ホスフィンの化学式。 ホスフィンガス中毒とその治療
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 5CO + P 2
この温度でのリン蒸気は、ほぼ完全に P 2 分子で構成されており、冷却すると凝縮して P 4 分子になります。
蒸気が凝縮すると、 白（黄）リン、四面体の形をした P 4 分子で構成されています。 それは非常に反応性が高く、柔らかく、ワックス状の淡黄色の物質で、二硫化炭素とベンゼンに溶けます。 空気中では、リンは 34 °C で発火します。低いものへの酸化が遅いため、暗闇で光る独特の能力があります。 かつてブランドによって分離されたのは白リンでした。
白リンを空気に触れさせずに加熱すると、赤に変わります（最初に得られたのは1847年だけです）。 名前 赤リン密度と色が異なる、一度にいくつかの変更を指します。オレンジから濃い赤、さらには紫までの範囲です。 赤リンのすべての品種は、白リンと比較して有機溶媒に不溶であり、反応性が低く（t> 200°Cで空気中で発火）、ポリマー構造を持っています。これらは、エンドレスチェーンで互いに接続されたP 4四面体です。 「バイオレットリン」はそれらとは多少異なり、五角形の断面を持つ長い管状構造に配置されたP 8およびP 9グループで構成されています。
で 高血圧白リンが変換されます 黒リン、頂点にリン原子を持つ体積六角形から構築され、層で互いに接続されています。 この変換は、1934 年にアメリカの物理学者パーシー ウィリアムズ ブリッジマンによって初めて行われました。 黒リンの構造はグラファイトに似ていますが、リン原子によって形成された層が平らではなく「波状」であるという唯一の違いがあります。 黒リンは、リンの最も活性の低い修飾です。 空気に触れずに加熱すると、赤のように蒸気になり、そこから白リンが凝縮します。
白リンは非常に有毒です: 致死量は約 0.1 g. 空気中で自然発火する危険性があるため、水の層の下に保管されます。 赤リンと黒リンは揮発性がなく、水にほとんど溶けないため、毒性が低くなります。
化学的特性
最も化学的に活性なのは白リンです（簡単にするために、白リンを含む反応の式では、特に分子組成が未定）。 リンは、多くの単純および複雑な物質と直接結合します。 化学反応では、リンは と同様に、酸化剤と還元剤の両方になることができます。
どのように 酸化剤リンは多くの化合物と相互作用して、リン化物を形成します。たとえば、
2P + 3Ca = Ca 3 P 2
P + 3Na = Na 3 P
リンは実質的にリンと直接結合しないことに注意してください。
どのように 還元剤リンは、ハロゲン、硫黄と相互作用します（つまり、電気陰性度の高い非金属と）。 この場合、反応条件によってはリン(III)化合物とリン(V)化合物の両方が生成する。
a）ゆっくりとした酸化または酸素の欠乏により、リンは酸化リン（III）、または無水リンP 2 O 3に酸化されます。
4P + 3O 2 \u003d 2P 2 O 3
リンが過剰（または空気）で燃焼すると、酸化リン（V）、またはリン酸無水物P 2 O 5が形成されます。
4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5
b）試薬の比率に応じて、リンとハロゲンおよび硫黄形態との相互作用、それぞれ三価および五価のリンのハロゲン化物および硫化物; 例えば：
2P + 5Cl 2 (例) \u003d 2PCl 5
2P + 3Cl 2 (不足) = 2PCl 3
2P + 5S(e) = P 2 S 5
2P＋3S（不足）＝P2S3
リンは、ヨウ素と PI3 化合物のみを形成することに注意してください。
リンは、酸化性酸との反応において還元剤の役割を果たします。
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO
- 濃硝酸の場合:
P + 5HNO 3 \u003d H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
- 濃硫酸の場合:
2P + 5H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O
リンは他の酸と相互作用しません。
水溶液で加熱すると、リンは次のように不均化します。
4P + 3KOH + 3H 2 O \u003d PH 3 + 3KH 2 PO 2
8P + 3Ba(OH) 2 + 6H 2 O = 2PH 3 + 3Ba(H 2 PO 2) 2
ホスフィンPH 3に加えて、これらの反応の結果として、次亜リン酸H 3 PO 2の塩が形成されます-次亜リン酸塩で、リンは+1の特徴的な酸化状態を持っています。
リンの使用
世界で生産されるリンの大部分はリン酸の生産に費やされ、そこから肥料やその他の製品が得られます。 赤リンはマッチの製造に使用され、マッチ箱に適用される塊に含まれています。
ホスフィン
最もよく知られているリンの水素化合物は、ホスフィン PH 3 です。 ホスフィンは無色の気体でニンニクのにおいがあり、毒性が強い。 有機溶剤によく溶けます。 アンモニアとは異なり、水に溶けにくい。 ホスフィンには実用的な価値はありません。
レシート
上記はリンと水溶液との相互作用によりホスフィンを得る方法と考えられた。 別の方法は、金属リン化物に対する塩酸の作用です。たとえば、
Zn 3 P 2 + 6HCl \u003d 2PH 3 + 3ZnCl 2
化学的特性
- 酸 - 基本特性
ホスフィンは水に溶けにくいため、不安定な水和物を形成し、非常に弱い塩基性を示します。
PH 3 + H 2 O ⇄ PH 3 ∙H 2 O ⇄ PH 4 + + OH -
ホスホニウム塩は、次の場合にのみ形成されます。
PH 3 + HCl = PH 4 Cl
PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4
- 酸化還元特性
アブストラクトの完全なリストを表示できます
※収録画像は白リンの写真です
意味
ホスフィン（水素化リン、モノホスファン）は通常、無色の気体で、水に溶けにくく、水と反応しません。
全体式はPH 3です（分子の構造は図1に示されています）。 ホスフィンのモル質量は 34.00 g/mol です。
米。 1. 結合角度と化学結合の長さを示すホスフィン分子の構造。
低温では、8PH 3 ×46H 2 Oの固体クラレートを形成します。密度 - 1.5294 g / l。 沸点 - (-87.42 o C)、融点 - (-133.8 o C)。
OVR では、それは強力な還元剤であり、濃硫酸および濃硝酸、ヨウ素、酸素、過酸化水素、および次亜塩素酸ナトリウムによって酸化されます。 ドナーの特性は、アンモニアの特性よりもはるかに顕著ではありません。
PH3、その中の元素の酸化状態
ホスフィンを構成する元素の酸化状態を決定するには、まずこの値が正確にわかっている元素を特定する必要があります。
ホスフィンは水素化リンの平凡な名前であり、ご存知のように、水素化物中の水素の酸化状態は (+1) です。 リンの酸化状態を見つけるには、その値を「x」として取り、電気的中性方程式を使用して決定しましょう。
x + 3×(+1) = 0;
したがって、ホスフィンのリンの酸化状態は (-3) です。
問題解決の例
例 1
| エクササイズ | HNO 2 、H 2 CO 3 、H 4 SiO 4 、HPO 3 の化合物中の酸形成元素の酸化状態を決定します。 |
| 解決 | これらの化合物において、酸形成元素は窒素、炭素、ケイ素およびリンである。 酸素の酸化状態は (-2)、水素は - (+1) です。 酸形成元素の酸化状態を「x」として取り、電気中性方程式を使用してその値を見つけます。 1 + x + 2×(-2) = 0; 窒素の酸化状態は（+3）です。 2×(+1) + x + 3×(-2) = 0; 炭素の酸化状態は (+4) です。 4×(+1) + x + 4×(-2) = 0; シリコンの酸化状態は(+4)です。 1 + x + 3×(-2) = 0; リンの酸化状態は (+5) です。 |
| 答え | HN +3 O 2、H 2 C +4 O 3、H 4 Si +4 O 4、HP +5 O 3 |
例 2
| エクササイズ | 鉄は、化合物で最も高い酸化状態を示します。
|
| 解決 | 提示された質問に正しい答えを与えるために、電気的中性方程式を使用して、提案された各化合物の鉄の酸化度を交互に決定します。 a) カリウムの酸化状態は常に (+1) です。 シアン化物イオンの炭素の酸化状態は (+2)、窒素は - (-3) です。 鉄の酸化状態の値を "x" としましょう。 4x1 + x + 6x2 + 6x (-3) = 0; b) カリウムの酸化状態は常に (+1) です。 シアン化物イオンの炭素の酸化状態は (+2)、窒素は - (-3) です。 鉄の酸化状態の値を "x" としましょう。 3x1 + x + 6x2 + 6x (-3) = 0; c) 酸化物中の酸素の酸化度 (-2)。 鉄の酸化状態の値を "x" としましょう。 d) 酸素と水素の酸化状態は、それぞれ (-2) と (+1) です。 鉄の酸化状態の値を "x" としましょう。 x + 2×(-2) + 2× 1 = 0; 鉄の最高の酸化状態は (+3) であり、組成 K 3 の化合物でそれを示します。 |
| 答え | オプション 2 |
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PH3の酸化状態
PH3 のホスフィンと酸化状態に関する一般情報
全体式はPH3です（分子の構造は図1に示されています）。 ホスフィンのモル質量は 34.00 g/mol です。
ホスフィンという言葉の意味
1. 結合角度と化学結合の長さを示すホスフィン分子の構造。
低温では、固体のクラレート 8PH3×46H2O を形成します。 密度 - 1.5294 g / l。 沸点 - (-87.42oC)、融点 - (-133.8oC)。
OVR では、それは強力な還元剤であり、濃硫酸および濃硝酸、ヨウ素、酸素、過酸化水素、および次亜塩素酸ナトリウムによって酸化されます。 ドナーの特性は、アンモニアの特性よりもはるかに顕著ではありません。
PH3、その中の元素の酸化状態
ホスフィンを構成する元素の酸化状態を決定するには、まずこの値が正確にわかっている元素を特定する必要があります。
ホスフィンは水素化リンの平凡な名前であり、ご存知のように、水素化物中の水素の酸化状態は (+1) です。 リンの酸化状態を見つけるには、その値を「x」として取り、電気的中性方程式を使用して決定しましょう。
x + 3×(+1) = 0;
したがって、ホスフィンのリンの酸化状態は (-3) です。
問題解決の例
3. 分子。 化学結合。 物質の構造
2つ以上の原子から形成された化学粒子は呼ばれます 分子(実数または条件付き フォーミュラユニット多原子物質）。 分子中の原子は化学的に結合しています。
化学結合は、粒子を一緒に保持する電気的な引力です。 の各化学結合 構造式らしい 価電子線、例えば：
H - H (2 つの水素原子間の結合);
H3N - H + (アンモニア分子の窒素原子と水素カチオン間の結合);
(K+) - (I-) (カリウムカチオンとヨウ化物イオンの間の結合)。
化学結合は、電子のペア ( ) によって形成されます。複雑な粒子 (分子、複雑なイオン) の電子式では、通常、原子の非共有電子対とは対照的に、価電子線に置き換えられます。たとえば、次のようになります。
化学結合と呼ばれる 共有結合、両方の原子による電子対の社会化によって形成される場合.
F2分子では、両方のフッ素原子が同じ電気陰性度を持っているため、電子対の所有は同じです。 このような化学結合は、各フッ素原子が 電子密度で同じ 電子式分子は、条件付きでそれらの間で均等に分割できます。
HCl分子では、化学結合はすでに 極性、塩素原子 (より大きな電気陰性度を持つ元素) の電子密度は、水素原子の電子密度よりもはるかに高いため:
共有結合、たとえば H - H は、2 つの中性原子の電子を共有することによって形成できます。
H + H > H – H
HH
この結合メカニズムは 両替また 同等。
別のメカニズムによると、同じ共有結合 H – H は、水素化物イオン H の電子対が水素カチオン H+ によって共有されるときに発生します。
H+ + (:H)-> H – H
HH
この場合の H+ カチオンは 受容者および陰イオンH - ドナー電子対。 この場合の共有結合の形成メカニズムは次のようになります。 ドナーアクセプター、また 調整中。
単結合（H - H、F - F、H - CI、H - N）は呼ばれます aリンク、それらは分子の幾何学的形状を決定します。
二重結合および三重結合 () には、1 つの? コンポーネントと 1 つまたは 2 つの? コンポーネントが含まれます。 メインで条件付きで最初に形成される?コンポーネントは常に?コンポーネントよりも強力です。
化学結合の物理的 (実際に測定可能な) 特性は、そのエネルギー、長さ、および極性です。
化学結合エネルギー (え cv) は、この結合の形成中に放出され、それを破壊するために費やされる熱です。 同じ原子の場合、単結合は常に 弱い倍数 (ダブル、トリプル) よりも。
化学結合長 (l s) - 核間距離。 同じ原子の場合、単結合は常に より長いです倍数より。
極性コミュニケーションが測定される 電気双極子モーメント p- 双極子の長さによる (与えられた結合の原子上の) 実際の電荷の積 (すなわち.
リン。 ホスフィン
結合長）。 双極子モーメントが大きいほど、結合の極性が高くなります。 共有結合内の原子の実際の電荷は、要素の酸化状態よりも値が常に小さくなりますが、符号は一致します。 たとえば、H + I-Cl-I 結合の場合、実電荷は H + 0'17-Cl-0'17 (バイポーラ粒子、または双極子) です。
分子の極性それらの構成と幾何学的形状によって決定されます。
無極性 (p = O) になります：
a) 分子 単純非極性の共有結合のみを含むため、物質。
b) 多原子分子 難しい物質、幾何学的形状の場合 対称。
たとえば、CO2、BF3、および CH4 分子は、(長さに沿って) 等しい結合ベクトルの次の方向を持ちます。
結合ベクトルが追加されると、それらの合計は常にゼロになり、分子は極性結合を含んでいますが、全体として非極性になります。
極性 (p> O) は次のようになります。
a) 二原子分子 難しい極性結合のみを含む物質。
b) 多原子分子 難しい物質、その構造の場合 非対称的に、つまり、それらの幾何学的形状は不完全であるか歪んでおり、NH3、H2O、HNO3、および HCN の分子などに全電気双極子が出現します。
NH4+、SO42-、NO3- などの錯イオンは、原理的には双極子になることができず、1 つ (正または負) の電荷しか持ちません。
イオン結合陽イオンと陰イオンの静電引力の間に発生し、電子対の社会化はほとんどありません。たとえば、K + と I - の間です。 カリウム原子には電子密度が不足しており、ヨウ素原子には過剰があります。 この接続が考慮されます 制限する共有結合の場合は、電子対が実質的に陰イオンを所有しているためです。 このような関係は、典型的な金属および非金属の化合物 (CsF、NaBr、CaO、K2S、Li3N) および塩クラスの物質 (NaNO3、K2SO4、CaCO3) で最も典型的です。 室内条件下でのこれらの化合物はすべて結晶性物質であり、一般名で結ばれています イオン結晶(陽イオンと陰イオンから構築された結晶)。
と呼ばれる別のタイプの接続があります。 金属結合、価電子が金属原子によって非常に緩く保持されているため、実際には特定の原子に属していません。
金属の原子は、明らかにそれらに属している外部電子なしで放置され、いわば陽イオンになります。 彼らは形成します 金属結晶格子。社会化された価電子のセット ( 電子ガス)正の金属イオンを一緒に保持し、特定の格子サイトに保持します。
イオン性および金属性結晶に加えて、 アトミックと 分子のそれぞれ原子または分子が格子点にある結晶性物質。 例: ダイヤモンドとグラファイト - 原子格子を持つ結晶、ヨウ素 I2 と二酸化炭素 CO2 (ドライアイス) - 分子格子を持つ結晶。
化学結合は、物質の分子内だけでなく、分子間でも形成されます。たとえば、液体 HF、水 H2O、H2O + NH3 の混合物などです。
水素結合最も電気陰性度の高い元素（F、O、N）の原子を含む極性分子の静電引力によって形成されます。たとえば、HF、H2O、NH3 には水素結合が存在しますが、HCl、H2S、PH3 には存在しません。 .
水素結合は不安定で、たとえば氷が溶けたり水が沸騰したりすると、非常に簡単に切れます。 ただし、これらの結合を切断するには追加のエネルギーが費やされるため、水素結合を持つ物質の融点 (表 5) と沸点は次のようになります。
(たとえば、HF と H2O) は、水素結合を持たない同様の物質 (たとえば、それぞれ HCl と H2S) よりも大幅に高くなります。
多くの有機化合物も水素結合を形成します。 水素結合は、生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たします。
パート A の課題の例
1. 共有結合のみを持つ物質は、
1) SiH4、Cl2O、CaBr2
2) NF3、NH4Cl、P2O5
3) CH4、HNO3、Na(CH3O)
4) CCl2O、I2、N2O
2–4. 共有結合
2.シングル
3.ダブル
4.トリプル
物質に存在する
5. 分子内に複数の結合が存在する
6. ラジカルと呼ばれる粒子は、
7. 結合の 1 つは、一連のイオンのドナー-アクセプター機構によって形成されます。
8. 最も耐久性のあると 短い結合 - 分子内
9. イオン結合のみを持つ物質 - セット内
10–13. 物質の結晶格子
1) 金属
3) 核
4) 分子
リン化合物。
R-3. 金属リン化物は、イオン共有結合化合物です。 s-金属のリン化物 (Be を除く) とランタニドはイオン塩のような化合物であり、水と酸によって容易に加水分解されます: Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl = 3NaCl + PH3。 d 元素のリン化物は、金属のような化学的に不活性な化合物です。 例外は、グループ I および II、第 2 サブグループの金属のリン化物で、これも塩のようなものですが、共有原子価が大きく混合されています。 リンは、アンチモン、ビスマス、鉛、水銀と安定な化合物を形成しません。
リンと水素の組み合わせはリン化水素と呼ばれますが、これらの元素の電気陰性度はほぼ同じです。 この化合物は、PH3 と呼ばれる式を持っています。 ホスフィン. 不快なにんにく臭がする猛毒ガスで、bp=-88℃。 液体中のホスフィン分子間および溶解時の水とホスフィン分子間には水素結合がないため、沸点が低く、ホスフィンは水にほとんど溶解しません。 分子は、上部にリン原子があり、PH結合間の角度が93.5°のピラミッドであり、この化合物の形成中にリン原子軌道の混成がないことを示しています。 結合は、ほぼ純粋な p 軌道によって形成されます。 リンの孤立電子対は 3s 軌道にとどまるため、ホスフィンは弱塩基であり、一般に弱錯化剤です。 ホスホニウムカチオンは、無水媒体中の最も強い酸 (HJ、HClO4、HBF4) でのみ形成されます。たとえば、PH3 + HJ = PH4J です。 水はホスホニウム塩を容易に分解します。 ホスフィンは強力な還元特性を示します。 6HJ。 単純な物質からホスフィンを合成することはできません。なぜなら、PH 結合は、その長さと静電成分のわずかな寄与のために十分に強くないからです。 したがって、ホスフィンは、金属リン化物の加水分解によって、またはリンをアルカリに溶解することによって得られます（反応は上記に示されています）。
正の酸化状態にあるリンの主な化合物は、酸化物、酸素含有酸、およびハロゲン化物です。 それらを別々に検討することをお勧めします。
リン酸化物– P4O6 と P4O10 は酸性酸化物であり、分子構造を持ち、固体 (tmelt (P4O6) = 23.8 ° C、P4O10 の分子修飾は 3590 ° C で昇華し、ポリマー修飾は 580 ° C で融解) であり、どちらも水、それぞれ酸、リン、オルトリン酸である水酸化物を与えます。 リン (V) 酸化物は非常に吸湿性が高く、空気中の水分を吸収するため、乾燥剤として、また水分除去剤としても使用されます。P2O5 + HNO3 = HPO3 + N2O5、これはメタリン酸またはポリリン酸 - (HPO3 ) 3-4. リンが中間の酸化状態にある酸化リン (III) は、さらに酸化反応と不均化反応が可能です。たとえば、反応 5P4O6 = 2P4 + 3P4O10 が発生します。 リン (V) 酸化物は酸化特性を持たず、無水条件下でリンを酸化することによって、たとえばいくつかの塩の熱分解によってそれ自体を得ることができます: 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl
リンの酸素酸。リンの酸素酸の多様性は、次の理由によって引き起こされます。 1. リンの原子価は III または V である可能性があります。分子、可能です。 3.すべての水酸化物において、リンは4の配位数を示し、そのような水酸化物はそれに対してより安定であり、十分な酸素原子がない場合、P-H結合が形成されます（（HO）2PHO、P（OH）3ではなく、等。）。 4. リン酸は線状または環状ポリマーを形成する傾向があります。 5. 特定の条件下では、P-P 結合の形成が可能です。 6. すべての水酸化物については、さらなる酸化中にペルオキソ酸が形成されます。 最も有名なリン酸の構造と特性を示しましょう。
H3PO4はオルトリン酸です。これは三塩基酸で、最初の段階では中程度の解離 (Ka = 7.52.10-3) で、他の 2 つの段階では弱いです。 無水状態では、mp=42°C の透明な吸湿性結晶を形成します。 どんな濃度でも水に溶けます。 オルトリン酸は、リン (V) 酸化物を水に溶解し、ホスフィンを燃焼させ、酸性環境で任意の形態のリンを酸化し、二元リン (V) 化合物: P4S10 + 16H2O = 4H3PO4 + 10H2S を加水分解することによって得られます。 業界では、リンを燃焼させて酸化物を溶解する方法と、加熱時にリン酸カルシウムからオルトリン酸を濃硫酸で置換する方法を使用しています: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4. この酸は、中程度の塩（リン酸塩またはオルトリン酸塩）および酸性（ヒドロリン酸塩およびジヒドロリン酸塩）の 3 つの一連の塩に対応します。 ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムを除くすべての金属のリン酸塩とヒドロリン酸塩は水に溶けません。 リン酸二水素塩は可溶性です。 可溶性リン酸塩は強い陰イオン加水分解を受け、リン酸陰イオンの加水分解定数は最も高く、ジヒドロリン酸塩の加水分解定数は最も低くなります。 陰イオンの加水分解は、塩溶液のアルカリ性環境をもたらします。 酸アニオンは、加水分解と同時に解離平衡に関与し、ジヒドロリン酸塩の場合はより多く、ヒドロリン酸塩の場合はより少ない程度で、酸性の溶液環境をもたらします。 これらのプロセスの結果として、リン酸二水素ナトリウム溶液は弱酸性環境を有し、リン酸水素塩溶液は弱アルカリ性環境を有し、リン酸塩溶液は強アルカリ性環境を有する。 形成された塩としてのリン酸アンモニウム 弱酸そしてベース、水によって完全に分解されます。 オルトリン酸塩は非常に高い温度でも分解せずに溶けます。 ヒドロリン酸塩は、加熱すると二リン酸塩を生成します: 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2O。 加熱すると、ジヒドロリン酸塩はポリメタリン酸塩に変わります: xKH2PO4 = (KPO3)x + H2O。 リン酸には強い酸化力はありませんが、加熱すると炭素によって還元されます。 二酸化ケイ素の存在下では、この反応はリンの生成につながり（反応式が与えられました）、SiO2が存在しない場合、プロセスは次のように進行します：Ca3（PO4）2 + 8C = Ca3P2 + 8CO。 リン酸アンモニウムを加熱すると、アンモニア分子が徐々に失われ、最終的に 300°C を超える温度でポリメタリン酸が形成されます。
リン酸の脱水により、1 つ以上の架橋酸素原子を含む縮合リン酸が生成されます。 この場合、鎖状、環状および混合構造が形成される。 それらの中で最も単純なものを考えてみましょう。
二リン酸（ピロリン酸） - H4P2O7。リン酸を200℃に加熱して得られます。 無水状態では、mp=61°C の無色の結晶であり、水によく溶け、リン酸よりもはるかに強い酸を形成します。 この酸は、最初の 2 つのステップで特に強力です。 凝縮した酸は、解離によってより安定した陰イオンが生成されるため、単一の酸よりも強力です。 ピロリン酸の溶液は、水分子が徐々に追加されて 2 分子のオルトリン酸が形成されるため、不安定です。 より安定しているのは塩 - ピロリン酸塩であり、すでに述べたように、ヒドロリン酸塩を加熱することによって得ることができます。
メタリン酸 - (HPO3) x、x \u003d 3.4.6。リン原子と酸素原子が交互に並ぶサイクルを含む環状縮合酸。 酸化リン（V）をオルトリン酸に溶解し、ピロリン酸を300°Cに加熱して得られます：3H4P2O7 \u003d 2（HPO3）3 + H2O。 すべてのメタリン酸は非常に強く、トリメタリン酸 Ka2 = 0.02 です。 これらの酸はすべて、水溶液中で徐々にリン酸に変換されます。 それらの塩は、それぞれトリ、テトラ、およびヘキサメタホスフェートと呼ばれます。
リン(V)酸化物の酸化が得られる ペルオキソリン酸: P4O10 + 4H2O2 + 2H2O = 4H3RO5.
リン酸（次亜リン酸）H4P2O6 P-R接続があります。 構造式は、(OH)2OP-RO(OH)2 と表すことができます。
ホスフィンの性質
式から、リンの価数は 5 であり、酸化状態 +4 は同一原子間の結合の存在に関連する形式的な値であることがわかります。 これは四塩基酸で、その強度はオルトリン酸に相当します。 PbP2O6 + 2H2S = 2PbS↓ + H4P2O6 の反応によって得られ、mp=62°C の二水和物の形で溶液から分離されます。 酸性溶液では、オルトリン酸と亜リン酸に不均化します。
亜リン酸 H3PO3 または H2。無水状態の中強度の二塩基酸です - 個体 tmelt=74℃で。 これは、ハロゲン化リン（III）の加水分解、および水中での塩素による白リンの酸化によって得られます：P4 + 6Cl2 + 12H2O = 4H2 + 12HCl。 前述のように、組成 P(OH)3 の化合物は安定性が低いため、P-H 結合の形成を伴う異性化が起こり、水溶液中で解離しなくなります。 亜リン酸の塩はホスファイトと呼ばれ、酸性塩はハイドロホスファイトと呼ばれます。 ほとんどのホスファイト (アルカリ金属塩を除く) は水に溶けません。 すべてのリン (III) 化合物と同様に、亜リン酸は強力な還元剤であり、ハロゲン、二酸化窒素、およびその他の酸化剤によってリン酸に酸化され、また、それらの塩の溶液から低活性金属を復元します。 + H2 + H2O = H3PO4 + 2HCl + Hg↓. 加熱すると不均化: 4H2 = 3H3PO4 + PH3.
亜リン酸 (ホスフィン酸) H3PO2 または H.これは mp=26.5°C の固体物質であり、その水溶液はかなり強い (Ka=7.9.10-2) 一塩基酸です。 この化合物中のリンにも 5 つの結合があり、そのうちの 2 つは水素原子と結合しています。 解離のみを受ける N-O結合. この化合物中のリンの正式な酸化状態は +1 です。 亜リン酸とその塩、次亜リン酸塩は強力な還元剤です。 金属カチオンは、水素の前の電圧列にあるものでも、金属に還元できます: NiCl2 + Na + 2H2O = H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni↓。 加熱すると、亜リン酸は不均化します: 3H = PH3 + 2H2。 温度が上昇すると、亜リン酸はリン酸とホスフィンに分解することも示されています。 アルカリおよびアルカリ土類金属の次亜リン酸塩は、リンとアルカリの相互作用によって得られます (上記参照)。 穏やかな酸化剤によるホスフィンの酸化: PH3 + SO2 = H + S↓ (触媒は水銀と微量の水)。
ハロゲン化リン PX3 および PX5。 PJ5 を除くすべてのハロゲン化リンが知られています。 リン (III) の場合、これらは頂点にリン原子があり、その間の角度を持つピラミッド型分子です。 P-X結合 100°に等しい。 ハロゲン化リン(V)は、リン原子軌道のsp3d混成を伴う三方両錐体です。 通常の状態でのフッ化リンは両方とも気体であり、PCl3 と PBr3 は液体であり、三ヨウ化物、五塩化物、五臭化物は固体です。 最後の 2 つの化合物は、錯体イオン PCl5: +-、PBr5: +Br- との塩です。 加熱すると、両方の化合物がハロゲン分子を切断し、トリハロゲン化物に変わります。 ハロゲン化リンは、直接合成によって得られます。 PF3 のみ - 間接的に: PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3。 すべてのハロゲン化リンは加水分解を受け、三ハロゲン化物も酸化することができます。三ハロゲン化物も硫黄を追加します : PCl3 + S = PSCl3. 非水溶液では、反応が可能です: KF + PF5 = K HF (液体) + PF5 = H - ヘキサフルオロリン酸、水溶液でのみ安定、強度は過塩素酸に匹敵します。
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ホスフィン。 リン酸化物およびリン酸：特性、調製。
ホスフィン語
リンの医学生物学的意義。
ホスフィン（IUPAC命名法によると、水素化リン、水素化リン - ホスファンPH3）は無色で、非常に有毒で、かなり不安定なガス（通常の条件下では）で、腐った魚のような特有の臭いがあります。
物理的特性
無色のガス。 水に溶けにくく、反応しません。 低温では、固体クラスレート 8РН3·46Н2О を形成します。 ベンゼン、ジエチルエーテル、二硫化炭素に可溶。 −133.8 °C では、面心立方格子の結晶を形成します。
ホスフィン分子は、C3v 分子対称性 (dPH = 0.142 nm、HPH = 93.5o) を持つ三角錐の形状をしています。 双極子モーメントは 0.58 D で、アンモニアよりも大幅に低くなります。 PH3分子間の水素結合は実際には現れないため、ホスフィンは融点と沸点が低くなります。
]受け取る
ホスフィンは、白リンを熱アルカリと反応させることによって得られます。
また、リン化物に対する水または酸の作用によっても得られます。
加熱すると、塩化水素は白リンと相互作用します。
ヨウ化ホスホニウムの分解:
ホスホン酸分解:
またはそれを復元します。
化学的特性
ホスフィンは、対応するアンモニアとは大きく異なります。 その化学的活性はアンモニアよりも高く、塩基はアンモニアよりもはるかに弱いため、水に溶けにくい. 後者は、H-P 結合が弱く分極しており、リン (3s2) の孤立電子対活性がアンモニア中の窒素 (2s2) よりも低いという事実によって説明されます。
酸素が存在しない場合、加熱すると次の要素に分解されます。
空気中で自然発火する (ジホスフィン蒸気の存在下または 100 °C を超える温度で):
強力な修復特性を示します:
強力な陽子供与体と相互作用すると、ホスフィンは PH4+ イオン (アンモニウムに類似) を含むホスホニウム塩を生成します。 無色の結晶性物質であるホスホニウム塩は、非常に不安定で、容易に加水分解されます。
ホスフィン自体と同様に、ホスフィン塩は強力な還元剤です。
毒性
ホスフィンは毒性が高く、神経系に作用し、代謝を混乱させます。 MAC = 0.1 mg/m³。 臭いは2〜4 mg / m³の濃度で感じられ、10 mg / m³の濃度で長時間吸入すると致命的です。 人間の血液中のホスフィン含有量は 0.001 mg/m³ 以下です。
次のリン酸化物が知られています。
酸化リン（III） - 二元無機化合物、式P4O6の酸化リン、不快な臭いのある白いフレークまたは結晶は、水と反応します。
レシート
- 亜酸化窒素または二酸化炭素による白リンの慎重な酸化:
- 酸化リン(V)と白リンの逆不均化:
[編集] 物理的性質
酸化リン(III)は、不快な臭いのある白いフレークまたは結晶を形成します。
有機溶剤（ベンゼン、二硫化炭素）によく溶けます。
光に不安定で、最初に黄色に変わり、次に赤くなります。
プロパティ
P4O10は水と非常に活発に相互作用し（H型は爆発しても水を吸収します）、リン酸の混合物を形成します。その組成は水の量やその他の条件によって異なります。
また、他の化合物から水を抽出することもできるため、強力な脱水剤になります。
リン(V)酸化物は、有機合成で広く使用されています。 アミドと反応し、ニトリルに変換します。
カルボン酸は、対応する無水物に変換されます。
リン(V)酸化物は、アルコール、エーテル、フェノール、その他の有機化合物とも相互作用します。 この場合、P-O-P 結合が切断され、有機リン化合物が形成されます。 NH3 およびハロゲン化水素と反応して、リン酸アンモニウムおよびオキシハロゲン化リンを形成します。
P4O10 が塩基性酸化物と融合すると、さまざまな固体リン酸塩が形成されますが、その性質は反応条件によって異なります。
レシート
酸化リン(V)は、リンを燃焼させることによって得られます。 技術的プロセスは燃焼室で行われ、事前に乾燥した空気による元素Pの酸化、P4O10の沈殿、および排気ガスの浄化が含まれます。 得られた五酸化物は、昇華によって精製されます。
技術製品は、異なる形態の P4O10 の混合物からなる白い雪のような塊の外観をしています。
応用
P4O10 は、気体および液体の乾燥機として使用されます。 また、リン酸H3PO4の熱生産における中間生成物でもあります。
脱水縮合反応の有機合成に広く使用されています。
リンの価値
- リンが含まれています 核酸、成長、細胞分裂、遺伝情報の保存と使用のプロセスに参加する
- リンは骨格の骨に見られます（体内のリンの総量の約85％）
- リンは歯と歯茎の正常な構造に不可欠です
- 心臓と腎臓の適切な機能を確保する
- リンは、細胞内のエネルギーの蓄積と放出のプロセスに関与しています
- 神経インパルスの伝達に関与する
- 脂肪とでんぷんの代謝を助けます。
無機元素のリン、Pは、リン化合物 - 無機リン酸塩および脂質またはヌクレオチドの形で人体に見られます。
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物理的特性
リン P白、赤、黒の同素体修飾がいくつかあります。
リンPの取得
遊離リン P砂と一緒に加熱することにより、天然のリン酸カルシウムから得られます（ SiO2)と電気炉の石炭 高温:
リンの化学的性質 - P
白リン赤よりも反応性があります。
ホスフィンに注意！
酸化しやすく、空気中で自然発火する。
酸化すると白リン 光る暗闇では、化学エネルギーが光エネルギーに変換されます。
リン化合物 P金属と呼ばれる リン化物. それらは水によって容易に分解されてガスを形成します。 ホスフィン (PH3).
ホスフィン - PH3
4. 大過剰の塩素により、五塩化リンが形成されます。
リンの酸化物と酸
酸素とリンが形成される 三酸化物 :
P2O3 - 無水リン - 酸化リン (SH);
P2O5 - 無水リン酸 - 酸化リン (V);
(P2O4 は四酸化リンです)。
P2O3リンのゆっくりとした酸化によって得られます（酸素が不足している場合）：
冷水にさらされると、形成されます 亜リン酸 – H3PO3.
P2O5空気中のリンの燃焼中に形成されます（過剰な酸素を含む）：
酸
無水リン酸 P2O5、温度に応じて、さまざまな量の水を付着させ、さまざまな組成の酸を形成できます。
最も重要なのは、 オルト リン酸 -H3PO4.
次の方法で取得できます。
1. 沸騰メタリン酸:
2. 赤リンの酸化：
3. リン酸カルシウムに対する硫酸の作用：
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化学の先生
継続。 見る No. 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
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1, 3, 10, 11/2009
アクティビティ 30
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リンおよびその化合物
1. D.I.メンデレーエフの表における位置、原子の構造。
2. ショートストーリー発見と名前の由来。
3. 物性。
4.化学的性質。
5. 自然の中にいること。
6. 主な入手方法
7.リンの最も重要な化合物。
リンは、グループ V のメイン サブグループに属します。 定期システム D.I. メンデレーエフ。 その電子式は 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 3は R-エレメント。 化合物中のリンの特徴的な酸化状態 -3、+3、+5。 最も安定なのは酸化状態+5です。 化合物では、リンはカチオンの組成とアニオンの組成の両方に含めることができます。
リンは、白リンが暗闇で光る性質からその名前が付けられました。 ギリシャ語は「光をもたらす」と訳されています。 Phosphorus は、白リンの輝きに魅了され、賢者の石を受け取ったと結論付けた、その発見者である錬金術師 Brand に由来します。
リンは、いくつかの同素体修飾の形で存在する可能性があり、その中で最も安定しているのは白リン、赤リン、黒リンです。
分子 白リン （最も活性な同素体）は分子結晶格子を持ち、そのノードには四面体構造の4原子P 4分子があります。
白リンはワックスのように柔らかく、分解せずに溶けて沸騰し、ニンニクのにおいがします。 空気中では、白リンは急速に酸化され（緑がかった光を放ちます）、細かく分散した白リンの自己着火が可能です。 水には溶けませんが（水の層の下に保存されます）、有機溶媒には容易に溶けます。 有毒です（少量でも、MPC = 0.03 mg / m 3）。 非常に高い化学活性を持っています。 空気を入れずに250～300℃まで加熱すると赤リンになります。
赤リン 無機ポリマーです。 高分子 P n環状構造と非環状構造の両方を持つことができます。 白リンとはその特性が大きく異なります。有毒ではなく、暗闇で光らず、二硫化炭素やその他の有機溶媒に溶解せず、化学活性も高くありません。 室温では、ゆっくりと白リンに変わります。 加圧下で200℃に加熱すると、黒リンに変わります。
黒リン グラファイトのようです。 構造上、分子が層状構造をとっている無機高分子です。 半導体。 有毒ではありません。 化学活性は白リンよりもはるかに低いです。 空気耐性。 加熱すると赤リンになります。
化学的特性
化学的に最も活性が高いのは白リンです (ただし、実際には赤リンを使用することを好みます)。 反応において酸化剤と還元剤の両方の特性を示すことができます。
4P + 3O 2 2P 2 O 3、
4P + 5O 2 2P 2 O 5.
金属 (+/-)*:
3Ca + 2P Ca 3 P 2 、
3Na + P Na 3 P、
Cu + P は反応しません。
非金属 (+):
2P + 3I 2PI 3、
6P + 5N 2 2P 2 N 5 .
塩基性酸化物 (-)。
酸性酸化物 (-)。
アルカリ (+):
酸（酸化剤ではない）（-）。
酸化性酸 (+):
3P（cr。）+ 5HNO 3（razb。）+ 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO、
P (cr.) + 5HNO 3 (conc.) H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O、
2P (cr.) + H 2 SO 4 (濃) 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O.
塩 (-)**.
自然界では、リンは化合物（塩）の形で発生し、その中で最も重要なものはリン酸塩（Ca 3（PO 4）2）、クロアパタイト（Ca 3（PO 4）2 CaCl 2）、フルオロアパタイト（Ca 3（PO 4) 2 CaF 2)。 リン酸カルシウムはすべての脊椎動物の骨に含まれており、それらを強化しています。
リンは、電気炉でリン酸カルシウム、砂、石炭を空気のアクセスなしで溶融することによって得られます。
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C 2P + 5CO + 3CaSiO 3.
最も重要なリン化合物は、ホスフィン、酸化リン(III)、酸化リン(V)、リン酸です。
フォスフィン
このリンの水素化合物は、にんにく魚のようなにおいがする無色の気体で、非常に有毒です。 水にひどく溶けましょうが、有機溶剤にはよく溶けます。 アンモニアよりもはるかに不安定ですが、強力な還元剤です。 実用的な価値はありません。
ホスフィンを得るために、単純な物質からの直接合成反応は通常使用されません。 ホスフィンを得る最も一般的な方法は、リン化物の加水分解です。
Ca 3 P 2 + 6HOH \u003d 3Ca (OH) 2 + 2PH 3.
さらに、ホスフィンは、リンとアルカリ溶液間の不均化反応によって得ることができます。
4P + 3KOH + 3H 2 O PH 3 + KPO 2 H 2、
またはホスホニウム塩から：
PH 4 I PH 3 + ハイ、
PH 4 I + NaOH PH 3 + NaI + H 2 O.
ホスフィンの化学的性質を両面から検討することをお勧めします。
酸塩基特性。ホスフィンは水と不安定な水和物を形成し、非常に弱い塩基性を示します。
PH 3 + H 2 O PH 3 H 2 O (PH 4 OH)、
PH 3 + HCl PH 4 Cl、
2PH 3 + H 2 SO 4 (PH 4) 2 SO 4.
酸化還元特性. ホスフィンは強力な還元剤です。
2PH 3 + 4O 2 P 2 O 5 + 3H 2 O、
PH 3 + 8AgNO 3 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 8Ag + 8HNO 3.
Oxid fos for a (III)
酸化物 P 2 O 3 (真の式 - P 4 O 6) は白色の結晶性物質で、典型的な酸性酸化物です。 寒さの中で水と相互作用すると、亜リン酸（中強度）を形成します。
P 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 3
亜リン酸は二塩基性であるため、三酸化リンとアルカリとの相互作用により、ハイドロホスファイトとジヒドロホスファイトの 2 種類の塩が形成されます。
例えば：
P 2 O 3 + 4NaOH \u003d 2Na 2 HPO 3 + H 2 O、
P 2 O 3 + 2NaOH + H 2 O \u003d 2NaH 2 PO 3.
二酸化リン P 2 O 3 は、大気中の酸素によって五酸化物に酸化されます。
Ｐ ２ Ｏ ３ ＋Ｏ ２ Ｐ ２ Ｏ ５．
三酸化リンと亜リン酸はかなり強力な還元剤です。 リン(III)酸化物は、酸素の非存在下でリンをゆっくりと酸化することによって得られます。
4P + 3O 2 2P 2 O 3 。
ホスホラ(V)オキシドおよびリン酸
五酸化リン P 2 O 5 (真の式 - P 4 O 10) は、白色の吸湿性の結晶性物質です。 固体と気体の状態では、分子は二量体の形で存在し、高温では単量体になります。 典型的な酸性酸化物。 それは水に非常に溶けやすく、多くのリン酸を形成します。
メタリン酸:
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3
ピロリン酸（二リン酸）:
P 2 O 5 + 2H 2 O \u003d H 4 P 2 O 7
オルトリン酸（リン酸）:
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4
五酸化リンは、酸性酸化物に特徴的なすべての特性を示します。たとえば、
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4、
P 2 O 5 + 3CaO 2Ca 3 (PO 4) 2;
次の 3 種類の塩を形成できます。
酸化特性は典型的ではありません。 +5 の酸化状態は、リンにとって非常に安定しています。 十分な量の酸素中でリンを燃焼させると、五酸化リンが得られます。
４Ｐ＋５Ｏ ２ ２Ｐ ２ Ｏ ５．
オルトリン酸 H 3 RO 4 は無色の結晶性物質で、水に非常に溶けやすく、吸湿性があります。 中強度の三塩基酸です。 顕著な酸化特性はありません。 酸に特徴的なすべての化学的性質を示し、3 種類の塩 (リン酸塩、ヒドロリン酸塩、ジヒドロリン酸塩) を形成します。
2H 3 PO 4 + 3Ca = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2、
H 3 PO 4 + Cu、
2H 3 PO 4 + 3CaO = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O、
2H 3 PO 4 + K 2 CO 3 \u003d 2KH 2 PO 4 + CO 2 + H 2 O.
産業界では、リン酸は抽出によって得られます。
Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 3CaSO 4、
熱的方法と同様に：
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C 3СaSiO 3 + 2P + 5CO、
4P + 5O 2 2P 2 O 5、
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4.
リン酸を得るための実験的方法には、リンに対する希硝酸の作用が含まれます。
3P（cr。）+ 5HNO 3（razb。）+ 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO、
加熱時のメタリン酸と水との相互作用:
HPO 3 + H 2 O H 3 PO 4 。
人体では、オルトリン酸はアデノシン三リン酸 (ATP) の加水分解によって形成されます。
ATP ADP + H 3 PO 4.
リン酸イオンに対する定性的反応銀カチオンとの反応です。 わずかに酸性の媒体に不溶の黄色の沈殿物が形成されます。
3Ag + + \u003d Ag 3 PO 4、
3AgNO 3 + K 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 + 3KNO 3.
上記のリン酸 (+5 酸化状態のリンを含む) に加えて、他の多くの酸素含有酸がリンとして知られています。 最も重要な代表者の一部を以下に示します。
リン(HPO 2 H 2) は中強度の一塩基酸です。 その 2 番目の名前はホスフィンです。
この酸の塩は、次亜リン酸塩または亜リン酸塩と呼ばれます。たとえば、KPO 2 H 2 です。
リン(H 3 RO 3) - 中強度の二塩基酸で、次亜リン酸よりわずかに弱い。 また、2 番目の名前もあります - ホスホニック:
その塩はホスファイトまたはホスホネートと呼ばれ、例えばK 2 PO 3 H.
二リン酸 (ピロリン酸)(H 4 P 2 O 7) - 中強度の四塩基酸で、オルトリン酸よりわずかに強い:
塩は、K 4 P 2 O 7 などの二リン酸塩です。
トピック「リンとその化合物」に関するテスト
1. 同素体修飾を形成する可能性の原則に従って、リストされているものから「余分な」要素を削除します。
a) 酸素; b) 窒素
c) リン; d) 硫黄。
2. 42.6 g の無水リン酸と 400 g の 15% 水酸化ナトリウム溶液を相互作用させると、次のものが形成されます。
a) リン酸ナトリウム;
b) リン酸水素ナトリウム;
c) リン酸塩とリン酸水素ナトリウムの混合物;
d) リン酸水素ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムの混合物。
3. 方程式の係数の合計 電解解離リン酸カリウムは：
a) 5; b) 3; 4; d) 8.
4. リン原子の外準位の電子数:
a) 2; b) 3; 5時に; d) 15.
5. 工業用リン酸カルシウム33gから得られたリンを酸素中で燃焼させた。 形成された酸化リン（Ｖ）は、２００ｍｌの１０％水酸化ナトリウム溶液（密度１．２ｇ／ｍｌ）と反応して中間塩を形成した。 リン酸カルシウムの技術サンプル中の不純物の質量 (g) は次のとおりです。
a) 3.5; b) 1.5; 2で; d) 4.8.
6. ピロリン酸分子中の-結合の数:
a) 2; b) 12; c) 14; d) 10.
7. ホスフィン 4.48 L (N.O.) に含まれる水素原子の数は次のとおりです。
a) 1.2 10 23; b) 0.6 10 23;
c) 6.02 10 23; d) 3.6 10 23 .
8. 30°Cの温度では、特定の反応が15秒で進行し、0°Cでは2分で進行します。 この反応のファントホッフ係数:
a) 2.4; b) 2; c) 1.8; d) 3.
9. オルトリン酸は、次の物質と反応する可能性があります。
a) 酸化銅(II); b) 水酸化カリウム;
c) 硝酸; d) 亜鉛。
10. リンとベルトレ塩の間の反応における係数の合計は次のとおりです。
a) 9; b) 6; c) 19; d) そのような反応は不可能です。
テストの鍵
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| b | の | a | の | の | b | G | b | a、b、d | の |
リンとその化合物に関する課題と演習
回転の連鎖:
1. リン→五酸化リン→リン酸→リン酸カルシウム®リン酸。
2. リン酸カルシウム -> リン -> リン化カルシウム -> ホスフィン -> 五酸化リン -> リン酸 -> リン酸二水素カルシウム。
3. リン酸カルシウム -> A -> B -> C -> D -> E -> リン酸カルシウム。 すべての物質にはリンが含まれており、スキームには3つのOVRが連続しています。
4. リン -> 五酸化リン -> リン酸カルシウム -> リン -> ホスフィン -> リン酸 -> リン酸二水素カルシウム。
5. リン化カルシウム（+塩酸溶液）→A（+酸素）→B（+水酸化ナトリウム、欠乏）→C（+水酸化ナトリウム、過剰）→D（+水酸化カルシウム）→E.
| レベル |
1. ６．８ｇの物質を完全燃焼させて、１４．２ｇの五酸化リンと５．４ｇの水を得た。 得られた反応生成物に３２％水酸化ナトリウム溶液（密度１．３５ｇ／ｍｌ）３７ｍｌを加えた。 出発物質の式を設定し、得られた溶液の濃度を決定します。
解決
反応式:
(P 2 O 5) = 0.1 モル、(H 2 O) = 0.3 モル。
(P) = 0.2 モル、(H) = 0.6 モル。
m(P) = 6.2 g、 メートル(H) = 0.6 g。
メートル= 6.8g。
(P): (H) = 0.2: 0.6 = 1: 3.
したがって、出発物質の式はPH 3であり、反応式は次のとおりです。
次に、リン酸が形成されます。
（H 3 PO 4）\u003d 2（P 2 O 5）\u003d 0.2モル。
アルカリでは、リン酸は次のように反応します。
問題の状態に応じて物質 NaOH の量を決定しましょう。
(H 3 PO 4): (NaOH) \u003d 0.2: 0.4 \u003d 1: 2、
したがって、反応 2 が起こります。
（Na 2 HPO 4）\u003d（H 3 PO 4）\u003d 0.2モル;
メートル(Na2HPO4) = M(Na 2 HPO 4) (Na 2 HPO 4) = 142 0.2 = 28.4 g;
メートル(r-ra) = メートル(P 2 O 5) + メートル(H 2 O) + メートル（p-ra NaOH）\u003d 14.2 + 5.4 + 37 1.35 \u003d 69.55 g。
(Na2HPO4) = メートル(Na2HPO4)/ メートル(解) = 28.4 / 69.55 = 0.4083、つまり 40.83% です。
答え。 PH 3; (Na 2 HPO 4) = 40.83%。
2. 1 kg の硫酸鉄 (II) 溶液を完全に電気分解すると、56 g の金属がカソードに放出されました。 陽極で放出された物質と反応できるリンの質量と、得られた反応生成物を 28% 水酸化ナトリウム溶液 87.24 ml (溶液密度 1.31 g / ml) に溶解した場合の塩の組成は?
答え。リン12.4g; リン酸水素ナトリウム。
3. 硫酸バリウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウムおよびリン酸ナトリウムの混合物２０ｇを水に溶解した。 不溶部分の質量は 18 g. 塩酸の作用下で、2.24 リットルのガス (n.o.) が放出され、不溶性残留物の質量は 3 g. 塩の初期混合物の質量による組成を決定する.
答え。 Na 3 PO 4 - 2 g; BaCO 3 - 3 g;
CaCO 3 - 10 g; Ca 3 (PO 4) 3 - 5 g。
4. 40%の不純物を含む燐灰石1トンから何kgのリンが得られるか? 番号でのボリュームは何ですか? このリンに由来するホスフィンを取る？
答え。 120kg P; 86.7 m 3 PH 3 。
5. 77.5% のリン酸カルシウムを含む 40 g の鉱物を過剰の砂と石炭と混合し、電気炉で空気なしで加熱しました。 受け取った 簡単なこと 140 g の 90% 硝酸に溶解します。 単体の酸化生成物を完全に中和するのに必要な水酸化ナトリウムの質量を決定します。
答え。 24gのNaOH。
| レベルB |
1. 1.23 g のハロゲン化リンの加水分解によって得られた溶液を完全に中和するには、35 ml の 2M 水酸化カリウム溶液が必要でした。 ハロゲン化物の式を決定します。
答え。三フッ化リン。
2. 不純物として 0.5% の酸化リン (V) を含む無水エタノールのサンプルを、十分な酸素中で燃焼させました。 得られたガスを分離し、ガスの発生が止むまで得られた溶液を加熱した後、同質量の０．５％水酸化カリウム溶液をそれに加えた。 得られた溶液中の物質の質量分率を決定します。
答え。 K 2 HPO 4 - 0.261%;
KH 2 PO 4 - 0.204%。
3. リンの質量分率が２０％であるヒドロホスフェートとリン酸二水素カリウムとの混合物２ｇに、リン酸の２％溶液２０ｇを添加した。 得られた溶液中の物質の質量分率を計算します。
答え。 KH 2 PO 4 - 9.03%;
K 2 HPO 4 (残り) - 1.87%。
4. 質量分率が等しいアルカリ金属の水素化物とリン化物の混合物を水で処理すると、 混合ガス窒素密度0.2926。 化合物に含まれていた金属を特定します。
答え。ナトリウム。
5. リン酸カルシウムと炭酸カルシウムおよび炭酸アンモニウムとの混合物５０ｇをか焼し、固体残渣２５．２ｇを得た。これに水を加え、次いで過剰の二酸化炭素を通した。 未溶解残留物の質量は 14 g だった. 最初の混合物中の炭酸アンモニウムの質量を決定します。
解決
混合物がか焼されると、次のプロセスが行われます。
1) Ca 3 (PO 4) 2;
2) 
3) (NH 4) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 + H 2 O。
固体残渣 - Ca 3 (PO 4) 2 および CaO。
水を加えた後：
4) Ca 3 (PO 4) 2 + H 2 O;
5）CaO + H 2 O \u003d Ca（OH）2。
二酸化炭素を通過させた後：
6）Ca（OH）2 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca（HCO 3）2。
未溶解の残留物は Ca 3 (PO 4) 2 であるため、 メートル(Ca 3 (PO 4) 2) = 14 g。
CaO の質量を求める:
メートル(CaO) \u003d 25.2 - 14 \u003d 11.2 g.
（CaO）\u003d 11.2 / 56 \u003d 0.2モル、
（CaCO 3）\u003d（CaO）\u003d 0.2モル、
メートル（CaCO 3）\u003d 0.2 100 \u003d 20 g。
メートル(NH 4) 2 CO 3 = メートル(ミックス) - メートル(Ca 3 (PO 4) 2) - メートル(CaCO 3) \u003d 50 - 14 - 20 \u003d 16 g.
答え. メートル（NH 4）2 CO 3 \u003d 16 g。
定性的なタスク
1. 固体で白色の水溶性の高い化合物 A は酸です。 水溶液 A に酸化物 B を加えると、水に溶けない白色の化合物 C が生成し、物質 C を砂や石炭の存在下で高温で焼成すると、その一部である単体が生成されます。 A. 物質を特定し、反応式を書きなさい。
答え. 物質: A - H 2 PO 4、B - CaO、
C - Ca 3 (PO 4) 2 。
2. 2 つの赤い固体 (A) と 白色(B) 少しの摩擦で着火します。 この反応により 2 つの白色固体が生成され、そのうちの 1 つ (C) が水に溶解して酸性溶液が形成されます。 物質Cに酸化カルシウムを加えると、水に溶けない白色の化合物ができます。 物質を特定し、反応式を書きます。
答え. 物質: A - P (cr.)、B - KClO 3、
C - P 2 O 5.
3. 白色の水不溶性化合物Aは、酸素の不在下で石炭と砂を用いて高温で焼成した結果、いくつかの同素体変態で存在する単体Bを形成します。 物質Bを燃やすと、化合物Cが生成され、これが水に溶けて3種類の塩を形成できる酸Eが生成されます。 物質を特定し、反応式を書きます。
答え. 物質: A - Ca 3 (PO 4) 2、B - P、
C - P 2 O 5、E - H 3 PO 4。
※＋／－は全ての試薬や特定の条件下で反応が進まないことを意味します。
**興味深いのは、マッチが点火されたときに発生する酸化還元反応 (ORD) です。
つづく
リンのガス状化合物、そしてまず第一にホスフィンについての話は、おそらく次の言葉から始める必要があります。 さて、次の定義はすでに百科事典的な意味です。「ホスフィン、またはリン化水素（PH 3）は、リン酸の生化学的還元中に形成される、不快な臭い（腐った魚、ニンニク、または工業用カーバイド）を伴う無色の気体です。エステル、主に嫌気性条件下、つまり酸素へのアクセスなし。
自然界のリン化合物
自然界には他にも多くのガス状有機リン化合物があり、その分子内でリン原子 P が炭素原子 C に結合しています。それらは何千もあります。 それらの多くは、植物や微生物の生きた細胞を含む生態系の一部です。 C-P 結合を持つ化合物の最大のグループは、約 50 年前に生物で発見されました。
土壌中には、C-P 結合が保存された有機リン化合物の誘導体であるホスホネートもあります。 確かに、それらは有機物に含まれるリンの1〜2％に過ぎないため、耕地では常に検出できるとは限りませんが、湿地や牧草地ではその含有量が3〜4％に上昇します。
通常の (好気的) 条件下では、有機リンと無機リンの天然化合物はリン酸塩 (正リン酸塩) です。 それらの非常に多くがあります。 有機リン酸塩については、 C-O-R接続、言い換えれば、炭素とリンは酸素原子を介して接続されています。
自然界の驚くべきミステリーの 1 つは、生物系 (藻類や微生物など) の有機リン酸塩が、恣意的にではなく、「黄金分割」規則に従って合成および分解されることです。フィボナッチ数 (1、1、2、3、5、8...) で、次の各項は前の 2 つの項の合計に等しくなります。 自然の調和は、生態系におけるエネルギーと物質 (特にリン) の蓄積と消費に不可解に表れています。これは、古典的な「黄金分割」係数 1.618 (5/3, 8 /5、13/8など）など）、つまり、言及された化合物の62％が結合して蓄積し、38％だけが破壊または揮発するはずです。 これらのパターンは、その後、腐植の蓄積、リンと窒素の循環、および二酸化炭素 CO 2 の排出と「吸収」、および土壌の「呼吸」（CO 2 の放出と酸素の同化 O 2)。 実際、自然界では、この比率の数値には 1.3 ～ 1.7 の範囲内で変動があります。 しかし、著者や他の科学者の著作で何度も指摘されているように、それははるかにひどいことが判明しました 主な理由このパターンからの逸脱や違反さえも、人為的活動になっています。
一部の専門家は、この比率が 1 になる傾向がある場合、つまり蓄積と分解が同じ強度で進行する場合、新しい危険が待ち構えている可能性があるという事実にすでに注意を向けています。世界経済の「介入」により、海洋と生物圏は現在、炭素排出量の半分しか吸収していません (62% が吸収されるはずです)。
しかし、ホスフィンとその誘導体、つまりさまざまな元素（窒素、硫黄、ケイ素、モリブデンなど）とその錯体がリンと炭素とともに存在する有機リン化合物に戻りましょう。 微生物の成長に適した条件下（特に、観測された温暖化中の湿地やツンドラの条件下）では、有機リン化合物は酵素（触媒）C-P-リアーゼの助けを借りて分解します。 現在、リンを餌とする9つのグループのバクテリアに見られ、有機リン化合物の分解からリンを抽出しています. しかし、生態系の微生物叢全体の 50 ～ 70% を占める真菌と酵母は、これらの化合物を分解しません。 それどころか、原生動物、軟体動物、菌類がそれらを合成します。 きのこはかなり高濃度のホスフィンでも成長できますが、菌糸だけが黄色に変わります。
用途、性質、危険性
ホスフィンは有毒であり (死に至る危険な濃度は 0.05 mg/l)、濃度が 2000 ml/m 3 (2 l/m 3 または 2 10 -3) になると即死します。 主に農業で、穀物、特に穀物の輸送中に穀倉の消毒やダニやその他の害虫からの保護中に発生します。 以前は、納屋でラットやマウスに対して積極的に使用されていました。 オーストラリアでは、急速に繁殖するウサギとの戦いでも彼の助けに頼っています。 さらに、多くの除草剤および殺虫剤には、ホスフィンおよびその誘導体に基づく有機リン化合物が含まれています。 そして最後に、最近では大規模な破壊に関連してそれに対処することがますます必要になっています 化学兵器、サリンおよびソマン - ホスフィン誘導体の有毒な有機リン化合物の中和を提供します。
純粋なホスフィン（不純物を含まない）は150°Cの温度で発火し、有毒なリン酸を生成して燃え尽きますが、ジホスフィンP 2 H 4またはガス状リンP 4の不純物が存在すると、空気中で自然発火する可能性があります。 ホスフィンと酸素の反応（同様のメタン - CH 4 およびシラン - SiH 4 の酸化と同様）は、分岐鎖反応を指します。 化学反応、つまり、流れが速くなり、爆発につながる可能性があります。 ホスフィンの酸化は室温で起こりますが、気体は低温で安定します。 紫外線を照射することにより、ホスフィンの酸化を促進することができます。 空気中での自己発火は、1.7-1.9% (17-19 l/m 3)、または 26-27 g/m 3 の濃度で可能です。 そのため、湿地の生態系では、前述の「漂遊火災」だけでなく、自然発火にも対処しなければならないことがよくあります（ちなみに、広範な泥炭火災も同じ性質のものです）。
燻蒸（ダニや他の害虫から穀物や農産物の貯蔵庫を取り除くため）には、リン化物、特に金属とのリン化合物が通常使用されます。 リン化物は空気中の水分と反応してホスフィンを放出します。 リン化物を含む錠剤やテープは、穀物 1 トンあたり 9 g の割合で貯蔵施設に配置され、長期貯蔵の対象となる他の製品では、リンゴにさえ添加されます。 ホスフィンは通気すると揮発すると考えられていますが、科学文献で入手可能なデータによると、有毒ガスの最大 13% が飼料穀物に吸収されます。 このような状況だからこそ、「消毒」には細心の注意を払うべきではないでしょうか!?
現在、輸送中および貯蔵中の穀物の燻蒸には、メチル臭素とメチルホスフィンの 2 つの化合物の使用が許可されており、最初の化合物は 2 番目の化合物よりも毒性が 1 桁低く (かつ効果的) です。 後者を使用すると、貯蔵庫の内容物に吸収された後、有毒なホスフィンが奇跡的に抽出されて揮発し、ダニや他の害虫だけに毒を与えることが暗黙のうちに想定されます. この絵が現実にどのように対応するかについて考えるのは、以前は習慣的ではなかったようです。 一方、ほぼ半世紀前に、メチルホスフィン（メタンCH 4 とホスフィンPH 3の2つのガスの混合物）が非常に毒性が高く、ホスフィン自体とほとんど同じであることが判明しました。
生物圏におけるメタンとホスフィン
湿地から放出されるメタンが主要な温室効果ガスの 1 つと考えられており、地球規模の気候変動の問題に関連して活発な議論と研究の対象となっていることは周知の事実です。 悲しいかな、ロシアでは、大気中の濃度は 1 つの測候所 (コラ半島のテリベルカ) でのみ決定されます。 しかし、シベリアの沼地で測定しても害はありません!
知られているように、メタンの膨大な埋蔵量 (7・10 11 -3・10 13 トン) が地球の深部に保存されており、そのうち 4・10 11 トンが北極の永久凍土地帯にあります。 陸上では、メタンは湿地、堆積物、デトリタスの有機化合物、および世界の海で見られます - 低温の条件下で、海底下で発生するガスハイドレートで。 国連気候変動報告書の中で専門家は、シベリアでは沼地や永久凍土からメタンが放出されていると報告しています。 ここ数年急速に成長しています。 ツンドラ土壌からのメタンの最大放出は 8 ～ 10°C で達し、5°C で CO 2 と水への酸化が優勢になります。 それはすべての土壌層で形成されます。 最近の調査の結果、たとえば、南部の低木ツンドラ (ボルクタ近く) が炭素吸収源として機能したのは、過去 5 年間のうち 2 年間だけであることが判明しました。
これはかなり危険な傾向です。特に、わが国が地球上のすべての沼地の 3 分の 2 を占めていることを考慮すると。 私たちの湿地の面積は、すべての農地の面積を超えています。2003 年のデータによると、3 億 4,300 万ヘクタールの湿地 (うち 1 億 3,000 万ヘクタールは森林が生い茂っていません) と 2 億 2,100 万ヘクタールの農地 (うち 1 億 2,300 万ヘクタールは森林に覆われていません)。耕地）。
そして、モスクワ州立大学の従業員が、トムスク地域の湿地での測定結果に基づいて、2007 年にメタンの放出をどのように評価したかを以下に示します。 彼らの見積もりによると、メタンフラックスの平均値は 1 時間あたり約 10 mg/m 2 でした。 夏には、1 日あたり 2.4 kg/ha、1 シーズン (6 か月) あたり 432 kg/ha を放出できます。 そして、1億3000万ヘクタールの沼地から - ほぼ6000万トン. そのような量のメタンの酸化には、2倍の酸素 - 1億2000万トンが必要です.
メタン排出の主な「副作用」は、低温のツンドラや湿地の生態系では、メタンは大気中の含有量を大幅に変化させる可能性のあるかなりの量の炭素を表すだけでなく、メタンと密接に関連しているという事実として認識されるべきです。常に存在する有機リン化合物 植物、湿地の微生物叢および堆積物（主に前述のC-P接続による）。 そして、温度の上昇に伴う生化学的発酵プロセスの強化により、以前に合成された場所からのその分離は、特にホスフィンベースの化合物の分解により発生します。 つまり、CH 4 ガスと PH 3 ガスが並行して放出されます。 一方、環境保護論者と気候学者は、大気中の CO 2 と CH 4 の含有量の変化を監視しているだけで、PH 3 の含有量は誰も考慮していません。 しかし無駄に！
この省略は、一部には、気体状態の大気中のリンの含有量を測定する方法を認識している専門家がごくわずかであるという事実によるものです。 結局のところ、でも 科学の世界自然界のリンは主にリン酸塩の形で加水分解後に存在するという意見がまだあります P-O-R 接続、P-O-C、さらには P-C が立体に変わります。 PH 3 タイプの揮発性化合物の形での大気中へのリンのフラックスは無視できると見なされ、無視されます。 固体化合物中のリンを検出するために使用される通常の方法のみを使用して、ホスフィンとともに大気中に放出されたリンの含有量を決定すると、生態系におけるリン循環の実際の画像が大幅に歪められます。 同時に、大気中の有毒で自然発火性のホスフィンの出現は無視されます。
ホスフィンの脅威: 簡単な見積もり
一方、生態系におけるホスフィンの放出の最も簡単な定量的評価は、水が氾濫した地域を研究し、水草や水田をシミュレートすることによって得ることができます。 モスクワ農業アカデミーに設立されたように、1926年に延期されました。 K. A. Timiryazevは、厳密に制御された条件下で実施された一連の6つの実験で、1時間あたり1 kgの土壌から9.7 mgのリンがガス状（ホスフィン）になります。 それほど複雑ではない計算で、1 日あたり 2.13 kg/ha となります。 しかし、これは沼地からメタンが放出されるのとほぼ同じ量です。 したがって、シーズン中は 383 kg/ha を取得し、木のない湿地全体 (1 億 3000 万ヘクタール) - 約 5000 万トンの PH 3 . 式によるリン酸への酸化について
PH 3 + 2O 2 → H 3 PO 4
2 倍の酸素が必要になることは容易にわかります。つまり、ほぼ 1 億トンです (メタンの場合、これらの値はそれぞれ 6,000 万トンと 1 億 2,000 万トンでした)。
土壌からのホスフィンの放出の間接的な確認は、水田におけるリンフラックスの研究であり、植え付けから収穫まで、浸水した土壌でのリンの損失は、穀物やわらの含有量の 3 ～ 8 倍です。 Р 2 O 5 の最大除去量は 100 kg/ha に達します。 有機リン化合物は、植物に蓄えられる量の 4 倍以上、土壌から排出されます。 さまざまな見積もりによると、上層 (20 cm) の土壌層からのリンの総損失は 960 ～ 2940 kg/ha です。 浸水した小川で32年間米を栽培すると、腐植土の半分以上が土壌から失われ、もちろん窒素とリンが排出されるという証拠があります。
これは、アンモニア (NH 3) とホスフィン (PH 3) のガス状の放出によっても発生する可能性があります。 化学的性質の観点から、それらが化学構造類似体であることは長い間知られていました。 繰り返しますが、ガス成分を無視して鉱物の形でのみリンと窒素を測定することは、特に嫌気性条件下での生態系における真のプロセスを反映していません。 特に、最近の研究では、リンが湿地の生態系でメタンとともに放出されていることが直接確認されています。
大気中のホスフィン含有量の過小評価の可能性についての議論に戻ると、北部または熱帯地方の沼地だけでなく、大規模な稲作 (主にインド、中国、日本、および東南アジア諸国) にも注意する必要があります。 ) は非常に具体的な貢献をすることができます。
科学文献では、最大 3.5 kg/ha のリンが降水とともに地面に落ちるという証拠があります。 言い換えれば、これはホスフィンによって湿地系または浸水した土壌から大気中に除去されると推定されるリンの約 1% (383 kg/ha) にすぎず、残りの 99% は急速に酸化、沈殿、または分解されるようです。 （例えば、加水分解の結果として）空気、リソスフェア、生物圏の表層で、地球の表面でのリンの再分配を確実にします。
もちろん、ホスフィンはメタンと同様に大気中に存在しますが、リンの循環は窒素や炭素の循環よりもはるかによく研究されていないことを認めなければなりません。 酸素の存在下で活性の高いリン化合物は、すぐに中性複合体である「無害な」リン酸塩に変わります。 さらに、リンは通常、生態系では不足しています。つまり、リンは低濃度で存在します。 したがって、繰り返しますが、リンをリン酸塩の形でのみ考慮しようとすると、生態系におけるリンの真の役割が著しく歪曲される可能性があります。 そして、この役割の過小評価がもたらす可能性があることは、たとえば、メタン (CH 4)、シラン (SiH 4)、およびホスフィン (PH 3) により、乾燥した年に簡単に発火する、以前は軽率に排水された湿地から明確に見ることができます。
上記のテリベルカ気象観測所での測定結果によると、1990 年に 4,880 万トンのメタンがロシアの領土から大気中に放出されたことがわかりました (思い出してください、樹木のない湿地全体の推定値約6000万トン）。 1996-2003 用 最高濃度は 2003 年に記録されました。 今年はロシア全土で最も暖かく、特に沼地とツンドラ地帯（ヤクーチア、西シベリア）の夏と秋に最も暖かくなりました。 これらの条件下で、夏季にロシア北部の上流のオゾン O 3 の含有量が 5 ～ 10% 減少することが同時に観察されました。 しかし、夏には、光合成のプロセスと酸素の形成もここで加速されます。 したがって、2003年の温暖な条件下では、増加したメタンとホスフィンを酸化するために、ここでオゾンが集中的に消費されたことが明らかです。
ホスフィンから酸素へ: いくつかの統計と哲学
最も豊富な生物資源のおかげで、ロシアがすでに世界の酸素供与国と見なされることに慣れてきたことは周知の事実です。 専門家によると、その領土では年間 8 億 1300 万トンの O 2 が形成されています。 この大量の酸素の形成に関与する光合成のプロセスが、前述の「普遍的な調和の法則」、つまり「黄金分割」の規則に従うと仮定すると、真実に反してあまり罪を犯すことはないようです。 . 結局、1.47 トンの二酸化炭素、0.6 トンの水、および 3.84 Gcal の太陽エネルギーが、光合成中の 1 トンの有機物の形成に費やされ、1.07 トンの酸素が放出されます。 吸収されたCO 2 の量と放出されたO 2 の比率（1.47：1.07）は、「ゴールデンワン」とそれほど変わらない。
いくつかの発表された見積もりによると、ロシアの酸素消費量 (呼吸、燃料燃焼、およびその他の工業的ニーズ) は 27 億 8,400 万トンであり、ロシアによるその「生産」は、その消費量を 5 億 3460 万トン上回っています。 「呼吸」のためのミクロフローラ（以前の総土壌）による酸素の消費、その消費に対するロシアの過剰な酸素生産は、すでに桁違いに小さく、5億6000万トン. ガスと消費された酸素. 処女地では、この値の値は 1.58 に近く、耕地では 1.3 ～ 1.75 の間で変動します。言い換えれば、酸素は「呼吸」の過程で「経済的に」(42 ～ 37%) 消費されます。土壌 (42-37%)、二酸化炭素はより多く (58-63%) 放出されます。 CO 2：O 2比の「ゴールデンセクション」の平均値1.52から進むと、ロシアの土壌からのCO 2の排出により、10億4090万トンの酸素が消費され、さらに68億4800万トンの酸素が消費されますロシアの土壌の「呼吸」について (2004 年の推定では、ロシア科学アカデミーの基礎生物学研究所の従業員、特に V. N. クデヤロフのデータに基づいています)。
ロシア規模での CO 2 の吸収量とその排出量の間には、一種の「黄金比」も見られます。 年間 44 億 5000 万トン (炭素換算) の吸収源と排出量 (同じ単位で 28 億トン) の比率は、1.59 に等しく、驚くほど「ゴールデン」に近いことがわかります。 まあ、ロシア全体でCO 2 が過剰にならない限り、私たちの生態系は私たちが排出するよりも多くを吸収し、私たちの森林は私たちを救い、私たちの「罪」を覆います. しかし、近年（主に北部で）、生態系が吸収の「計画」に対処できず、指摘された比率が破られていることがますます注目されています.
しかし、多くの見積もりから、ロシアでは、年間の総酸素消費量 (27 億 8,400 万トン)、土壌呼吸 (6 億 8,480 万トン)、およびメタンとホスフィンの酸化 (220百万トン) は 100 億トンに近づいています。 そして、この悲しいバランスは、予想される割り当ての取引よりもはるかに深刻な問題のように私には思えます. 保存のために 環境地球の生物圏では、今日、私たちが回復する時間よりも 25% も多くの資源を費やしています。消費を制限しなければ、私たちと私たちの子孫は生き残ることはできないということを最終的に認識しなければなりません。 最後になりましたが、それは酸素に関するものです。 大気中には大量に存在するようですが (21%)、地球上で生成されるよりも多く消費されることは許されません。
まとめ
過去 100 年間に、思慮のない人間の活動と自然の法則を無視した結果として、さまざまな推定によると、大気中への二酸化炭素排出量 (およびその含有量) が 25 ～ 35% 増加したことは周知の事実です。 . よく計算されていない地球温暖化の結果の 1 つは、沼地や永久凍土の自然地域における生化学的プロセスの急激な強化かもしれません。 同時に、メタンの排出量（これはすでにほぼ明らかです）が急激に増加する可能性があるだけでなく、生物圏への影響に関してほとんど研究されていないガス（アンモニア、シラン、ホスフィン）の排出量も大幅に増加する可能性があります。酸化と中和のための酸素。 しかし、完全には分析されていないフィードバック効果もあります (たとえば、メタンのより激しい放出は、大気中の CO 2 濃度のさらなる増加を加速し、光合成の急激な減速につながる可能性があります)。 最近の研究からわかるように、北方林における光合成の代償的役割は、1990 年代に著しく弱まった。 しかし、すべての緯度の樹木が光合成と二酸化炭素同化に確実に寄与していることがしっかりと確立される前に. 危険なトレンド！ そして、そのような森林の「変容」の例は年々増えています。
現在、この記事で何度も言及されているシラン (SiH 4) の分離と酸化については、ほとんどわかっていません。 一方、すべての湿地植物、穀物、微生物には有機ケイ素が豊富に含まれています。 隆起した沼地の泥炭 - 43% SiO 2、移行 - 28%、低地 - 21%。 これまでのところ、ホスフィンと結合したシランが十分に研究されていない錯体であるシリルホスフィンを形成するという断片的な証拠しかありません。 シランの分離、その酸化、および他の元素との結合のプロセスには、真剣な研究が必要です。
そして結論として、誰もがこの能力をまだ失っていないことを考えさせる素晴らしいプロットです。 大気の表層では、二酸化炭素やその他の「死んだ」ガスの含有量が急速に増加するため、近い将来、光合成の減速だけでなく、酸素が不足する可能性があります。酸化、燃焼、呼吸のための消費だけでなく、大気の上層からのO 2の流入を妨げる有毒ガスの「スクリーン」も原因です。
何十億年もの間、地球上のすべての生命の基礎は光合成であり、定期的に地球に酸素を供給してきました。 悲しいかな、何人かの研究者が正しく指摘しているように、歴史上初めて、現代文明は酸素による大気の補充を遅らせることに成功し、自然を分岐点に至らせたようです. 彼女は生き残ることができますか？
たとえば、Yeldyshev Yu.N. を参照してください。 メタンは地球温暖化の元凶？ // エコロジーとライフ、2007 年、No. 11、p. 45; 気候変動: 事実と要因 // Ecology and Life, 2008, No. 3, p. 44.
たとえば、Kravchenko I.K. の記事を参照してください。 ジャーナル「微生物学」、第6号、2007年。