Химия p2o5 как сделать

Обновлено: 23.01.2025

Прямым синтезом PH₃ получить нельзя.

Фосфин получают путем водного или кислотного гидролиза фосфидов:

Реакция диспропорционирования фосфора в щелочах:

Разложение солей фосфония (Температура выше 80ºС):

Физические свойства фосфина

При нормальной температуре фосфин является бесцветным газом с резким чесночным запахом. В воде малорастворим, хорошо растворим в органических растворителях

Фосфин — Яд!

Химические свойства фосфина

PH₃ — Проявляет свойства сильного восстановителя.

Вступает в реакции с кислотами – окислителями:

С безводными кислотами образует соли:

Окисляется кислородом. При Т ~ 150ºС самовозгорается:

Практического значения фосфин не имеет.

Фосфиды

Способы получения

Взаимодействие фосфора с металлами:

Физические свойства, строение фосфидов

Фосфиды – представляют собой продукты взаимодействия фосфора с металлами.

Фосфиды щелочных и щелочноземельных металлов имеют ионное строение.

Химические свойства фосфидов

Фосфиды крайне неустойчивы и легко подвергаются необратимому гидролизу с образованием РН₃:

Оксид фосфора (III), триоксид фосфора (P₂O₃)

Способы получения оксида фосфора (III)

Р₂О₃ образуется при горении фосфора в недостатке кислорода или его медленном окислении:

Физические свойства оксида фосфора (III)

При комнатной температуре Р₂О₃ — белая воскообразная масса с неприятным запахом. Легко испаряется, его Т_пл = 23,5°С

Пары существует в виде димеров Р₄О₆.

!Очень ядовит

Химические свойства оксида фосфора (III)

Р₂О₃ как кислотный оксид при взаимодействии с водой образует фосфористую кислоту:

Реакция диспропорционирования происходит очень бурно при растворении Р₂О₃в горячей воде:

При взаимодействии Р₂О₃с щелочами образуются соли фосфористой кислоты:

При взаимодействии с окислителями P₂O₃ проявляет восстановительные свойства:

Окисление кислородом воздуха:

Окисление галогенами:

Оксид фосфора (V), пентаоксид фосфора, фосфорный ангидрид (Р₂О₅)

Способы получения фосфорного ангидрида

Сжигание фосфора в избытке воздуха:

Физические свойства фосфорного ангидрида

При комнатной температуре Р₂О₅ — белые стеклообразные хлопья без запаха. Существует в виде димеров Р₄О₁₀.

Очень гигроскопична, при соприкосновении с воздухом расплывается в сиропообразную жидкость (НРO₃). Р₂О₅ — самое эффективное осушающее средство и водоотнимающий агент. Применяется для осушения нелетучих веществ и газов.

Химические свойства фосфорного ангидрида

Р₂О₅ проявляет кислотные свойства.

Как кислотный оксид Р₂О₅ взаимодействует:

с водой, с образованием различных кислот:

с основными оксидами, с образованием фосфатов

с щелочами, с образованием средних и кислых солей

Фосфорный ангидрид способен отнимать у других веществ не только гигроскопическую влагу, но и химически связанную воду. Например, он дегидратирует оксокислоты, что широко используется для получения ангидридов кислот:

Фосфорные кислоты

Фосфор образует только 2 устойчивых оксида, в которых он находится в степенях окисления +5 и +3. Однако существует большое число кислот, в которых фосфор имеет валентность равную V (пять ковалентных связей) и степени окисления +5, +4, +3, +1.

Строение наиболее известных кислот выражается следующими формулами:

Наибольшее практическое значение имеют ортофосфорная (фосфорная) и ортофосфористая (фосфористая) кислоты.

Фосфористая кислота ( H₃PO₃)

Способы получения фосфористой кислоты

Гидролиз галогенидов фосфора (III):

Физические свойства, строение фосфористой кислоты

Для молекулы фосфористой кислоты H₃PO₃ известны 2 таутомерные формы. В одной из них 2 атома водорода молекулы связаны с кислородом, а один атом водорода связан непосредственно с атомом фосфора. Такой атом водорода не может быть замещен атомами металлов, поэтому кислота является двухосновной.

В другой таутомерной форме – все три атома водорода связаны с кислородом.

Формула фосфористой кислоты выглядит следующим образом: Н₂[НРО₃]

При комнатной температуре H₃PO₃ – кристаллическое вещество без цвета, хорошо растворимое в воде, Тпл = 74°С.

Валентность фосфора в фосфористой кислота равна V, а степень окисления +3.

Химические свойства фосфористой кислоты

Является слабой кислотой.

Для нее характерны все свойства кислот — взаимодействие с металлами с выделением Н₂; с оксидами металлов и с щелочами. При этом образуются одно — или двухзамещенные фосфиты:

Кислота является и окислителем и восстановителем, при нагревании вступая в реакции диспропорционирования:

Кислота и ее соли являются сильными восстановителями:

Реагируют с сильными окислителями:

Реагируют с более слабыми окислителями:

В реакции с сильными восстановителями, например, с щелочными и щелочно-земельными металлами, цинковой пылью, кислота восстанавливается до фосфина:

При нагревании водного раствора Н₃РO₃окисляется до H₃PO₄ с выделением водорода:

Соли фосфористой кислоты (Фосфиты)

Способы получения фосфитов

Взаимодействие фосфористой кислоты с щелочами:

взаимодействие фосфористой кислоты с металлами с выделением Н₂

взаимодействие фосфористой кислоты с оксидами металлов

диспропорционирование фосфора в горячем, концентрированном растворе щелочи:

Взаимодействие трихлорида фосфора с разбавленным раствором щелочи:

Физические свойства фосфитов

Двухосновная фосфористая кислота образует два типа солей:

а) однозамещенные фосфиты (кислые соли), в молекулах которых атомы металлов связаны с анионами Н₂РО₃, например: NaH₂PO₃, Са(H₂PO₃)

б) двухзамещенные фосфиты (средние соли), в молекулах которых атомы металлов связаны с 2 или 1 анионом HPO₃, например: Na₂HPO₃, СаHPO₃.

Хорошо растворимы в воде только фосфиты щелочных металлов и кальция, остальные фосфиты плохо растворимы.

Химические свойства фосфитов

Имеют химические свойства, характерные для солей

Ортофосфорная кислота, фосфорная кислота (Н₃РO₄)

Способы получения фосфорной кислоты

В промышленности Н₃РO₄ получают двумя способами:

Разложением природного соединения – фосфата кальция Са₃(РO₄)₂ серной кислотой:

Доменный (термический) 3х-стадийный способ:

1 стадия — восстановление природных фосфоритов коксом

2 стадия – окисление получающихся паров свободного фосфора кислородом воздуха

3 стадия – орошение водой получающейся окиси фосфора:

Лабораторный способ

Взаимодействием фосфорного ангидрида с водой:

Физические свойства, строение фосфорной кислоты

При обычной температуре безводная Н₃РO₄ – прозрачное, легкоплавкое (Т_пл = 42°С) кристаллическое вещество. Н₃РO₄ -очень гигроскопичное вещество и смешивается с водой в любых соотношениях. Н₃РO₄ с небольшим количеством воды образует сиропообразную, вязкую жидкость.

Степень окисления фосфора в фосфорной кислоте равна +5, валентность равна V.

При нагревании орто-фосфорной кислоты выше +213 °C, она переходит в пирофосфорную H₄P₂O₇.

При нагревании выше 700°С переходит в метафосфорную кислоту HPO₃:

Качественные реакции для обнаружения фосфат-иона

Для обнаружения анионов фосфорной кислоты используют раствор AgNO₃, при помощи которого также можно различить мета-, пиро- и ортофосфорные кислоты друг от друга.

При добавлении AgNO₃ к кислотам образуются осадки различного цвета:

метафосфат серебра AgPO₃— белый
пирофосфат серебра Ag₄P₂O₇ – также белый, но он не свертывает яичного белка
ортофосфат серебра Ag₃PO₄— желтый:

Химические свойства фосфорной кислоты

Фосфорная кислота H₃PO₄ – это электролит средней силы и представляет собой трехосновную кислоту.

Диссоциация протекает в основном по 1-й ступени:

По 2-й и 3-й ступеням диссоциация протекает в ничтожно малой степени:

Н₃РO₄ проявляет все общие свойства кислот — взаимодействует с активными металлами:

с основаниями образует три ряда солей – одно-, двух- и трехзамещенные (кислые и средние соли):

Вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов и др.). Также вступает в обменные реакции с солями:

В отличие от аниона NO₃ — в азотной кислоте, анион РO₄ 3- окисляющим действием не обладает.

Соли ортофосфорной кислоты (ортофосфаты, фосфаты)

Способы получения фосфатов

Получают кислоты с металлами, оксидами металлов, гидроксидами (см. Химические свойства ортофосфорной кислоты)

Физические свойства фосфатов

Н₃РO₄ является 3х-основной кислотой, поэтому образует 3 типа солей:

Анион соли	Название	Растворимость в воде	Примеры солей
PO₄ 3-	Фосфат (ортофосфат)	большинство нерастворимы (кроме фосфатов щелочных металлов и аммония)	Na₃РO₄; Са₃(РO₄)₂
HPO₄ 2-	Гидрофосфат	растворимы	Na₂НРO₄; СаНРО₄
Н₂РO₄ —	Дигидрофосфат	очень хорошо растворимы	NaH₂PO₄; Са(Н₂РO₄)₂

Химические свойства фосфатов

Имеют свойства, характерные для солей.

Соли щелочных металлов подвержены гидролизу:

Характерная особенность ортофосфатов – отношение к прокаливанию: однозамещенные соли переходят в метафосфаты, двухзамещенные – в пирофосфаты, из трехзамещенных изменяются только соли аммония:

Фосфорные удобрения

Фосфаты и гидрофосфаты кальция и аммония используются в качестве фосфорных удобрений.

При достаточном количестве фосфора растения быстро растут и хорошо плодоносят. Внесение фосфорных удобрений благоприятствует росту корневой системы растения и повышению урожайности. В связи с этим такие удобрения важны при выращивании овощных, зерновых и плодово-ягодных культур.

В таблице ниже приведены основные виды фосфорных удобрений.

Категории V группа (азот, фосфор), НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Растениеводство

Оксиды фосфора

Оксиды азота	Цвет	Фаза	Характер оксида
P2O3 Оксид фосфора (III), фосфористый ангидрид	белый	твердый	кислотный
P2O5 Оксид фосфора(V), фосфорный ангидрид	белый	твердый	кислотный

Оксид фосфора (III)

Оксид фосфора (III) – это кислотный оксид. Белые кристаллы при обычных условиях. Пары состоят из молекул P4O6.

Получитьоксид фосфора (III) можно окислением фосфора при недостатке кислорода:

4P + 3O2 → 2P2O3

Химические свойства оксида фосфора (III):

Оксид фосфора (III) очень ядовит и неустойчив. Для P2O3 (P4O6) характерны два типа реакций.

1. Поскольку фосфор в оксиде фосфора (III) проявляет промежуточную степень окисления, то он принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, повышая либо понижая степень окисления атома фосфора. Характерны для P2O3 реакции диспропорционирования.

Например, оксид фосфора (III) диспропорционирует в горячей воде:

2Р2О3 + 6Н2О (гор.) → РН3 + 3Н3РО4

2. При взаимодействии с окислителямиP2O3 проявляет свойства восстановителя.

Например, N2O окисляется кислородом:

Р2О3 + О2 → Р2О5

3. С другой стороны Р2О3 проявляет свойства кислотного оксида (ангидрид фосфористой кислоты), взаимодействуя с водой с образованием фосфористой кислоты:

Р2О3 + 3Н2О → 2Н3РО3

а со щелочами – с образованием солей (фосфитов):

Р2О3 + 4KOH → 2K2HРО3 + H2O

Оксид фосфора (V)

Оксид фосфора (V) – это кислотный оксид. В нормальных условиях образует белые кристаллы. В парах состоит из молекул P4О10. Очень гигроскопичен (используется как осушитель газов и жидкостей).

Способы получения. Оксид фосфора (V) получают сжиганием фосфора в избытке кислорода.

4P + 5O2 → 2P2O5

Химические свойства.

1. Оксид фосфора (V) – очень гигроскопичное вещество, которое используется для осушения газов. Обладая высоким сродством к воде, оксид фосфора (V) дегидратирует до ангидридов неорганические и органические кислоты.

Например, оксид фосфора (V) дегидратирует серную, азотную и уксусную кислоты:

P2O5 + H2SO4 → 2HPO3 + SO3

P2O5 + 2HNO3 → 2HPO3 + N2O5

P2O5 + 2CH3COOH → 2HPO3 + (CH3CO)2O

2. Фосфорный ангидрид является типичным кислотным оксидом, взаимодействует с водой с образованием фосфорных кислот:

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

В зависимости от количества воды и от других условий образуются мета-фосфорная, орто-фосфорная или пиро-фосфорная кислота:

P2O5 + 2H2O → 2H4P2O7

P2O5 + H2O → HPO3

Видеоопыт взаимодействия оксида фосфора с водой можно посмотреть здесь.

3.Как кислотный оксид, оксид фосфора (V) взаимодействует с основными оксидами и основаниями.

Например, оксид фосфора (V) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом образуются средние или кислые соли:

P2O5 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O

P2O5 + 2NaOH + H2O → 2NaH2PO4

P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O

Еще пример: оксид фосфора взаимодействует с оксидом бария (при сплавлении):

P2O5 + 3BaO → Ba3(PO4)2

Химические и физические свойства

Оксид фосфора – бесцветное аморфное или стекловидное вещество, существующеев трех кристаллических, двух аморфных и двух жидких формах. Токсичное вещество. Вызывает ожоги кожи и раздражение слизистой оболочки.

Пентаоксид фосфора очень гигроскопичен. Реагирует со спиртами эфирами, фенолами, кислотами и прочими веществами. В процессе реакции с органическими веществами происходит разрыв связей фосфора с кислородом, и образуются фосфорорганические соединения. Вступает в химические реакции с аммиаком (NH3) и галогеноводородами с образованием фосфатов аммония и оксигалогенидов фосфора. С основными оксидами образует фосфаты.

Графическая (структурная) формула оксида фосфора 5

Структурная (графическая) формула оксида фосфора (V) является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 2). Оксид фосфора (V) может димеризоваться (соответствует химической формуле P4O10) и существование его в такой форме наиболее предпочтительно.

Рис. 2. Графическая формула оксида фосфора (V).

Состав

Простой суперфосфат в своем составе имеет фосфор, который присутствует в виде свободной фосфорной кислоты и фосфата кальция. В небольших количествах содержится гипс, а также иные примеси (фосфаты алюминия и железа, соединения фтора, кремнезём).

Простой суперфосфат (химическая формула (СаН2РО4)2 х Н2О + 2СаSО4 х 2Н2О) — получают из фосфоритных веществ в результате применения H 2 SO 4 .

Получение оксида фосфора (V):

Оксид фосфора (V) получают путем сжигания фосфора в избытке кислорода или воздуха .

P4 + 5O2 → P4O10 (t = 34-60 °C).

Готовый продукт состоит из смеси разных форм P4O10.

Реакции, в которых участвует Оксид фосфора

P4O10 + 3HCl “200^oC”–> POCl3 + 3HPO3
P4O10 + 6PCl5 “150-175^oC”–> 10POCl3
P4O10 + 4H2O -> 2H4P2O7
8H3PO4 + P4O10 “100^oC”–> 6H4P2O7
4BP + 8O2 “300^oC”–> 2B2O3 + P4O10

Форма выпуска

Гранулированный продукт или сыпучий порошок, светло-серого цвета (возможны оттенки от белого до темно-серого окраса). Полностью растворяется в воде.

Применение

P4O10 применяют как осушитель газов и жидкостей. Также он является промежуточным продуктом в производстве ортофосфорной киcлоты H3PO4 термическим способом.

Широко используется в органическом синтезе в реакциях дегидратации и конденсации.

Поглощение пентаоксида фосфора растениями

Как указывалось выше, в природе основной источник фосфора – это соли ортофосфорнонй кислоты H3PO4. Однако после гидролиза пиро-, поли- и метафосфаты так же используются практически всеми культурами.

Гидролиз пирофосфата натрия:

Na4P2O7 + H2O + 2H+ → 2NaH2PO4 +2Na+

Гидролиз триполифосфата натрия:

Na5P3O10 + 2H2O + 2H+ → 3NaH2PO4 +2Na+

Гидролиз метафосфат иона (в кислой среде):

(PO3)66- + 3H2O → H2P3O103- + H2P2O72- + H2PO4-

Ортофосфорная кислота, будучи трехосновной отдиссоциирует три аниона H2PO–4, HPO42-, PO4 3- . В условиях слабокислой реакции среды, именно в них возделываются растения, наиболее распространен и доступен первый ион, в меньшей степени второй и практически недоступен третий. Однако люпин, гречиха, горчица, горох, донник, конопля и другие растения способны усваивать фосфор из трехзамещенных фосфатов.Некоторые растения приспособились усваивать фосфат-ион из фосфорорганических соединений (фитин, глицефосфаты и прочее). Корни данных растений выделяют особый фермент (фотофтазу), который и отщипляет анион фосфорной кислоты от органических соединений, а затем растения поглощают этот анион. К подобного рода растениям относятся горох, бобы, кукуруза. Причем фосфатазная активность возрастает в условиях фосфорного голода.

Многие растения могут питаться фосфором из очень разбавленных растворов, вплоть до 0,01 мг /л P2O5 . Естественно, что удовлетворить потребность в фосфоре растения могут только при условии постоянного возобновления в нем концентрации хотя бы такого же низкого уровня.

Опытным путем установлено, что поглощаемый корнями фосфор прежде всего идет на синтез нуклеотидов, а для дальнейшего продвижения в наземную часть фосфаты вновь поступают в проводящие сосуды корня в виде минеральных соединений.

Модификации оксида фосфора:

Твердый оксид фосфора (V) склонен к полиморфизму. Существуют три формы-модификации оксида фосфора (V): H, O`, O и G формы-модификации.

гексагональная H-форма	орторомбическая O`-форма	орторомбическая O-форма	G-форма
Состояние вещества	Кристаллический вид	Кристаллический	Кристаллический вид	Стекловидный вид
Характер стабильности формы	Метастабильная форма	Стабильная форма	Метастабильная форма
Другие характеристики	a=0,744 нм, угол = 87°, пространственная группа R3C	a=1,63 нм, b=0,814 нм, c=0,526 нм, пространственная группа Fdd2	a=0,923 нм, b = 0,718 нм, c = 0,494 нм, пространственная группа Pnam

H-форма переходит в O-форму при 300-360 °C (процесс заканчивается при 378 °C).

Рерасчет содержения фосфора в удобрениях

В некоторых случаях требуется рассчитать процентное содержание фосфора в удобрении, если дано содержание по P2O5. Расчет производится по формуле:

y = x,% × 30,974 (молярная масса P) × 2 / 30,974 (молярная масса P) × 2 + 15,999 (молярная масса O) × 5

х – содержание P2O5 в удобрении, %;

y – содержание P в удобрении, %

y = x, % × 0,43643

в удобрении содержится 40% оксида фосфора

для пересчета процентного содержания элемента фосфор в удобрении нужно умножить массовую долю оксида в удобрении на массовую долю элемента в оксиде (для P2O5 – 0,43643): 40 * 0,43643 = 17,4572 %

Также существует в аморфном (в виде хлопьев) и стеклообразном состоянии. При нагревании кристаллический оксид фосфора (V) возгоняется. Плавится только под избыточным давлением, переходит в легкоподвижную жидкость.

Рис. 1. Оксид фосфора (V). Внешний вид.

При дальнейшем нагревании полимеризуется, при охлаждении жидкости образуется стеклообразный продукт. Температура плавления 422 o C, кипения 591 o C.

Проявляет кислотные свойства, энергично реагирует с водой и щелочами.

Химическая формула оксида фосфора 5

Химическая формула оксида фосфора (V) P₂O₅. Она показывает, что в состав данной молекулы входят два атома фосфора (Ar = 31 а.е.м.) и пять атомов кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу оксида фосфора (V):

Mr(P₂O₅) = 2×31 + 5×16 = 62 + 80 = 142

Графическая (структурная) формула оксида фосфора 5

Структурная (графическая) формула оксида фосфора (V) является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 2). Оксид фосфора (V) может димеризоваться (соответствует химической формуле P₄O₁₀) и существование его в такой форме наиболее предпочтительно.

Рис. 2. Графическая формула оксида фосфора (V).

Примеры решения задач

Задание	Составьте формулу соединения натрия, фосфора и кислорода, если массовые доли элементов в нём: ω(Na) = 34,6%, ω(P) = 23,3%, ω(O) = 42,1%.
Решение	Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

x:y:z = ω(Na)/Ar(Na) : ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 34,6/23 : 23,3/31: 42,1/16;

x:y:z= 1,5 : 0,75: 2,63 = 2 : 1 : 3

Значит формула соединения натрия, фосфора и кислорода будет иметь вид Na₂PO₃.

Задание	Какова молекулярная формула спирта, если массовые отношения m(C):m(H):m(O) = 3:1:4 и относительная молекулярная масса Mr = 32?
Решение	Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:

Найдем молярные массы углерода, водорода и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(C) = 12 г/моль, М(H) = 1 г/моль, а M(O) = 16 г/моль.

Пентаокс́ид фосфора (фо́сфорный ангидрид, пятиокись фосфора, оксид фосфора(V)) — P₂O₅, кислотный оксид.

Содержание

Строение

Пары оксида фосфора(V) имеют состав P₄O₁₀. Твердый оксид склонен к полиморфизму. Существует в аморфном стекловидном состоянии и кристаллическом. Для кристаллического состояния известны две метастабильные модификации пентаоксида фосфора — гексагональная Н-форма (а = 0,744 нм, = 87°, пространств, гр. R3С) и орторомбическая О-форма (а = 0,923 нм, b — 0,718 нм, с = 0,494 нм, пространств, гр. Рпат), а также одна стабильная орторомбическая О-форма (а =1,63 нм, b= 0,814 нм, с =0,526 нм, пространств. гр. Fdd2). Молекулы P₂O₅ (Н-форма) построены из 4 групп PO₄ в виде тетраэдра, вершины которого занимают атомы фосфора, 6 атомов кислорода располагаются вдоль ребер, а 4 — по оси третьего порядка тетраэдра. Эта модификация легко возгоняется (360 о С) и активно взаимодействует с водой. Другие модификации имеют слоистую полимерную структуру из тетраэдров PO₄, объединенные в 10-членные (О-форма) и 6-членные (О'-форма) кольца. Эти модификации имеют более высокую температуру возгонки (~580 о С) и менее химически активны. H-форма переходит в О-форму при 300—360 о C.

Свойства

P₄O₁₀ очень активно взаимодействует с водой (H-форма поглощает воду даже со взрывом), образуя смеси фосфорных кислот, состав которых зависит от количества воды и других условий:

$\mathsf<P_4O_<10> + 6H_2O \rightarrow 4H_3PO_4>$

Он также способен извлекать воду из других соединений, представляя собой сильное дегидратирующее средство:

\rightarrow 4HPO_3 + 2N_2O_5>" width="" height="" />
\rightarrow (HPO_3)_4 + 2Cl_2O_7>" width="" height="" />

Оксид фосфора(V) широко применяется в органическом синтезе. Он реагирует с амидами, превращая их в нитрилы:

$\mathsf<P_4O_<10> + RCONH_2 \rightarrow P_4O_9(OH)_2 + RCN>$

$\mathsf<P_4O_<10> + 12RCOOH \rightarrow 4H_3PO_4 + 6(RCO)_2O>$

Оксид фосфора(V) также взаимодействует со спиртами, эфирами, фенолами и другими органическими соединениями. При этом происходит разрыв связей P—О—P и образуются фосфорорганические соединения. Реагирует с NH₃ и с галогеноводородами, образуя фосфаты аммония и оксигалогениды фосфора:

$\mathsf<P_4O_<10> + 8PCl_3 + O_2 \rightarrow 12POCl_3>$

При сплавлении P₄O₁₀ с основными оксидами образует различные твердые фосфаты, природа которых зависит от условий реакции.

Получение

Оксид фосфора(V) получают сжиганием фосфора. Технологический процесс происходит в камере сжигания и включает в себя окисление элементарного P предварительно осушенным воздухом, осаждение P₄O₁₀ и очистку отходящих газов. Очищают полученный пентаоксид возгонкой.

$\mathsf<4P + 5O_2 \rightarrow P_4O_<10> >$

Технический продукт имеет вид белой снегообразной массы, состоящей из смеси разных форм P₄O₁₀.

Применение

P₄O₁₀ применяют как осушитель газов и жидкостей. Также он является промежуточным продуктом в производстве ортофосфорной кислоты H₃PO₄ термическим способом.

Широко используется в органическом синтезе в реакциях дегидратации и конденсации.

В этой статье разберем ОВР, связанные с фосфором и его соединениями.

В отличие от молекулярного азота фосфор весьма химически активен. Наибольшую активность из всех аллотропных модификаций проявляет белый фосфор (P4). Так как в простом веществе атомы фосфора находятся в промежуточной степени окисления, равной 0, то фосфор способен проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства. Восстановительные свойства преобладают.

Как восстановитель

Чаще всего фосфор переходит из степени окисления 0 в степень окисления +5, которая является устойчивой:

Также могут быть другие варианты повышения степени окисления:

Как окислитель

Окислительные свойства проявляет при взаимодействии с металлами или некоторыми неметаллами, например, с кремнием или мышьяком:

Реакции диспропорционирования

Реакции диспропорционирования, или самоокисления-самовосстановления – окислительно-восстановительные реакции, в которых атомы элемента, находящиеся в одной степени окисления, одновременно и повышают, и понижают свою степень окисления.

У фосфора есть одна из таких реакций:

Фосфин PH3

Фосфин проявляет сильные восстановительные свойства за счет фосфора в степени окисления -3. Данные свойства более сильные, чем у аммиака. Фосфор переходит из степени окисления -3 в устойчивую степень окисления +5:

Оксид фосфора (III) P2O3

Является сильным восстановителем:

Оксид фосфора (V) P2O5

Ярко выраженных окислительных свойств не проявляет , так как степень окисления +5 является устойчивой:

Фосфористая кислота H3PO3

Кислота и её соли проявляют сильные восстановительные свойства :

Ортофосфорная кислота H3PO4

В отличие от азотной кислоты ортофосфорная кислота окислителем за счет аниона PO4(3-) не является.

Статью по ОВР, связанными с кислородсодержащими соединениями азота можно посмотреть здесь .

Читайте также: