკის აზოტის (2s 2).

ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, გაცხელებისას ის იშლება ელემენტებად:

სპონტანურად აალდება ჰაერში (დიფოსფინის ორთქლის თანდასწრებით ან 100 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე):

ავლენს ძლიერ აღდგენითი თვისებებს:

ძლიერი პროტონის დონორებთან ურთიერთობისას, ფოსფინს შეუძლია წარმოქმნას ფოსფონიუმის მარილები, რომლებიც შეიცავს PH 4 + იონს (ამონიუმის მსგავსი). ფოსფონიუმის მარილები, უფერო კრისტალური ნივთიერებები, უკიდურესად არასტაბილურია და ადვილად ჰიდროლიზდება.

როგორც თავად ფოსფინი, მისი მარილებიც ძლიერი შემცირების აგენტებია.

ფოსფინი მიიღება თეთრი ფოსფორის ცხელ ტუტესთან რეაქციით, მაგალითად:

მისი მიღება ასევე შესაძლებელია ფოსფიდების წყლით ან მჟავებით დამუშავებით:

სინთეზი უშუალოდ ელემენტებიდან შესაძლებელია:

გაცხელებისას წყალბადის ქლორიდი რეაგირებს თეთრ ფოსფორთან:

ფოსფონიუმის იოდიდის დაშლა:

ფოსფონის მჟავის დაშლა:

ან მისი აღდგენა.

თუ გვერდზე შეცდომას აღმოაჩენთ, აირჩიეთ და დააჭირეთ Ctrl + Enter

ფოსფინის მომზადება

როდესაც თეთრი ფოსფორი თბება ძლიერი ტუტე ხსნარით, ფოსფორი არაპროპორციულია, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ფოსფატი და ფოსფინი PH 3. ფოსფინთან ერთად წარმოიქმნება მცირე რაოდენობით დიფოსფინი P 2 H 4 (ჰიდრაზინის ფოსფორის ანალოგი), რომელიც ადვილად იფეთქებს ჰაერში. ამავდროულად წარმოიქმნება წყალბადი. თუ გაზის გამოსასვლელი მილი მიმართულია წყლის ქვეშ, ფოსფინის ბუშტები იფეთქებს ზედაპირზე; ეს წარმოქმნის თეთრი კვამლის რგოლებს.

აქ მოცემულია სემინარიდან მიღებული გამოცდილების აღწერა Ripan R. Ceteanu I. გზამკვლევი პრაქტიკული მუშაობის არაორგანულ ქიმიაში .

წყალბადის ფოსფიდის მომზადება თეთრი ფოსფორის გაცხელებით კალიუმის ჰიდროქსიდის 30-50%-იანი ხსნარით. რეაქციის განტოლება:

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

წარმოების ამ მეთოდით, აიროვანი წყალბადის ფოსფიდის გარდა, თხევადი წყალბადის ფოსფიდი, აირისებრი წყალბადი და კალიუმის მჟავა ჰიპოფოსფიტი ასევე წარმოიქმნება განტოლებების მიხედვით:

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

თხევადი წყალბადის ფოსფიდი, რომელიც ურთიერთქმედებს კალიუმის ჰიდროქსიდთან წყალში, წარმოქმნის აირისებრ წყალბადის ფოსფიდს, წყალბადს და კალიუმის მჟავას ჰიპოფოსფიტს განტოლებების მიხედვით:

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

კალიუმის მჟავა ჰიპოფოსფიტი ტუტე გარემოში გარდაიქმნება კალიუმის ორთოფოსფატად წყალბადის გამოყოფით:

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

ზემოაღნიშნული რეაქციის განტოლებების მიხედვით, როდესაც თეთრი ფოსფორი თბება კალიუმის ჰიდროქსიდით, წარმოიქმნება აირისებრი წყალბადის ფოსფიდი, წყალბადი და კალიუმის ორთოფოსფატი.

ამ გზით მიღებული ფოსფინი სპონტანურად იწვის. ეს იმიტომ ხდება, რომ ის შეიცავს თვითგამწვარი თხევადი წყალბადოფოსფიდის (დიფოსფინის) და წყალბადის ორთქლებს.

კალიუმის ჰიდროქსიდის ნაცვლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნატრიუმის, კალციუმის ან ბარიუმის ოქსიდის ჰიდრატები. მათთან რეაქციაც ანალოგიურად მიმდინარეობს.

მოწყობილობა არის 100-250 მლ მოცულობის მრგვალძირიანი კოლბა, მჭიდროდ დახურული რეზინის საცობით, რომლითაც მჭიდროდ უნდა გაიაროს მილი, რომელიც აიროვან პროდუქტებს წყალთან ერთად კრისტალიზატორში მიმართავს.

კოლბა მოცულობის 3/4-მდე ივსება კაუსტიკური კალიუმის 30-50%-იანი ხსნარით, რომელშიც ჩაყრილია ბარდის ზომის 2-3 ცალი თეთრი ფოსფორი. კოლბა დამაგრებულია სამფეხის სამაგრში და გაზის გამოსასვლელი მილის გამოყენებით უკავშირდება წყლით სავსე კრისტალიზატორს (იხ. სურათი).

როდესაც კოლბა თბება, კალიუმის ჰიდროქსიდი რეაგირებს თეთრ ფოსფორთან ზემოაღნიშნული განტოლებების მიხედვით.

თხევადი წყალბადის ფოსფორი (დიფოსფინი), კოლბაში სითხის ზედაპირამდე მისვლისთანავე, მაშინვე აალდება და იწვის ნაპერწკლების სახით; ეს ხდება მანამ, სანამ კოლბაში დარჩენილი ჟანგბადი არ მოიხმარება.

როდესაც კოლბა ძლიერად თბება, თხევადი წყალბადის ფოსფიდი გამოხდება და აირისებრი წყალბადოფოსფიდი და წყალბადი აალდება წყლის ზემოთ. ფოსფორის წყალბადი იწვის ყვითელი ალივით, წარმოქმნის ფოსფორის ანჰიდრიდს თეთრი კვამლის რგოლების სახით.

ექსპერიმენტის დასასრულს, შეამცირეთ ალი კოლბის ქვეშ, ამოიღეთ შტეფსელი გამოსასვლელი მილით, შეწყვიტეთ გათბობა და დატოვეთ მოწყობილობა ნაკადის ქვეშ, სანამ ის მთლიანად არ გაგრილდება.

გამოუყენებელი ფოსფორი კარგად გარეცხილია წყლით და ინახება შემდგომი ექსპერიმენტებისთვის.

გადავწყვიტეთ ფოსფინის მიღება. კაუსტიკური სოდა ჩაასხეს სინჯარაში და ნახევრად ავსეს წყლით. ტუტეების ნაწილი ნალექში დარჩა. საცდელი მილი დამაგრდა ირიბად სადგამში, მასში მოათავსეს ბარდის ზომის ყვითელი ფოსფორის ნაჭერი და დახურეს საცობით გაზის გამოსასვლელი მილით, რომლის ბოლო ჩაუშვეს კრისტალიზატორში წყლით. დაიწყო გათბობა.

გაზის ბუშტებმა კრისტალიზატორში დაიწყო ბუშტუკება. დროთა განმავლობაში, ყვითელი ციმციმები დაიწყო, რომელსაც თან ახლდა ხმები: ბუშტები აფეთქდა და ჰაერში ცეცხლი გაუჩნდა. ეპიდემიის შემდეგ, ულამაზესი თეთრი კვამლის რგოლები ხშირად ყალიბდებოდა და მაღლა იწევდა.

ჩვენი დაკვირვებით, ექსპერიმენტმა ყველაზე კარგად მაშინ იმუშავა, როცა სინჯარაში არსებული სითხე აქტიურად დუღდა და სითხის ნაწილი გადადიოდა კრისტალიზატორის წყალში. ზოგიერთ შემთხვევაში, აღმოჩნდა, რომ ციმციმები ხდებოდა ნაკლებად ხშირად და სუსტი, თუ გაზის გამომავალი მილის ბოლო წყალში ძალიან ღრმად იყო ჩაშვებული.

ზოგადად, "ფეიერვერკი კვამლის რგოლებით" რამდენიმე წუთამდე გაგრძელდა. თამამად შეიძლება ითქვას, რომ ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე ლამაზი გამოცდილება.

________________________________________