☰ Содержание · Химия

Фосфор и его кислородные соединения

Уроки 43–44 · 2 урока · И. Р. Аскаров, К. Гопиров, Н. Х. Тухтабоев. Химия, 8 класс, переработанное 4-е издание. «Янгиюль Полиграф Сервис», Ташкент, 2019
43

Фосфор

Учебник: с. 174–176
ЦельЗнай строение атома, природные соединения, аллотропные модификации, получение и свойства фосфора; объясни опасность обращения с фосфором.
Новые слова
фосфор · fosforбелый и красный фосфор · oq va qizil fosforфосфорит и апатит · fosforit va apatitфосфид · fosfid
Объяснение

Фосфор P находится в главной подгруппе V группы, 3-й период, внешняя оболочка 3s²3p³; степени окисления –3, 0, +3, +5, в природе в основном +5. В свободном виде он не встречается: он содержится в виде фосфорита Ca₃(PO₄)₂ и апатитов (например, фторапатита Ca₅(PO₄)₃F), а также в костях, зубах, белках и нуклеиновых кислотах. В промышленности его получают в электрической печи без доступа воздуха, нагревая фосфорит с песком и коксом: Ca₃(PO₄)₂ + 5C + 3SiO₂ → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO. Белый фосфор P₄ молекулярный, нерастворим в воде, растворим в CS₂, светится в темноте, самовоспламеняется на воздухе, очень ядовит и хранится под водой; он плавится при температуре около 44 °C. Красный фосфор имеет полимерное строение, не ядовит и не растворяется в CS₂; он образуется при нагревании белого фосфора без доступа воздуха. Химически фосфор соединяется с кислородом, галогенами, серой и металлами: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅, 2P + 3Cl₂ → 2PCl₃, 2P + 3Ca → Ca₃P₂. Тёрочная полоска на боковой стороне спичечного коробка содержит красный фосфор, а головка спички — окислитель (KClO₃): 6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅. Главное применение фосфора — получение фосфорной кислоты и удобрений. С белым фосфором работают только специалисты; спички — не игрушка.

Примеры
Массовая доля P в Ca₃(PO₄)₂: Mᵣ = 3·40 + 2·31 + 8·16 = 310; ω(P) = 62 : 310 = 0,2 (20 %). 4P + 5O₂ → 2P₂O₅: 62 г (2 моль) P дают 142 г (1 моль) P₂O₅.
6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅: P⁰ – 5e⁻ → P⁺⁵ | 6; Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻ | 5. Всего переходит 30 электронов; P — восстановитель, KClO₃ — окислитель. 31 г P требуют 40 г O₂ (31 г = 1 моль, 1,25 моль O₂).
Работа в классе

«Круговорот фосфора»: нарисуй круг: горная порода → почва → растение → животное → человек → отходы → почва. Добавь фосфатное удобрение, фосфор в костях и зубах и АТФ. Запиши 3 правила безопасного хранения спичек. Спички не зажигают.

Упражнения
1
Назови степени окисления фосфора.
2
Сравни белый и красный фосфор по двум свойствам.
3
Сколько процентов по массе составляет фосфор в Ca₃(PO₄)₂ (Mᵣ = 310)?
4
Почему белый фосфор хранят под водой?