Органик бус нэгдлүүдийн 3 ангилал байдаг: исэл, гидроксид (үүнд хүчил ба суурь орно), давс. Олон металл ба металл бус нь исэл, гидроксид үүсгэж, хүчиллэг үлдэгдлийн нэг хэсэг байж болно. Тэгэхээр фосфор нь PO4 хүчлийн үлдэгдэлд ордог. Фосфорын оксидын хэд хэдэн сорт байдаг. Үүний дагуу эдгээр ислээс үүссэн янз бүрийн гидроксидууд байдаг. Хамгийн их фосфорын гидроксид бол фосфорын хүчил юм. Энэ нийтлэлд бид энэ элемент болон түүний нэгдлүүдийн физик, химийн шинж чанарыг авч үзэхээс гадна байгальд тархсан байдал болон бусад сонирхолтой баримтуудын талаар ярих болно.
Фосфорын физик шинж чанар
Энэ нь янз бүрийн хувилбараар байж болно. Фосфор бол нэг химийн элементээс бүрддэг бодис юм. Түүний атомууд нэгдэж молекул болдоггүй. Фосфорын томьёо нь P. Гэсэн хэдий ч болор торны бүтцээс хамааран энэ элемент нь гурван төрлийн бодис хэлбэрээр байж болно.
Хамгийн түгээмэл нь цагаан фосфор - лав бүтэцтэй, өндөр хоруу чанартай. Энэ бодисын хайлах цэг нь Цельсийн дөчин дөрвөн градус, буцлах температур нь хоёр зуун наян градус юм. Өгөгдсөн үрэлтийн хамтматериал, энэ нь маш хурдан гал авалцдаг, тиймээс тэд үүнийг зөвхөн усан орчинд байрлуулах замаар таслав. Цельсийн хоёр зуун тавин градусын халуунд удаан халаавал улаан фосфор болж хувирдаг. Энэ бодисыг хүрэн улаан нунтаг хэлбэрээр үзүүлэв. Улаан фосфор нь цагаанаас ялгаатай нь хортой биш.
Энэ элементийн оршин тогтнох хамгийн тогтвортой хэлбэрийг хар фосфор гэж нэрлэж болох бөгөөд энэ нь зарим гадаад шинж чанараараа металтай төстэй: өвөрмөц гялбаатай, өндөр хатуулаг, цахилгаан, дулаан дамжуулалттай.
Хими талаасаа
Фосфор нь үелэх системийн 5-р бүлэг ба 3-р үед багтдаг химийн элемент юм. Үүнээс бид түүний валент нь тав гэж дүгнэж болно. Нэмж дурдахад фосфорын элемент нь нэг моль тутамд гучин нэг грамм атомын масстай болохыг үечилсэн хүснэгтээс харж болно. Энэ нь 1 моль бодис 31 нэг грамм жинтэй болно гэсэн үг юм. Фосфорын химийн шинж чанарыг харгалзан бид түүний энгийн болон нарийн төвөгтэй нэгдлүүдтэй үзүүлэх урвалын талаар ярих болно.
Энгийн бодисуудтай харилцан үйлчлэл
Таны хамгийн түрүүнд анхаарах зүйл бол фосфорын исэлдэлт юм. Энэ бол түүний хүчилтөрөгчтэй үзүүлэх хариу үйлдэл юм. Үүний үр дүнд хоёр өөр бодис үүсч болно - бүх зүйл эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцаанаас хамаарна.
Эхний сонголт - дөрвөн моль фосфор, гурван моль хүчилтөрөгч хоёр моль фосфорын триоксидыг үүсгэдэг. Ийм химийн харилцан үйлчлэлийг дараах байдлаар бичиж болнотэгшитгэл: 4P + 3O2=2P2O3.
Хоёр дахь хувилбар нь дөрвөн моль фосфор, таван моль хүчилтөрөгч, хоёр моль фосфорын пентоксид үүсэх явдал юм. Энэ урвалыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болно:
Химийн урвалын аль алинд нь их хэмжээний гэрэл ялгардаг. Үүнээс гадна фосфор нь метал, галоген (фтор, иод, бром, хлор), хүхэр зэрэг энгийн бодисуудтай харилцан үйлчилж чаддаг. Энэхүү химийн элемент нь багасгах, исэлдүүлэх шинж чанарыг хоёуланг нь харуулах чадвартай. Галогентэй харилцан үйлчлэх жишээ бол хлоржуулалт юм. Энэ нь хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Эхнийх нь хоёр моль металл бус, гурван моль хлороос хоёр моль фосфорын трихлорат үүсэх явдал юм. Энэ харилцан үйлчлэлийг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болно: 2P +3Cl2=2PCl3.
Энэ үйл явцын хоёр дахь үе шат нь аль хэдийн олж авсан фосфорын трихлоратад хлорын атом нэмэх явдал юм. Ийнхүү сүүлийн нэг моль дээр ижил хэмжээний хлор нэмэхэд нэг моль фосфорын пентахлорат үүсдэг. Бид энэ урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ: PCl3 + Cl2=PCl5.
Фосфорын металлтай харилцан үйлчлэх зүй тогтлыг энэ жишээнээс харж болно. Хэрэв бид гурван моль кали, нэг моль фосфорыг авбал нэг моль калийн фосфидыг авна. Энэ төрлийн процессыг дараах урвалын тэгшитгэлийг ашиглан бичиж болно: 3K + P=K3R.
Харилцаж байнанийлмэл бодис
Фосфортой урвалд орж болох химийн нэгдлүүдэд хүчил, давс орно. Эдгээр бүлгийн химийн бодисуудтай харьцах элементийн харьцах онцлогийг дарааллаар нь тайлбарлая.
Фосфор ба хүчил
Бусад зүйлсээс фосфор, азотын хүчлийн харилцан үйлчлэл онцгой юм. Энэ төрлийн урвалыг явуулахын тулд дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авах шаардлагатай: гурван моль хэмжээтэй фосфор, таван моль нитратын хүчил, мөн ус - хоёр моль. Ийм химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бид дараахь бүтээгдэхүүнийг олж авдаг: фосфорын хүчил ба азотын исэл. Энэ урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ: 4 + 5NO.
Фосфор ба давс
Ийм төрлийн химийн харилцан үйлчлэлийг металл бус гэж үзсэн металлын купрумын сульфаттай хийсэн урвалын жишээн дээр авч үзэж болно. Энэ процессыг явуулахын тулд хоёр моль фосфор, таван моль зэсийн сульфат, найман моль ус авах шаардлагатай. Эдгээр бодисуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бид дараахь химийн нэгдлүүдийг олж авдаг: таван моль хэмжээтэй сульфатын хүчил, цэвэр зэс - ижил хэмжээтэй, фосфорын хүчил - хоёр моль. Энэ процессыг дараах тэгшитгэлийн хэлбэрээр бичиж болно: SO4 + 5Cu + 2H3PO4.
Энэ металл бусыг авч байна
Аж үйлдвэрт тухайн бодисыг кальцийн фосфат зэрэг химийн нэгдлээс гаргаж авдаг. Үүний төлөөДараах химийн урвал явагдана: заасан давсыг элс (цахиурын исэл) ба нүүрстөрөгчтэй 1: 3: 5 молийн харьцаатай хольж, үр дүнд нь кальцийн силикат, фосфор, чадын хийг 3 молийн харьцаагаар олж авдаг.:2:5.
Фосфорын нэгдлүүд ба тэдгээрийн шинж чанарууд
Металл бус гэж тооцогддог нэгдлүүдээс хамгийн түгээмэл нь фосфорын гидроксид юм. Энэ нь үүссэн исэлээс хамааран хэд хэдэн төрөлтэй байж болно. Фосфорын гидроксидыг түүний исэл ба усны хооронд химийн урвал явуулснаар олж авч болно. Эдгээр урвалын улмаас янз бүрийн төрлийн бодисууд үүсдэг. Иймээс гидроксидыг (3) гурвалсан исэлээс, фосфорын гидроксидыг (5) пентоксидээс авч болно. Эдгээр бодисууд нь хүчиллэг шинж чанартай бөгөөд эргээд металл, давс, суурь зэрэгтэй урвалд орох чадвартай.
Фосфорын гидроксидын хамгийн өндөр нь фосфорын хүчил юм. Энэ нь хүчилтөрөгчөөр баялаг, овгийн бүтэцтэй. Түүний томъёо нь H3PO4.
Химийн үндсэн шинж чанарууд
Дээрх томъёог өгсөн фосфорын гидроксид нь энгийн болон нийлмэл бодисуудтай урвалд орох чадвартай. Эдгээр үйл явцыг нарийвчлан харцгаая.
Фосфорын хүчлийн металтай үзүүлэх урвал
Энэ ангийн бусад химийн нэгдлүүдийн нэгэн адил фосфорын гидроксид нь металуудтай харилцан үйлчлэх чадвартай. Энэ процессын явцад металлын атомууд устөрөгчийн атомуудыг нүүлгэн шилжүүлэх урвал явагддаг бөгөөд ингэснээр давс, устөрөгчийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эвгүй үнэртэй хий хэлбэрээр агаарт цацагддаг. Энэ хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулдҮүнийг ойлгож болох юм бол метал нь электрохимийн үйл ажиллагааны цувралд устөрөгчийн зүүн талд байрлах ёстой. Өөрөөр хэлбэл зэс, мөнгө гэх мэт бодисууд нь фосфорын хүчилтэй урвалд орох чадваргүй, учир нь химийн идэвхжил багатай тул устөрөгчийн атомыг нэгдлээсээ салгаж чадахгүй.
Хөнгөн цагааны жишээг ав. Энэ элементийн хоёр мольыг хоёр моль фосфорын гидроксид нэмэхэд бид 2 ба 3 моль хэмжээтэй хөнгөн цагаан фосфат ба устөрөгчийг авна. Энэ урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ: 2Al + 2H3PO4=2AlPO4 + 3H 2.
Суурьтай харилцах
Фосфорын гидроксид нь бусад олон хүчлийн нэгэн адил суурьтай химийн урвалд ордог. Ийм процессыг солилцооны урвал гэж нэрлэдэг. Үүний үр дүнд шинэ гидроксид, түүнчлэн шинэ хүчил үүсдэг. Үүссэн бүтээгдэхүүнүүдийн аль нэг нь усанд уусдаггүй, өөрөөр хэлбэл тунадас үүсэх, хий хэлбэрээр уурших, ус эсвэл маш сул электролит байх тохиолдолд л ийм урвал явагдана.
Фосфорын хүчил ба давс
Энэ тохиолдолд солилцооны урвал мөн үүсдэг. Үүний үр дүнд та шинэ хүчил, давс авч болно. Ийм хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд дээр дурдсан дүрмийг бас дагаж мөрдөх ёстой.
Фосфор ба түүний нэгдлүүдийг үйлдвэрт ашиглах
Юуны өмнө энэ химийн элементийн нэгдлүүдийг ашигладагшүдэнзний хайрцагны хажуугийн гадаргуу дээр түрхсэн хольц хийх. Шүдэнзний толгойг мөн фосфор агуулсан хольцоор эмчилдэг.
Металл бус гэж тооцогддог пентоксидыг хийн хатаагч болгон өргөн ашигладаг. Үүнийг химийн үйлдвэрт фосфорын гидроксидыг олж авахад ашигладаг бөгөөд түүний томъёо, шинж чанарыг дээр дурдсан болно. Үүнээс гадна шил үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Фосфорын гидроксидыг мөн олон салбарт ашигладаг. Юуны өмнө энэ нь бордоо үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Энэ нь фосфор нь ургамлын хувьд маш чухал ач холбогдолтой байдагтай холбоотой юм. Тиймээс, металл бус нэгдлүүдийн үндсэн дээр хийсэн хэд хэдэн өөр бордоо байдаг. Эдгээр зорилгоор кальцийн фосфат зэрэг бодисыг ашигладаг. Давсыг газрын хэлбэрээр бордоо болгон ашигладаг. Үүнээс гадна ердийн болон давхар суперфосфатыг үүнд ашигладаг. Аммофос ба нитроаммофос нь бордоо болж чаддаг. Дээр дурдсан бүхнээс гадна уусмал дахь мөнгөний нэгдлүүд байгаа эсэхийг тодорхойлохын тулд давс эсвэл фосфорын гидроксидыг урвалж болгон ашигладаг. Тиймээс уусмалд хүчиллэг үлдэгдэл PO4 агуулсан бодис нэмнэ. Хэрэв сүүлийнх нь давс эсвэл мөнгөний гидроксид агуулсан бол баялаг шар тунадас үүснэ. Энэ бол аргентумын фосфат бөгөөд дараах химийн томъёотой: AgNO3.
Фосфорын атомын бүтэц
Та бүхний мэдэж байгаагаар бүх атом нь цөм ба эргэдэг электронуудаас бүрддэгТүүний эргэн тойронд. Цөм нь протон ба нейтрон агуулдаг. Электрон сөрөг цэнэгтэй, протон эерэг цэнэгтэй, нейтрон тэг цэнэгтэй. Үелэх систем дэх фосфорын серийн дугаар нь арван таван байна. Үүнээс бид түүний цөм арван таван протон агуулдаг гэж дүгнэж болно. Хэрэв атом нь ион биш харин төвийг сахисан бол протонтой адил олон электрон байдаг. Өөрөөр хэлбэл, фосфорын хувьд эдгээр нь арван таван байдаг.
Хэрэв электронуудын аль нэг нь тойрог замаасаа гарвал атом эерэг цэнэгтэй ион, өөрөөр хэлбэл катион болж хувирна. Хэрэв нэг электрон нэгдвэл сөрөг цэнэгтэй ион үүснэ - анион.
Химийн элементүүдийн үелэх системээс фосфор нь 3-р үед хамаардаг болохыг харж болно. Үүнээс үзэхэд цөмийн эргэн тойронд электронууд жигд тархсан гурван тойрог зам байдаг. Эхнийх нь хоёр, хоёр дахь нь найм, гурав дахь нь тав.
Байгаль дахь тархалт
Дэлхийн царцдас дахь фосфорын массын хувь 0.08% байна. Энэ нь байгальд тийм ч түгээмэл химийн элемент биш юм. Гэсэн хэдий ч фосфор агуулсан бүхэл бүтэн бүлэг ашигт малтмал байдаг. Эдгээр нь апатитууд, түүнчлэн фосфоритууд юм. Эхний бүлгийн хамгийн түгээмэл нь фторапатит юм. Түүний химийн томъёо нь дараах байдалтай байна: 3Ca3(PO4)2•CaF2. Энэ нь ил тод, ногоон, оюу сүүдэртэй. Фосфоритуудын дотроос кальцийн фосфат нь хамгийн түгээмэл бөгөөд дараах химийн томъёотой: Ca3(PO4)2. Үүнээс гадна фосфорын нэгдлүүдянз бүрийн амьд организмын эд эсээс олддог.
Фосфор ба түүний нэгдлүүдийн байгаль, бие махбод дахь үүрэг
Энэ химийн элемент нь бараг бүх эрхтэн, тогтолцооны хэвийн үйл ажиллагаанд маш чухал юм. Юуны өмнө, үүнгүйгээр бөөрний хэвийн үйл ажиллагаа боломжгүй юм. Энэ элемент нь бие махбод дахь бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог. Мөн эд эсийн нөхөн төлжилтийг хурдасгадаг. Үүнгүйгээр зарим витаминыг бие махбодид ашиг тустай болгохын тулд идэвхжүүлэх боломжгүй байдаг тул фосфорыг бараг бүх витамины бэлдмэлүүдэд нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг болгон нэмдэг. Үүнээс гадна зүрхний хэвийн үйл ажиллагааг хангадаг химийн элементүүдийн нэг юм. Тэрээр дээрх бүх зүйлээс гадна эсийн хуваагдлын үйл явцад оролцдог тул энэ микроэлементгүйгээр дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй юм.
Ус-давсны тэнцвэрийг зохицуулах нь энэ зүйлд дурдсан металл бус нэгдлүүдийн бие махбодид гүйцэтгэдэг өөр нэг үүрэг юм. Үүнээс гадна яс, булчингийн эд эсийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Үүний ихээхэн хувь нь шүдэнд байдаг. Бусад зүйлсийн дотор фосфор нь мэдрэлийн системийн хэвийн үйл ажиллагааг хангахад оролцдог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бие дэхь микроэлементийн дутагдлын шинж тэмдгүүд нь: ядаргаа ихсэх, үр ашиг багатай, мэдрэлийн системийн үйл ажиллагаа алдагдах (невроз, гистериа гэх мэт), хэт ойр ойрхон ханиад хүрэх, зүрхний булчин ядрах., яс булчингийн өвдөлт, хоолны дуршил маш муу. Бие дэх фосфорын дутагдал гэх мэт үзэгдлээс зайлсхийхийн тулд та мэдэх хэрэгтэйямар хоолонд агуулагддаг.
Химийн элементээр баялаг хүнсний бүтээгдэхүүнүүдээс юуны түрүүнд загасыг онцлох хэрэгтэй. Фосфорын өндөр агууламж нь хилэм, шар загас, морин загас, туна загас, сардина, капелин, поллок, хайлмаг зэрэг төрөл зүйлд ажиглагддаг. Нэмж дурдахад энэ нийтлэлд авч үзсэн ул мөр элемент нь хавчны мах, сам хорхой, түүнчлэн зуслангийн бяслаг, боловсруулсан бяслаг, бяслаг зэрэг сүүн бүтээгдэхүүнээс олддог.
Дүгнэлт
Фосфор нь дэлхий дээр тийм ч түгээмэл химийн элемент биш ч үйлдвэрлэлийн болон биологийн үүднээс маш чухал ач холбогдолтой юм. Тэрээр болон түүний нэгдлүүд, ялангуяа фосфорын гидроксидыг янз бүрийн төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Уг нийтлэлд мөн фосфорын гидроксидын (фосфорын хүчил) шинж чанар, түүний металл, суурь, давстай харилцан үйлчлэлийн онцлогийг тодорхойлсон.