Crveni fosfor. Velika enciklopedija nafte i gasa

Među biogenim elementima posebno mjesto treba dati fosforu. Uostalom, bez nje je nemoguće postojati tako vitalna jedinjenja kao što su, na primer, ATP ili fosfolipidi, kao i mnogi drugi.. Pritom je neorganska materija ovog elementa veoma bogata raznim molekulima. Pronađeni su fosfor i njegovi spojevi široka primena u industriji su važni učesnici u biološkim procesima i koriste se u širokom spektru ljudskih aktivnosti. Stoga, razmotrimo šta je ovaj element, koja je njegova jednostavna supstanca i najvažniji spojevi.

Fosfor: opšte karakteristike elementa

Položaj u periodnom sistemu može se opisati u nekoliko tačaka.

Peta grupa, glavna podgrupa.
Treći mali period.
Serijski broj - 15.
Atomska masa - 30.974.
Elektronska konfiguracija atoma je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.
Moguća oksidaciona stanja su od -3 do +5.
Hemijski simbol - P, izgovor u formulama "pe". Naziv elementa je fosfor. Latinski naziv Phosphorus.

Istorija otkrića ovog atoma seže u daleki 12. vek. Čak iu zapisima alhemičara postojale su informacije koje govore o proizvodnji nepoznate "svjetleće" supstance. Međutim, službeni datum za sintezu i otkriće fosfora bio je 1669. Bankrotirani trgovac Brand, u potrazi za kamenom filozofije, slučajno je sintetizirao supstancu koja je sposobna emitirati sjaj i gorjeti jarkim, zasljepljujućim plamenom. To je učinio tako što je više puta kalcinirao ljudski urin.

Nakon toga, ovaj element je dobiven neovisno jedan o drugom koristeći približno iste metode:

I. Kunkel;
R. Boylem;
A. Marggraf;
K. Scheele;
A. Lavoisier.

Danas je jedna od najpopularnijih metoda sinteze ove tvari redukcija iz odgovarajućih minerala koji sadrže fosfor na visokim temperaturama pod utjecajem ugljičnog monoksida i silicijum dioksida. Proces se odvija u posebnim pećima. Fosfor i njegova jedinjenja su veoma važne supstance kako za živa bića tako i za mnoge sinteze u hemijskoj industriji. Stoga treba razmotriti šta je ovaj element kao jednostavna supstanca i gdje se nalazi u prirodi.

Prosta supstanca fosfor

Teško je imenovati bilo koju konkretnu vezu kada mi pričamo o tome o fosforu. To se objašnjava brojnim alotropskim modifikacijama koje ovaj element ima. Postoje četiri glavne vrste jednostavne supstance fosfora.

Bijelo. Ovo je jedinjenje čija je formula P 4. To je bijela isparljiva supstanca sa oštrim neprijatan miris bijeli luk Spontano se pali u zraku pri normalnim temperaturama. Gori blistavim blijedozelenim svjetlom. Veoma otrovan i opasan po život. Hemijska aktivnost je izuzetno visoka, pa se dobija i čuva pod slojem prečišćene vode. To je moguće zbog slabe rastvorljivosti u polarnim rastvaračima. Ugljični disulfid i organske tvari su najprikladniji za ovu svrhu za bijeli fosfor. Kada se zagrije, može se transformirati u sljedeći alotropni oblik - crveni fosfor. Kada se para kondenzuje i ohladi, može formirati slojeve. Na dodir, masna, mekana, lako se seče nožem, bijela(blago žućkasto). Tačka topljenja 44 0 C. Zbog svoje hemijske aktivnosti koristi se u sintezama. Ali zbog svoje toksičnosti, ne koristi se široko u industriji.
Žuta. To je slabo pročišćeni oblik bijelog fosfora. Još je otrovniji i neprijatno miriše na beli luk. Pali se i gori blistavim zelenim plamenom. Ovi žuti ili smeđi kristali se uopće ne otapaju u vodi, već nakon potpune oksidacije emituju oblake bijelog dima sastava P4O10.
Crveni fosfor i njegovi spojevi najčešća su i najčešće korištena modifikacija ove tvari u industriji. Pastovita crvena masa, koja visok krvni pritisak može imati oblik ljubičastih kristala i hemijski je neaktivan. Ovo je polimer koji se može otopiti samo u određenim metalima i ni u čemu drugom. Na temperaturi od 250 0 C sublimira, pretvarajući se u bijelu modifikaciju. Nije tako otrovan kao prethodni oblici. Međutim, uz produženo izlaganje tijelu je toksičan. Koristi se za nanošenje premaza za paljenje na kutije šibica. To se objašnjava činjenicom da se ne može spontano zapaliti, već prilikom denotacije i trenja eksplodira (zapali se).
Crno. Po izgledu jako podsjeća na grafit, a također je mastan na dodir. Ovo je poluprovodnik električna struja. Tamni kristali, sjajni, koji se uopšte ne mogu rastvoriti ni u jednom rastvaraču. Da bi se zapalio, potrebne su vrlo visoke temperature i prethodno zagrijavanje.

Zanimljiv je i nedavno otkriveni oblik fosfora - metalik. To je provodnik i ima kubičnu kristalnu rešetku.

Hemijska svojstva

Hemijska svojstva fosfora zavise od oblika u kojem se nalazi. Kao što je gore spomenuto, žute i bijele modifikacije su najaktivnije. Generalno, fosfor može stupiti u interakciju sa:

metali koji formiraju fosfide i djeluju kao oksidacijski agens;
nemetali, koji djeluju kao redukcijski agens i stvaraju hlapljive i neisparljive spojeve različitih vrsta;
jaki oksidanti, koji se pretvaraju u fosfornu kiselinu;
sa koncentriranim kaustičnim alkalijama prema vrsti nesrazmjera;
sa vodom na veoma visokim temperaturama;
s kisikom stvaraju razne okside.

Hemijska svojstva fosfora su slična onima dušika. na kraju krajeva, dio je pniktogenske grupe. Međutim, aktivnost je nekoliko redova veličine veća, zbog raznolikosti alotropskih modifikacija.

Biti u prirodi

Kao nutrijent, fosfor je veoma bogat. Njegov procenat u zemljine kore iznosi 0,09%. Ovo je prilično velika brojka. Gdje se ovaj atom nalazi u prirodi? Postoji nekoliko glavnih mjesta:

zeleni dio biljaka, njihovo sjeme i plodovi;
životinjska tkiva (mišići, kosti, zubna caklina, mnoga važna organska jedinjenja);
Zemljina kora;
tlo;
stijene i minerali;
morska voda.

U ovom slučaju možemo govoriti samo o srodnim oblicima, ali ne i o jednostavna stvar. Uostalom, on je izuzetno aktivan, a to mu ne dozvoljava da bude slobodan. Među mineralima najbogatijim fosforom su:

engleski;
fluoropaptit;
svanbergit;
fosforit i drugi.

Biološki značaj ovog elementa ne može se precijeniti. Uostalom, on je dio takvih spojeva kao što su:

proteini;
fosfolipidi;
fosfoproteini;
enzimi.

Odnosno, sve one koje su vitalne i od kojih je izgrađeno cijelo tijelo. Dnevna norma za tipičnu odraslu osobu, oko 2 grama.

Fosfor i njegovi spojevi

Kao vrlo aktivan element, ovaj element formira mnogo različitih tvari. Na kraju krajeva, on stvara fosfide i sam djeluje kao redukcijski agens. Zahvaljujući tome, teško je imenovati element koji bi bio inertan kada bi sa njim reagovao. Stoga su formule spojeva fosfora izuzetno raznolike. Može se navesti nekoliko klasa supstanci u čijem je formiranju aktivni učesnik.

Binarna jedinjenja - oksidi, fosfidi, hlapljiva jedinjenja vodonika, sulfidi, nitridi i drugi. Na primjer: P 2 O 5, PCL 3, P 2 S 3, PH 3 i drugi.
Kompleksne supstance: soli svih vrsta (srednje, kisele, bazične, dvostruke, kompleksne), kiseline. Primjer: H 3 PO 4, Na 3 PO 4, H 4 P 2 O 6, Ca(H 2 PO 4) 2, (NH 4) 2 HPO 4 i drugi.
Organska jedinjenja koja sadrže kiseonik: proteini, fosfolipidi, ATP, DNK, RNK i drugi.

Većina naznačenih vrsta supstanci ima važne industrijske i biološki značaj. Upotreba fosfora i njegovih spojeva moguća je i u medicinske svrhe i za proizvodnju sasvim običnih predmeta za kućanstvo.

Veze za metale

Binarni spojevi fosfora s metalima i manje elektronegativnim nemetalima nazivaju se fosfidi. To su soli slične tvarima koje su izuzetno nestabilne kada su izložene raznim agensima. Čak i obična voda izaziva brzu razgradnju (hidrolizu).

Osim toga, pod utjecajem nekoncentriranih kiselina, tvar se također raspada na odgovarajuće proizvode. Na primjer, ako govorimo o hidrolizi kalcijevog fosfida, proizvodi će biti metalni hidroksid i fosfin:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2PH 3

A podvrgavanjem fosfida razgradnji pod dejstvom mineralne kiseline, dobijamo odgovarajuću so i fosfin:

Ca 3 P 2 + 6HCL = 3CaCL 2 + 2PH 3

Općenito, vrijednost jedinjenja koja se razmatraju leži upravo u činjenici da se kao rezultat formira vodonično jedinjenje fosfora, čija će svojstva biti razmotrena u nastavku.

Isparljive supstance na bazi fosfora

Postoje dva glavna:

bijeli fosfor;
fosfin

Prvo smo već spomenuli gore i dali karakteristike. Rekli su da je to bio bijeli gusti dim, jako otrovan, neprijatnog mirisa i samozapaljiv kada normalnim uslovima.

Ali šta je fosfin? Ovo je najčešća i dobro poznata hlapljiva tvar, koja uključuje dotični element. On je binarni, a drugi učesnik je vodonik. Formula vodikovog jedinjenja fosfora je PH 3, ime je fosfin.

Svojstva ove supstance mogu se opisati na sledeći način.

Isparljivi bezbojni gas.
Veoma otrovno.
Ima miris pokvarene ribe.
Ne stupa u interakciju s vodom i vrlo se slabo rastvara u njoj. Dobro rastvorljiv u organskim materijama.
U normalnim uslovima je veoma hemijski aktivan.
Samozapaljiv u vazduhu.
Nastaje tokom razgradnje metalnih fosfida.

Drugo ime je fosfan. Priče iz davnina su povezane s njim. Cijela stvar je nešto što su ljudi ponekad viđali i sada vide na grobljima i močvarama. Svjetla u obliku kugle ili svijeće koja se tu i tamo pojavljuju, ostavljajući utisak kretanja, smatrala su se lošim predznakom i sujevjerni ljudi su ih se jako bojali. Razlog za ovu pojavu, prema savremenim pogledima nekih naučnika, može se smatrati spontanim sagorevanjem fosfina, koji nastaje prirodnim putem pri razgradnji organskih ostataka, kako biljnih tako i životinjskih. Gas izlazi i, došavši u kontakt sa kiseonikom u vazduhu, zapali se. Boja i veličina plamena mogu varirati. Najčešće su to zelenkasta jarka svjetla.

Očigledno je da su svi hlapljivi fosforni spojevi otrovne tvari koje se lako mogu otkriti po njihovom oštrom, neugodnom mirisu. Ovaj znak pomaže u izbjegavanju trovanja i neugodnih posljedica.

Jedinjenja sa nemetalima

Ako se fosfor ponaša kao redukciono sredstvo, onda bi trebalo govoriti o binarnim spojevima s nemetalima. Najčešće se ispostavi da su elektronegativniji. Dakle, možemo razlikovati nekoliko vrsta supstanci ove vrste:

spoj fosfora i sumpora - fosfor sulfid P 2 S 3;
fosfor hlorid III, V;
oksidi i anhidridi;
bromid i jodid i drugi.

Hemija fosfora i njegovih spojeva je raznolika, pa je teško identificirati najvažnije od njih. Ako govorimo konkretno o tvarima koje nastaju od fosfora i nemetala, tada su od najveće važnosti oksidi i kloridi različitih sastava. Koriste se u hemijske sinteze kao sredstva za uklanjanje vode, kao katalizatori i tako dalje.

Dakle, jedno od najmoćnijih sredstava za sušenje je najviše - P 2 O 5. Toliko snažno privlači vodu da pri direktnom kontaktu s njom dolazi do burne reakcije uz jaku buku. Sama supstanca je bijela masa nalik snijegu, njeno agregacijsko stanje je bliže amorfnom.

To je poznato organska hemija u smislu broja jedinjenja mnogo je veći od neorganskog. To se objašnjava fenomenom izomerizma i sposobnošću atoma ugljika da formiraju lance atoma različitih struktura, zatvarajući se jedni s drugima. Naravno, postoji određeni red, odnosno klasifikacija kojoj podliježe sva organska hemija. Klase jedinjenja su različite, međutim, zanima nas jedna specifična, direktno vezana za predmetni element. To je sa fosforom. To uključuje:

koenzimi - NADP, ATP, FMN, piridoksal fosfat i drugi;
proteini;
nukleinske kiseline, budući da je ostatak fosforne kiseline dio nukleotida;
fosfolipidi i fosfoproteini;
enzimi i katalizatori.

Tip jona u kojem fosfor učestvuje u formiranju molekula ovih jedinjenja je PO 4 3-, odnosno kiseli ostatak fosforne kiseline. Neki proteini ga sadrže u obliku slobodnog atoma ili jednostavnog jona.

Za normalno funkcioniranje svakog živog organizma ovaj element i organska jedinjenja koja stvara izuzetno su važni i neophodni. Uostalom, bez proteinskih molekula nemoguće je izgraditi jedan strukturni dio tijela. A DNK i RNK su glavni nosioci i prenosioci nasljedne informacije. Općenito, sve veze moraju biti prisutne.

Primjena fosfora u industriji

Upotreba fosfora i njegovih spojeva u industriji može se okarakterisati u nekoliko tačaka.

Koristi se u proizvodnji šibica, eksplozivnih jedinjenja, zapaljivih bombi, nekih vrsta goriva i maziva.
Kao apsorber gasa, a takođe i u proizvodnji sijalica sa žarnom niti.
Za zaštitu metala od korozije.
IN poljoprivreda kao đubrivo za zemljište.
Kao omekšivač vode.
U hemijskoj sintezi u proizvodnji raznih supstanci.

Njegova uloga u živim organizmima svodi se na učešće u procesima formiranja zubne cakline i kostiju. Učešće u reakcijama ana- i katabolizma, kao i održavanje puferskog kapaciteta unutrašnje okruženjećelije i biološke tečnosti. On je osnova za sintezu DNK, RNK i fosfolipida.

Stranica 1

Crveni fosfor ima specifičnu težinu od 2 20; topi se pod pritiskom od 43 atm na temperaturi od 590 C.

Crveni fosfor snažno reaguje sa alkalnim metalima u tečnom amonijaku i formira fosfide alkalnih metala različitog stepena polimerizacije, u zavisnosti od odnosa fosfora i alkalnog metala koji se uzima u reakciju. Naknadno dodavanje alkil halogenida u reakcionu smjesu dovodi do stvaranja odgovarajućih fosfina ili polifosfina, a kada dodatna akcija Ista reakcijska smjesa elemenata VI grupe proizvodi derivate petovalentnog fosfora.

Crveni fosfor se dobija zagrevanjem belog fosfora na 280 - 340 bez pristupa vazduha. To je prah. Crveni fosfor, za razliku od bijelog, nije otrovan.

Crveni fosfor se dobija dugotrajnim zagrijavanjem bijelog fosfora na 280 - 340 C bez pristupa zraka. To je tamnocrveni prah, nerastvorljiv u vodi i ugljičnom disulfidu. Crveni fosfor je hemijski manje aktivan od bijelog fosfora. Pali se samo na temperaturi od oko 260 C.

Crveni fosfor se dobija zagrevanjem belog fosfora bez pristupa kiseoniku na 280 - 340 C. Na vazduhu se pali na 240 C, nerastvorljiv je u ugljen-disulfidu i manje reaktivan od belog fosfora.

Crveni fosfor se po mnogo čemu razlikuje od bijelog fosfora. Manje je toksičan od bijelog fosfora, vrlo sporo oksidira na zraku, ne svijetli u mraku i ne otapa se u ugljičnom disulfidu. Kada se jako zagreje, crveni fosfor sublimira, a njegove pare, kada se kondenzuju, daju beli fosfor.

Za isto je sposoban i crveni fosfor hemijske reakcije, kao i bijeli fosfor, ali reakcije s crvenim fosforom se odvijaju mnogo sporije nego s bijelim fosforom.

Crveni fosfor ima drugačija svojstva od bijelog fosfora i njegova hemijska aktivnost je mnogo manja, tako da se ne zapali spontano na zraku. Crveni fosfor se ne otapa u ugljičnom disulfidu i eteru.

Crveni fosfor se dobija iz bijelog fosfora dugotrajnim zagrijavanjem bez pristupa zraka na 280 - 300 C. Njegova kristalna rešetka je atomska, ne rastvara se u organskim rastvaračima i nije toksičan. Čuvajte ga u dobro zatvorenoj posudi.

Crveni fosfor praktički ne oksidira na zraku i pali se samo na temperaturama iznad 250 C.

FOSFOR, P (lat. Phosphorus * a. fosfor; n. Fosfor; f. fosfor; i. fosforo), - hemijski element V grupe periodni sistem Mendeljejev, atomski broj 15, atomska masa 30,97376. Prirodni fosfor je predstavljen jednim stabilnim izotopom 31 R. Poznato je 6 umjetnih radioaktivnih izotopa fosfora s masenim brojevima 28-30 i 32-34.

Metoda dobijanja fosfora možda je bila poznata arapskim alhemičarima još u 12. veku, ali opšteprihvaćeni datum otkrića fosfora je 1669. godina, kada je H. Brand () dobio supstancu koja svetli u mraku, nazvanu „hladno vatra”. Postojanje fosfora kao hemijski element dokazano početkom 70-ih. 18. vijek Francuski hemičar A. Lavoisier.

Modifikacije i svojstva

Elementarni fosfor postoji u obliku nekoliko alotropnih modifikacija - bijele, crvene, crne. Bijeli fosfor je voštana, prozirna tvar karakterističnog mirisa, nastala kondenzacijom fosforne pare. U prisustvu nečistoća - tragova crvenog fosfora, arsena, gvožđa itd. - obojen je žuto, pa se komercijalni beli fosfor naziva žutim. Postoje 2 modifikacije bijelog fosfora: a-P ima gusto zbijenu kubičnu rešetku a = 0,185 nm; gustina 1828 kg/m3; tačka topljenja 44,2°C, tačka ključanja 277°C; toplotna provodljivost 0,56 W/(m.K); molarni toplotni kapacitet 23,82 J/(mol.K); temperaturni koeficijent linearne ekspanzije 125,10 -6 K -1 ; U pogledu električnih svojstava, bijeli fosfor je blizak dielektricima. Na temperaturi od 77,8°C i pritisku od 0,1 MPa, a-P se transformiše u b-P (rombična rešetka, gustina 1880 kg/m 3). Zagrijavanje bijelog fosfora bez pristupa zraka na 250-300°C nekoliko sati dovodi do stvaranja crvene modifikacije. Obični komercijalni crveni fosfor je praktično amorfan, ali se pri dužem zagrijavanju može transformirati u jedan od kristalnih oblika (triklinski, kubni) gustoće od 2000 do 2400 kg/m 3 i talištem od 585-610°C. Prilikom sublimacije (temperatura sublimacije 431°C), crveni fosfor prelazi u gas, pri čijem hlađenju nastaje uglavnom beli fosfor. Kada se bijeli fosfor zagrije na 200-220°C pod pritiskom od 1,2-1,7 GPa, nastaje crni fosfor. Ova vrsta transformacije se takođe može izvesti sa normalan pritisak(na 370°C), koristeći kao katalizator, kao i malu količinu crnog fosfora za setvu. Crni fosfor je kristalna supstanca rombične rešetke (a=0,331, b=0,438 i c=1,05 nm), gustine 2690 kg/m 3, tačke topljenja 1000 °C; po izgledu sličan grafitu; poluprovodnički, dijamagnetni. Kada se zagrije na temperaturu od 560-580°C i pritisak zasićene pare, pretvara se u crveni fosfor.

Hemijski fosfor

Atomi fosfora se kombinuju u dvoatomske (P 2) i tetraatomske (P 4) polimerne molekule. Najstabilniji molekuli u normalnim uslovima su oni koji sadrže dugačke lance međusobno povezanih P4 tetraedara. U jedinjenjima fosfor ima oksidaciono stanje +5, +3, -3. Poput azota u hemijskim jedinjenjima, on formira uglavnom kovalentnu vezu. Fosfor je hemijski aktivan element. Najvećom aktivnošću karakteriše njegova bela modifikacija, koja se spontano zapali na temperaturi od oko 40°C, pa se čuva ispod sloja vode. Crveni fosfor se pali kada se udari ili trlja. Crni fosfor je neaktivan i teško se zapali kada se zapali. Oksidaciju fosfora obično prati hemiluminiscencija. Kada fosfor sagorijeva u višku kisika, nastaje P 2 O 5, a pri manjku nastaje uglavnom P 2 O 3. Fosfor stvara kiseline: orto- (H 3 PO 4), polifosforne (H n + 2 PO 3n + 1), fosforne (H 3 PO 3), fosforne (H 4 P 2 O 6), fosforne (H 3 PO 2) , kao i perkiseline: perfosforne (H 4 P 2 O 8) i monoperfosforne (H 3 PO 5).

Fosfor direktno reaguje sa svim halogenima, oslobađajući velike količine toplote. Poznati su fosfor sulfidi i nitridi. Na temperaturi od 2000°C, fosfor reaguje sa ugljenikom, formirajući karbid (PC 3); kada se fosfor zagreva sa metalima - fosfidima. Bijeli fosfor i njegova jedinjenja su visoko toksični, MPC 0,03 mg/m3.

Fosfor u prirodi

Prosječan sadržaj fosfora u zemljinoj kori (klarka) iznosi 9,3,10 -2%, u ultrabazičnim stijenama je 1,7. 10 -2%, bazni - 1.4.10 -2%, kiseli - 7.10 -2%, sedimentni - 7.7.10 -2%. Fosfor je uključen u magmatske procese i snažno migrira u biosferi. Oba procesa su povezana sa njegovim velikim akumulacijama, formirajući industrijske naslage apatita - Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl) i fosforita - amorfnog Ca 5 (PO 4) 3 (OH, CO 3) sa raznim primesama. Fosfor je izuzetno važan biogeni element koji akumuliraju mnogi organizmi. Procesi koncentracije fosfora u zemljinoj kori povezani su sa biogenom migracijom. Poznato je preko 180 minerala koji sadrže fosfor.

Prijem i korištenje

U industrijskim razmjerima, fosfor se ekstrahuje iz prirodnih fosfata elektrotermalnom redukcijom koksom na temperaturama od 1400-1600°C u prisustvu silicijum dioksida (kvarcni pijesak); Nakon čišćenja od prašine, plinoviti fosfor se šalje u kondenzacijske jedinice, gdje se pod slojem vode sakuplja tekući tehnički bijeli fosfor. Najveći dio proizvedenog fosfora prerađuje se u fosfornu kiselinu i fosforna gnojiva i tehničke soli dobivene na njegovoj osnovi. Široko se koriste soli fosfornih kiselina - fosfati, au nešto manjoj mjeri - fosfiti i hipofosfiti. Bijeli fosfor se koristi u proizvodnji zapaljivih i dimnih projektila; crvena - u proizvodnji šibica.

Fosfor je poznat u nekoliko alotropskih modifikacija: bijeloj, crvenoj, ljubičastoj i crnoj. U laboratorijskoj praksi se susreću bijele i crvene modifikacije.

Beli fosfor je čvrsta supstanca. U normalnim uslovima je žućkast, mekan i voštanog izgleda. Oksidira i lako se zapali. Bijeli fosfor je otrovan i ostavlja bolne opekotine na koži. Bijeli fosfor dolazi u prodaju u obliku štapića različitih dužina promjera 0,5-2 cm.

Bijeli fosfor lako oksidira, pa se čuva pod vodom u pažljivo zatvorenim posudama od tamnog stakla u slabo osvijetljenim i ne baš hladnim prostorijama (da bi se izbjeglo pucanje tegli zbog smrzavanja vode). Količina kisika sadržana u vodi i oksidirajućem fosforu je vrlo mala; 7-14 je mg po litru vode.

Kada je izložen svjetlosti, bijeli fosfor prelazi u crveni.

Sporom oksidacijom bijeli fosfor svijetli, a snažnom oksidacijom se pali.

Bijeli fosfor se uzima pincetom ili metalnim kleštima; Ni u kom slučaju ga ne smijete dodirivati rukama.

U slučaju opekotine bijelim fosforom, opečeno područje oprati rastvorom AgNO 3 (1:1) ili KMnO 4 (1:10) i staviti vlažni zavoj natopljen istim rastvorima ili 5% rastvorom bakar sulfata , zatim se rana ispere vodom i nakon zaglađivanja epiderme stavlja vazelinski zavoj sa metil violetom. Za teške opekotine obratite se ljekaru.

Otopine srebrnog nitrata, kalijum permanganata i bakar sulfata oksidiraju bijeli fosfor i time zaustavljaju njegovo štetno djelovanje.

U slučaju trovanja bijelim fosforom oralno uzimati kašičicu 2% rastvora bakar sulfata dok ne dođe do povraćanja. Zatim se pomoću Mičerlihovog testa zasnovanog na luminiscenciji utvrđuje prisustvo fosfora. Da bi se to učinilo, u povraćanje otrovane osobe dodaje se voda zakiseljena sumpornom kiselinom i destilirana u mraku; Kada se posmatra sadržaj fosfora, uočava se sjaj pare. Uređaj koji se koristi je Wurtz tikvica, na čiju je bočnu cijev spojen Liebig hladnjak, odakle destilirani proizvodi ulaze u prijemnik. Ako se fosforna para usmjeri u otopinu srebrnog nitrata, nastaje crni talog metalnog srebra, nastao prema jednadžbi datoj u eksperimentu redukcije soli srebra bijelim fosforom.

Već 0.1 G bijeli fosfor je smrtonosna doza za odraslu osobu.

Bijeli fosfor izrežite nožem ili makazama u porculanskom malteru pod vodom. Kada koristite vodu na sobnoj temperaturi, fosfor se mrvi. Stoga je bolje koristiti toplu vodu, ali ne više od 25-30°. Nakon sečenja fosfora u toploj vodi, on se prebacuje u hladnu vodu ili se hladi mlazom hladnom vodom.

Bijeli fosfor je vrlo zapaljiva supstanca. Pali se na temperaturi od 36-60°, u zavisnosti od koncentracije kiseonika u vazduhu. Stoga, prilikom izvođenja eksperimenata, kako bi se izbjegla nezgoda, potrebno je uzeti u obzir svako njeno zrno.

Sušenje bijelog fosfora se vrši brzim nanošenjem tankog azbesta ili filter papira na njega, izbjegavajući trenje ili pritisak.

Ako se fosfor zapali, gasi se pijeskom, mokrim peškirom ili vodom. Ako se zapaljeni fosfor nalazi na listu papira (ili azbestu), ovaj list se ne smije dirati, jer se rastopljeni zapaljeni fosfor može lako proliti.

Bijeli fosfor se topi na 44° i ključa na 281°. Bijeli fosfor se topi pod vodom, jer se rastopljeni fosfor zapali u dodiru sa zrakom. Fuzijom i naknadnim hlađenjem, bijeli fosfor se može lako povratiti iz otpada. Da biste to učinili, otpad bijelog fosfora iz različitih eksperimenata, sakupljen u porculanskom lončiću s vodom, zagrijava se u vodenoj kupelji. Ako je na površini rastopljenog fosfora primjetno stvaranje kore, dodajte malo HNO 3 ili smjesu hroma. Kora se oksidira, sitna zrna se spajaju u ukupnu masu i nakon hlađenja mlazom hladne vode dobije se jedan komad bijelog fosfora.

Ostaci fosfora se nikada ne smiju bacati u sudoper, jer, akumulirajući se u pregibima odvodnih cijevi, mogu uzrokovati opekotine kod popravljača.

Iskustvo. Topljenje i prehlađenje rastopljenog bijelog fosfora. Komad bijelog fosfora veličine graška stavlja se u epruvetu s vodom. Epruveta se stavlja u čašu napunjenu skoro do vrha vodom i učvršćuje u vertikalnom položaju u stezaljku za stativ. Staklo se lagano zagrije i pomoću termometra se odredi temperatura vode u epruveti pri kojoj se fosfor topi. Nakon što je topljenje završeno, epruveta se prebacuje u čašu sa hladnom vodom i posmatrajte očvršćavanje fosfora. Ako epruveta miruje, tada na temperaturama ispod 44° (do 30°) bijeli fosfor ostaje u tečnom stanju.

Tečno stanje bijelog fosfora, ohlađenog ispod tačke topljenja, je stanje prehlađenja.

Nakon završetka pokusa, radi lakšeg vađenja fosfora, ponovo se topi i epruveta se sa rupom nagore u koso postavljenom položaju uroni u posudu sa hladnom vodom.

Iskustvo. Pričvršćivanje komada bijelog fosfora na kraj žice. Da biste otopili i učvrstili bijeli fosfor, koristite mali porculanski lončić s fosforom i vodom; stavlja se u čašu sa toplom, a zatim hladnom vodom. U tu svrhu uzmite željeznu ili bakrenu žicu dužine 25-30 cm i prečnika 0,1-0,3 cm. Kada je žica uronjena u očvršćavajući fosfor, lako se pričvršćuje za nju. U nedostatku lončića, koristi se epruveta. Međutim, zbog nedovoljno glatke površine epruvete ponekad je potrebno da se razbije kako bi se izvukao fosfor. Da biste uklonili bijeli fosfor iz žice, uronite je u čašu tople vode.

Iskustvo. Određivanje specifične težine fosfora. Na 10° specifična težina fosfora je 1,83. Iskustvo nam omogućava da se potvrdi da je bijeli fosfor teži od vode i lakši od koncentriranog H 2 SO 4 .

Kada se mali komadić bijelog fosfora unese u epruvetu s vodom i koncentriranom H 2 SO 4 (specifična težina 1,84), uočava se da fosfor tone u vodi, ali lebdi na površini kiseline, topi se zbog toplota koja se oslobađa kada je koncentrirani H 2 SO otopljen 4 u vodi.

Za sipanje koncentrovanog H 2 SO 4 u epruvetu sa vodom koristite levak sa dugim i uskim grlom koji dopire do kraja epruvete. Sipajte kiselinu i pažljivo izvadite lijevak iz epruvete kako ne bi došlo do miješanja tekućina.

Na kraju pokusa sadržaj epruvete se promeša staklenom šipkom i hladi spolja mlazom hladne vode dok se fosfor ne stvrdne kako bi se mogao izvaditi iz epruvete.

Kada se koristi crveni fosfor, uočava se da on ne tone samo u vodi, već iu koncentriranom H 2 SO 4, jer je njegova specifična težina (2,35) veća od specifične težine i vode i koncentrirane sumporne kiseline.

BIJELI FOSFOR, SJAJ

Zbog spore oksidacije koja se događa čak i na uobičajenim temperaturama, bijeli fosfor svijetli u mraku (otuda i naziv “luminiferous”). Oko komadića fosfora u mraku pojavljuje se zelenkasti svijetleći oblak, koji se, kada fosfor oscilira, pokreće talasasto.

Fosforescencija (sjaj fosfora) se objašnjava sporom oksidacijom fosforne pare kiseonikom u vazduhu u fosfor i fosforni anhidrid uz oslobađanje svetlosti, ali bez oslobađanja toplote. U tom slučaju se oslobađa ozon, a zrak oko njega se ionizira (vidi eksperiment koji pokazuje sporo sagorijevanje bijelog fosfora).

Fosforescencija ovisi o temperaturi i koncentraciji kisika. Pri 10°C i normalnom pritisku fosforescencija se javlja slabo, a u nedostatku zraka uopće se ne javlja.

Supstance koje reaguju sa ozonom (H 2 S, SO 2, Cl 2, NH 3, C 2 H 4, terpentinsko ulje) slabe ili potpuno zaustavljaju fosforescenciju.

Pretvaranje hemijske energije u svetlosnu energiju naziva se "hemiluminiscencija".

Iskustvo. Posmatranje sjaja bijelog fosfora. Ako u mraku promatrate komad bijelog fosfora koji se nalazi u čaši i nije potpuno prekriven vodom, primijetit ćete zelenkasti sjaj. U ovom slučaju, vlažni fosfor polako oksidira, ali se ne pali, jer je temperatura vode ispod tačke paljenja bijelog fosfora.

Sjaj bijelog fosfora može se uočiti nakon što je komad bijelog fosfora kratko izložen zraku. Ako stavite nekoliko komada bijelog fosfora u tikvicu na staklenu vunu i napunite tikvicu ugljičnim dioksidom, spuštajući kraj izlazne cijevi na dno tikvice ispod staklene vune, a zatim lagano zagrijte tikvicu spuštanjem u posudu s toplom vodom, a zatim u mraku možete promatrati stvaranje hladnog blijedozelenkastog plamena (možete sigurno staviti ruku u njega).

Formiranje hladnog plamena objašnjava se činjenicom da ugljični dioksid koji izlazi iz tikvice sa sobom nosi pare fosfora, koje počinju oksidirati u kontaktu sa zrakom na otvaranju tikvice. U tikvici se bijeli fosfor ne zapali, jer je u atmosferi ugljičnog dioksida. Na kraju eksperimenta, tikvica se napuni vodom.

Kada se opisuje iskustvo proizvodnje bijelog fosfora u atmosferi vodika ili ugljičnog dioksida, već je spomenuto da provođenje ovih eksperimenata u mraku omogućava promatranje sjaja bijelog fosfora.

Ako fosforescentnom kredom napravite natpis na zidu, listu kartona ili papira, onda zahvaljujući fosforescenciji natpis ostaje vidljiv dugo vremena u mraku.

Takav natpis se ne može napraviti na tabli, jer se nakon toga obična kreda ne lijepi za nju i ploču se mora oprati benzinom ili drugim stearinskim otapalom.

Fosforna kreda se dobiva otapanjem tekućeg bijelog fosfora u rastopljenom stearinu ili parafinu. Za to se jednom težinskom dijelu suhog bijelog fosfora u epruveti dodaju otprilike dva težinska dijela stearina (komadića svijeće) ili parafina, epruveta se prekrije vatom kako bi se spriječio ulazak kisika i zagrije se kontinuirano tresenje. Nakon što je topljenje završeno, epruveta se hladi mlazom hladne vode, zatim se epruveta lomi i smrznuta masa uklanja.

Fosforna kreda se skladišti pod vodom. Prilikom upotrebe, komad takve krede se umota u mokri papir.

Fosforna kreda se može dobiti i dodavanjem malih komadića osušenog bijelog fosfora u parafin (stearin) otopljen u porculanskoj čaši. Ako se parafin zapali pri dodavanju fosfora, gasi se prekrivanjem čaše komadom kartona ili azbesta.

Nakon malog hlađenja, rastvor fosfora u parafinu se sipa u suve i čiste epruvete i hladi mlazom hladne vode dok se ne stvrdne u čvrstu masu.

Nakon toga, epruvete se lome, kreda se uklanja i čuva pod vodom.

RASTVORNOST BIJELOG FOSFORA

Bijeli fosfor je slabo rastvorljiv u vodi, slabo rastvorljiv u alkoholu, eteru, benzenu, ksilenu, metil jodidu i glicerinu; dobro se otapa u ugljen-disulfidu, sumpor-hloridu, fosfor-trihloridu i tribromidu, ugljen-tetrahloridu.

Iskustvo. Otapanje bijelog fosfora u ugljičnom disulfidu. Ugljični disulfid je bezbojna, vrlo isparljiva, zapaljiva, toksična tekućina. Stoga, kada radite s njim, izbjegavajte udisanje njegovih para i isključite sve plinske plamenike.

Tri ili četiri komada bijelog fosfora veličine graška rastvaraju se uz lagano mućkanje u čaši sa 10-15 ml ugljični disulfid.

Ako se mali komad filter papira navlaži ovom otopinom i drži na zraku, papir će se nakon nekog vremena zapaliti. To se događa zato što ugljični disulfid brzo isparava, a fino mljeveni bijeli fosfor koji ostaje na papiru brzo oksidira na normalnim temperaturama i zapali se zbog topline koja nastaje tijekom oksidacije. (Poznato je da temperatura paljenja raznih materija zavisi od stepena njihovog mlevenja.) Dešava se da se papir ne zapali, već samo ugljeni. Papir, navlažen otopinom fosfora u ugljičnom disulfidu, drži se na zraku pomoću metalnih klešta.

Eksperiment se provodi pažljivo tako da kapi otopine fosfora u ugljičnom disulfidu ne padnu na pod, na stol, na odjeću ili na ruke.

Ako vam otopina dospije na ruku, brzo je operite sapunom i vodom, a zatim otopinom KMnO 4 (da oksidirate čestice bijelog fosfora koje vam dođu na ruke).

Otopina fosfora u ugljičnom disulfidu koja ostane nakon eksperimenata ne skladišti se u laboratoriju, jer se može lako zapaliti.

PRETVARANJE BIJELOG FOSFORA U CRVENI

Bijeli fosfor prelazi u crveni prema jednadžbi:

P (bijelo) = P (crveno) + 4 kcal.

Instalacija za proizvodnju bijelog fosfora iz crvenog: reaktorska cijev 1, cijev 2, kroz koju ugljični dioksid ulazi u cijev reaktora, izlazna cijev za plin 3, kroz koju pare bijelog fosfora zajedno sa ugljičnim dioksidom napuštaju epruvetu i hlade se vodom

Pretvaranje bijelog fosfora u crveni uvelike se ubrzava zagrijavanjem, izlaganjem svjetlosti i prisustvom tragova joda (1 G jod na 400 G beli fosfor). Jod, spajajući se s fosforom, stvara jodidni fosfor, u kojem se bijeli fosfor otapa i brzo prelazi u crveni uz oslobađanje topline.

Crveni fosfor se dobija produženim zagrevanjem belog fosfora u zatvorenoj posudi u prisustvu tragova joda do 280-340°

Kada se bijeli fosfor dugo čuva na svjetlu, postepeno prelazi u crveni.

Iskustvo. Dobivanje male količine crvenog fosfora iz bijelog. U staklenoj cijevi dužine 10-12 zatvorenih na jednom kraju cm i prečnika 0,6-0,8 cm unosi se komadić bijelog fosfora veličine pšeničnog zrna i vrlo mali kristal joda. Cev se zapečati i suspenduje u vazdušnom kupatilu iznad posude sa peskom, zatim se zagreje na 280-340° i primećuje se transformacija belog fosfora u crveni.

Djelomična konverzija bijelog fosfora u crveni također se može uočiti blagim zagrijavanjem epruvete koja sadrži mali komadić bijelog fosfora i vrlo mali kristal joda. Pre početka zagrevanja epruveta se zatvara tamponom od staklene (azbestne ili obične) vune i ispod epruvete se stavlja pleh sa peskom. Epruveta se zagrijava 10-15 minuta (bez dovođenja fosfora do ključanja) i opaža se transformacija bijelog fosfora u crveni.

Preostali bijeli fosfor u epruveti može se ukloniti zagrijavanjem s koncentriranom otopinom lužine ili spaljivanjem.

Transformacija bijelog fosfora u crveni također se može primijetiti kada se mali komadić fosfora zagrije u epruveti u atmosferi ugljičnog dioksida do temperature ispod ključanja.

SAGOREVANJE BELOG FOSFORA

Kada bijeli fosfor izgori, nastaje fosforni anhidrid:

P 4 + 5O 2 = 2 P 2 O 5 + 2 x 358,4 kcal.

Možete posmatrati sagorevanje fosfora u vazduhu (sporo i brzo) i pod vodom.

Iskustvo. Sporo sagorijevanje bijelog fosfora i sastava zraka. Ovaj eksperiment nije opisan kao metoda dobivanja dušika, jer ne veže u potpunosti kisik koji se nalazi u zraku.

Spora oksidacija bijelog fosfora atmosferskim kisikom odvija se u dvije faze; U prvoj fazi formiraju se fosforni anhidrid i ozon prema jednadžbama:

2P + 2O 2 = P 2 O 3 + O, O + O 2 = O 3.

U drugoj fazi, fosforni anhidrid se oksidira u fosforni anhidrid.

Spora oksidacija bijelog fosfora je praćena sjajem i jonizacijom okolnog zraka.

Eksperiment koji pokazuje sporo sagorijevanje bijelog fosfora trebao bi trajati najmanje tri sata. Uređaj potreban za eksperiment prikazan je na Sl.

Graduirana cijev sa zatvorenim krajem, koja sadrži oko 10 ml vode. Dužina cevi 70 cm, prečnik 1,5-2 cm. Nakon spuštanja graduisane cijevi, izvadite prst iz otvora u cijevi, dovedite vodu u cijevi i cilindru na isti nivo i zabilježite količinu zraka koja se nalazi u cijevi. Bez podizanja cijevi iznad nivoa vode u cilindru (kako ne bi puštao dodatni zrak), komad bijelog fosfora pričvršćen za kraj žice unosi se u zračni prostor cijevi.

Nakon tri do četiri sata ili čak dva do tri dana, primjećuje se porast vode u epruveti.

Na kraju eksperimenta izvadite žicu sa fosforom iz cijevi (bez podizanja cijevi iznad nivoa vode u cilindru), dovedite vodu u cijevi i cilindru na isti nivo i zabilježite volumen zraka koji je ostao nakon spora oksidacija bijelog fosfora.

Iskustvo pokazuje da se kao rezultat vezivanja kisika fosforom, volumen zraka smanjio za jednu petinu, što odgovara sadržaju kisika u zraku.

Iskustvo. Brzo sagorevanje belog fosfora. Zbog činjenice da reakcija fosfora s kisikom oslobađa veliku količinu topline, bijeli fosfor se spontano zapali u zraku i gori svijetlim žućkasto-bijelim plamenom, formirajući fosforni anhidrid - čvrstu tvar bijele tvari, koji se veoma energično kombinuje sa vodom.

Ranije je spomenuto da se bijeli fosfor pali na 36-60°. Da bi se promatralo njegovo spontano paljenje i sagorijevanje, komadić bijelog fosfora stavlja se na list azbesta i prekriva staklenim zvonom ili velikim lijevom, na čiji se vrat stavlja epruveta.

Fosfor se lako može zapaliti staklenom šipkom zagrijanom u vrućoj vodi.

Iskustvo. Poređenje temperatura paljenja bijelog i crvenog fosfora. Na jednom kraju bakarne ploče (dužine 25 cm, širina 2.5 cm i debljina 1 mm) stavite mali komad osušenog bijelog fosfora, a na drugi kraj sipajte malu gomilu crvenog fosfora. Ploča se postavlja na tronožac i istovremeno se približno jednako goreći plinski gorionici dovode na oba kraja ploče.

Bijeli fosfor se odmah zapali, a crveni tek kada njegova temperatura dostigne približno 240°.

Iskustvo. Paljenje bijelog fosfora pod vodom. Epruveta s vodom koja sadrži nekoliko malih komada bijelog fosfora stavlja se u čašu vruće vode. Kada se voda u epruveti zagrije do 30-50°, u nju kroz epruvetu počinje da teče struja kiseonika. Fosfor se pali i gori, raspršujući sjajne iskre.

Ako se eksperiment provodi u samoj čaši (bez epruvete), staklo se postavlja na stativ postavljen na poslužavnik s pijeskom.

REDUKCIJA SOLI SREBRA I BAKRA BELIM FOSFOROM

Iskustvo. Kada se komadić bijelog fosfora doda u epruvetu s otopinom srebrnog nitrata, uočava se talog metalnog srebra (bijeli fosfor je energetski redukcijski agens):

P + 5AgNO 3 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5Ag + 5HNO 3.

Ako se bijeli fosfor doda u epruvetu s otopinom bakar sulfata, tada se taloži metalni bakar:

2P + 5CuSO 4 + 8H 2 O = 2H 3 PO 4 + 5H 2 SO 4 + 5Cu.

Ako pronađete grešku na stranici, odaberite je i pritisnite Ctrl + Enter

DOBIJANJE BIJELOG FOSFORA

Prilikom provođenja eksperimenata potrebno je uzeti u obzir da su bijeli fosfor i njegove pare otrovne; u kontaktu sa kožom ostavlja bolne i dugotrajne rane ( vidi pravila za rukovanje bijelim fosforom).

Iskustvo. Dobivanje fosfora kao rezultat interakcije kalcijum ortofosfata, uglja i silicijum dioksida.

Reakcija se odvija prema jednadžbi:

Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 2P + 3CaSiO 3 + 5CO -282 kcal.

Ovaj eksperiment omogućava dobijanje bijelog i crvenog fosfora i promatranje njegovog hladnog plamena.

Reakciona komora je vatrostalna staklena tikvica kapaciteta 2 l sa dve cevi. Prečnik tikvice 150 mm, dužina cijevi je oko 50 mm, unutrašnji prečnik 40 mm.

Prilikom sastavljanja uređaja, tikvica se postavlja, kao što je prikazano na slici, na prsten za stativ omotan azbestom i pričvršćen na vrhu u stezaljku za stativ. Obje cijevi su zatvorene gumenim čepovima, u čijoj sredini se nalazi jedna rupa za ugljične elektrode i jedna rupa sa strane za ulaz i izlaz plina. Donja elektroda prečnika oko 12 mm umetnuti tako da njegov kraj ne dopire do sredine tikvice. Na kraju elektrode umetnute u tikvicu, pričvršćena je mala željezna spojnica koja treba da podupire keramički lončić s rupom na dnu. Spojnica koja se koristi mora imati navoj i mesingani vijak; prečnik spojnice oko 9 mm. Spojnica je zašrafljena tako da je jedna strana viša od kraja elektrode. Keramički lončić (s gornjim prečnikom manjim od 40 mm), u rupu na čijem dnu je umetnut vrh elektrode. Na donji kraj elektrode pričvršćena je bakarna spojnica koja služi za spajanje elektrode na električnu žicu.

U čep gornje cijevi umetnuta je staklena vatrostalna cijev debljine 100 cm. ml na način da je otprilike 10 mm ušao u pljosku. Gornja karbonska elektroda, koja može biti tanja od donje, trebala bi lako proći kroz ovu cijev. Na gornji kraj staklene cijevi (sa otopljenim rubovima) stavlja se komad gumene cijevi dužine 50 m i kroz njega prolazi elektroda. mm. Gornja elektroda je ojačana tako da je njen šiljasti kraj na udaljenosti od 8-10 mm od gornjeg kraja donje elektrode. Na gornjem kraju gornje elektrode učvršćen je čep od plute s rupom u sredini kao izolirana ručka. Ispod utikača je pričvršćena bakarna spojnica na koju je priključena električna žica.

Električna žica koja se koristi u uređaju mora biti pažljivo izolirana. Bakarne spojnice i krajevi žice omotani su izolacionom trakom.

Kada lagano pritisnete ručicu od plute, gornja elektroda treba da dodirne donju i kada pritisak prestane da se vrati u prvobitni položaj. Boca za pranje sa koncentriranom H 2 SO 4 spojena je na cilindar vodonika.

Izlazna cijev koja prolazi kroz donji čep reakcione komore spojena je na T-priključak. Donji lakat majice seže skoro do dna boce, do pola napunjen vodom. Kratka mjedena cijev je pričvršćena na gornji lakat pomoću gumene cijevi na koju sam stavio navojnu stezaljku, u čiji je donji kraj umetnut labav tampon staklene vune. Izlazna cijev boce za vodu spojena je na kratku staklenu cijev pomoću gumene cijevi sa stezaljkom II.

Reakciona smeša se priprema mlevenjem u malteru 6 G kalcijum ortofosfat, 4 G kvarcni pijesak i 3 G koks ili drveni ugalj. Nakon kalcinacije na jakoj vatri u zatvorenom lončiću, smjesa se hladi u eksikatoru.

Prije eksperimenta smjesa se ulije u elektrodni lončić i pritisne uz zidove tako da u sredini smjese, sve do donje elektrode, ostane prazan prostor u obliku stošca.

Umjesto tikvice s dvije cijevi, možete koristiti vatrostalnu staklenu cijev prečnika oko 50 mm. U nedostatku lončića, reakciona smjesa se može postaviti u konično udubljenje dubine 15 mm, napravljen na gornjem kraju donje elektrode; Ugljična elektroda u ovom slučaju treba imati prečnik od 20 mm. Ugljena elektroda prečnika 5 mm, koristi se za električni luk. Eksperiment se izvodi u mraku. Zatvorite stezaljku II, otvorite stezaljku I i propustite jaku struju vodonika kroz uređaj. Nakon što se uvjerite da je vodonik koji izlazi iz uređaja čist, upalite ga na kraju mjedene cijevi i regulišite struju tako da plamen bude miran i ne jako velik. Uključite struju i pritiskom na gornju elektrodu stvorite električni luk (10-15 With). Nakon nekog vremena, plamen vodonika postaje smaragdno zelen (da bi promjena boje bila uočljivija, u plamen se stavlja porculanska čaša).

Pare bijelog fosfora nastale u reakcionoj posudi odvode se s plinovima u bocu s vodom i ovdje kondenziraju u obliku malih kuglica. Ako otvorite stezaljku II i zatvorite stezaljku I, tada na kraju cijevi za izlaz plina koja izlazi iz tikvice s vodom možete uočiti hladan plamen fosfora.

Kružnim pokretima gornje elektrode u naponski luk se unose novi dijelovi reakcione smjese.

Da bi se dobio crveni fosfor, protok vodika se smanjuje tako da para fosfora ne napušta reakcionu komoru tako brzo.

Ako isključite luk, možete primijetiti premaz crvenog fosfora na unutrašnjim stijenkama tikvice, a bijeli fosfor na hladnim dijelovima stijenke.

Hladan sjaj ili hladan plamen fosfora primećuje se tokom celog eksperimenta.

Nakon nekog hlađenja lončića, isključite tikvicu za kondenzaciju bez zaustavljanja protoka vodonika.

Na kraju eksperimenta i potpunog hlađenja uređaja u struji vodonika, elektrode se uklanjaju, a boca se ostavlja neko vrijeme na vlažnom zraku na promaji. Za pranje tikvice koristite vodu sa peskom ili koncentrovanu H2SO4.

Umjesto vodonika, u eksperimentu se može koristiti ugljični dioksid, ali formiranje fosfora u ovom slučaju nije toliko efikasno. Hladni sjaj ili hladni plamen fosfora u ovom slučaju takođe ima zelenu boju.

Male kuglice kondenzovanog bijelog fosfora stavljaju se u tikvicu s hladnom vodom i čuvaju za naknadne eksperimente.

Iskustvo. Priprema bijelog fosfora redukcijom natrijum metafosfata aluminijumskim prahom u prisustvu silicijum dioksida. Jednačina reakcije:

6NaPO 3 + 10Al + 3SiO 2 = 6P + 5Al 2 O 3 + 3Na 2 SiO 3.

Redukcija se vrši zagrijavanjem u vatrostalnoj cijevi 25 cm i prečnika 1-1,5 cm, povezan s jedne strane na izvor čistog vodika (cilindar ili Kipp aparat), a s druge strane na cijev kroz koju se plinoviti produkti ispuštaju u kristalizator s vodom.

Smjesa koja se sastoji od 1 mas. sipa se u vatrostalnu cijev. dijelovi NaPO 3, 3 mas. uključujući SiO 2 i 0,5 mas. uključujući aluminijske turpije. Pomoću azbestnih čepova cijev je s jedne strane povezana kroz bocu za pranje koja sadrži koncentrirani H 2 SO 4 na izvor vodonika, a na drugoj strani na izlaznu cijev.

Nakon uklanjanja zraka iz uređaja jakom strujom vodonika i uvjeravanja da je vodonik koji izlazi čist, vatrostalna cijev se zagrijava pomoću Tekla gorionika sa lastinim repom. Fosfor proizveden gornjom reakcijom se destilira i kondenzira u male kuglice u kristalizatoru koji sadrži vodu. U mraku možete primijetiti zeleni sjaj fosfora u cijevi.

Na kraju eksperimenta, uređaj se rastavlja tek nakon što se potpuno ohladi u struji vodonika.

Dobijeni fosfor stavlja se za skladištenje u teglu hladne vode.

Natrijum metafosfat se može pripremiti kalcinacijom natrijum amonijum hidrogen ortofosfat hidrata; jednadžba reakcije:

NaNNH 4 HPO 4 4H 2 O = NaPO 3 + NH 3 + 5H 2 O.

Iskustvo. Dobivanje male količine bijelog fosfora iz crvenog. Eksperiment se izvodi u epruveti dužine 17-20 cm i prečnik 1,5 cm u atmosferi ugljen-dioksida.

Dodajte 0,3-0,5 u epruvetu koja se drži u vertikalnom položaju. G osušite crveni fosfor tako da zidovi epruvete ostanu čisti.

Epruveta je labavo zatvorena gumenim čepom sa staklenom cijevi koja seže skoro do dna, kroz koju slaba struja ugljičnog dioksida ulazi u epruvetu. Nakon punjenja epruvete ugljičnim dioksidom, staklena epruveta se izvlači tako da vrh epruvete koji ostaje u epruveti ne bude duži od 5-6 cm. Epruveta je na samom otvoru učvršćena u stezaljku za tronožac u horizontalnom položaju, a dio gdje se nalazi fosfor se lagano zagrijava. U ovom slučaju uočava se isparavanje crvenog fosfora i taloženje kapljica bijelog fosfora na hladnim stijenkama epruvete.

Taloženje bijelog fosfora u mraku je jasno vidljivo zbog sjaja zbog spore oksidacije. U mraku se uočava i stvaranje hladnog plamena (sjaj) fosfora na otvoru epruvete. Ako se eksperiment provodi na svjetlu, svježe pripremljen bijeli fosfor djelomično prelazi u crveni.

Na dnu epruvete ostaju samo nečistoće sadržane u fosforu.

Na kraju eksperimenta, epruveta se hladi u mlazu ugljičnog dioksida i s vremena na vrijeme lupka po njoj kako bi se olakšalo skrućivanje prehlađenog bijelog fosfora. Nakon hlađenja, epruveta sa belim fosforom stavlja se u čašu vode i zagreva na 50° da bi se sav fosfor rastopio i sakupio na dnu epruvete. Nakon što se bijeli fosfor stvrdne, uklanja se hlađenjem epruvete mlazom hladne vode. Kada se dobije vrlo mala količina fosfora, uklanja se iz epruvete spaljivanjem ili zagrijavanjem koncentriranom otopinom lužine.

Da biste uklonili tragove fosfora iz cijevi kroz koju je dovođen ugljični dioksid i gumenog čepa, koristite otopinu KMnO 4 ili AgNO 3.

PROČIŠĆAVANJE BELOG FOSFORA

Bijeli fosfor se može pročistiti destilacijom vodenom parom u atmosferi ugljičnog dioksida, filtriranjem fosfora rastopljenog u vodi kroz antilop u bezzračnom prostoru, obradom smjesom hroma ili natrijum hipobromita, nakon čega slijedi pranje destiliranom vodom.

FIZIČKA I HEMIJSKA SVOJSTVA BIJELOG FOSFORA

Fosfor je poznat u nekoliko alotropskih modifikacija: bijeloj, crvenoj, ljubičastoj i crnoj. U laboratorijskoj praksi se susreću bijele i crvene modifikacije.

Kada je izložen svjetlosti, bijeli fosfor prelazi u crveni.

Sporom oksidacijom bijeli fosfor svijetli, a snažnom oksidacijom se pali.

Bijeli fosfor se uzima pincetom ili metalnim kleštima; Ni u kom slučaju ga ne smijete dodirivati rukama.

Otopine srebrnog nitrata, kalijum permanganata i bakar sulfata oksidiraju bijeli fosfor i time zaustavljaju njegovo štetno djelovanje.

Već 0.1 G bijeli fosfor je smrtonosna doza za odraslu osobu.

Bijeli fosfor izrežite nožem ili makazama u porculanskom malteru pod vodom. Kada koristite vodu na sobnoj temperaturi, fosfor se mrvi. Stoga je bolje koristiti toplu vodu, ali ne veću od 25-30°. Nakon rezanja fosfora u toploj vodi, on se prebacuje u hladnu vodu ili se hladi mlazom hladne vode.

Sušenje bijelog fosfora se vrši brzim nanošenjem tankog azbesta ili filter papira na njega, izbjegavajući trenje ili pritisak.

Ostaci fosfora se nikada ne smiju bacati u sudoper, jer, akumulirajući se u pregibima odvodnih cijevi, mogu uzrokovati opekotine kod popravljača.

Iskustvo. Topljenje i prehlađenje rastopljenog bijelog fosfora. Komad bijelog fosfora veličine graška stavlja se u epruvetu s vodom. Epruveta se stavlja u čašu napunjenu skoro do vrha vodom i učvršćuje u vertikalnom položaju u stezaljku za stativ. Staklo se lagano zagrije i pomoću termometra se odredi temperatura vode u epruveti pri kojoj se fosfor topi. Nakon što je topljenje završeno, epruveta se prebacuje u čašu hladne vode i posmatra se stvrdnjavanje fosfora. Ako epruveta miruje, tada na temperaturama ispod 44° (do 30°) bijeli fosfor ostaje u tečnom stanju.

Tečno stanje bijelog fosfora, ohlađenog ispod tačke topljenja, je stanje prehlađenja.

Nakon završetka pokusa, radi lakšeg vađenja fosfora, ponovo se topi i epruveta se sa rupom nagore u koso postavljenom položaju uroni u posudu sa hladnom vodom.

Na kraju pokusa sadržaj epruvete se promeša staklenom šipkom i hladi spolja mlazom hladne vode dok se fosfor ne stvrdne kako bi se mogao izvaditi iz epruvete.

SJAJ BELOG FOSFORA