გამოყენება
ფოსფინის ქიმიური ფორმულა. ფოსფინით მოწამვლა და მისი მკურნალობა

ფოსფინის ქიმიური ფორმულა. ფოსფინით მოწამვლა და მისი მკურნალობა

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 5CO + P 2

ამ ტემპერატურაზე ფოსფორის ორთქლი თითქმის მთლიანად შედგება P 2 მოლეკულებისგან, რომლებიც გაციებისას კონდენსირდება P 4 მოლეკულებად.

როდესაც ორთქლი კონდენსირდება, ის იქმნება თეთრი (ყვითელი) ფოსფორი, რომელიც შედგება P 4 მოლეკულებისგან, რომლებსაც აქვთ ტეტრაედრის ფორმა. ეს არის უაღრესად რეაქტიული, რბილი, ცვილისებრი, ღია ყვითელი ნივთიერება, ხსნადი ნახშირბადის დისულფიდში და ბენზოლში. ჰაერში ფოსფორი აალდება 34°C-ზე. მას აქვს სიბნელეში ანათების უნიკალური უნარი ქვედა ფენებში ნელი დაჟანგვის გამო. ეს იყო თეთრი ფოსფორი, რომელიც ერთ დროს იზოლირებული იყო ბრენდის მიერ.

თუ თეთრი ფოსფორი გაცხელებულია ჰაერზე წვდომის გარეშე, ის წითლად იქცევა (პირველად მიიღეს მხოლოდ 1847 წელს). სახელი წითელი ფოსფორიეხება ერთდროულად რამდენიმე მოდიფიკაციას, რომლებიც განსხვავდება სიმკვრივითა და ფერით: ის მერყეობს ნარინჯისფერიდან მუქ წითამდე და მეწამულამდეც კი. წითელი ფოსფორის ყველა სახეობა არ იხსნება ორგანულ გამხსნელებში, თეთრ ფოსფორთან შედარებით, ისინი ნაკლებად რეაქტიული არიან (აანთებენ ჰაერში t> 200 ° C-ზე) და აქვთ პოლიმერული სტრუქტურა: ეს არის P4 ტეტრაჰედრები, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია გაუთავებელი ჯაჭვებით. "იისფერი ფოსფორი" გარკვეულწილად განსხვავდება მათგან, რომელიც შედგება P 8 და P 9 დაჯგუფებებისგან, რომლებიც განლაგებულია გრძელ მილაკოვან სტრუქტურებში, ხუთკუთხა კვეთით.

ზე სისხლის მაღალი წნევათეთრი ფოსფორი გარდაიქმნება შავი ფოსფორი, აგებულია მოცულობითი ექვსკუთხედებისგან, წვეროებზე ფოსფორის ატომებით, ერთმანეთთან ფენებად დაკავშირებული. პირველად ეს ტრანსფორმაცია 1934 წელს განხორციელდა ამერიკელმა ფიზიკოსმა პერსი უილიამს ბრიჯმენმა. შავი ფოსფორის სტრუქტურა წააგავს გრაფიტს, ერთადერთი განსხვავებით, რომ ფოსფორის ატომების მიერ წარმოქმნილი ფენები არ არის ბრტყელი, არამედ "გოფრირებული". შავი ფოსფორი ფოსფორის ყველაზე ნაკლებად აქტიური მოდიფიკაციაა. ჰაერზე წვდომის გარეშე გაცხელებისას, წითელი ფერის მსგავსად, გადადის ორთქლში, საიდანაც თეთრი ფოსფორი კონდენსირდება.

თეთრი ფოსფორი ძალიან ტოქსიკურია: სასიკვდილო დოზაა დაახლოებით 0,1 გ.ჰაერში თვითანთების საშიშროების გამო ის ინახება წყლის ფენის ქვეშ. წითელი და შავი ფოსფორი ნაკლებად ტოქსიკურია, რადგან ისინი არამდგრადია და პრაქტიკულად წყალში უხსნადია.

ქიმიური თვისებები

ქიმიურად ყველაზე აქტიურია თეთრი ფოსფორი (სიმარტივისთვის, თეთრი ფოსფორის შემცველი რეაქციების განტოლებებში ისინი იწერება როგორც P, და არა P4, მით უმეტეს, რომ მსგავსი რეაქციები შესაძლებელია წითელი ფოსფორის მონაწილეობით, რომლის მოლეკულური შემადგენლობაა. განუსაზღვრელი). ფოსფორი პირდაპირ ერწყმის ბევრ მარტივ და რთულ ნივთიერებას. ქიმიურ რეაქციებში, ფოსფორი, ისევე როგორც , შეიძლება იყოს როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

Როგორ ოქსიდიზატორიფოსფორი ურთიერთქმედებს ბევრთან და ქმნის ფოსფიდებს, მაგალითად:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2

P + 3Na = Na 3 P

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ფოსფორი პრაქტიკულად არ ერწყმის ფოსფორს.

Როგორ შემცირების აგენტიფოსფორი ურთიერთქმედებს ჰალოგენებთან, გოგირდთან (ანუ უფრო ელექტროუარყოფით არამეტალებთან). ამ შემთხვევაში, რეაქციის პირობებიდან გამომდინარე, შეიძლება წარმოიქმნას როგორც ფოსფორის (III) ნაერთები, ასევე ფოსფორის (V) ნაერთები.

ა) ნელი დაჟანგვით ან ჟანგბადის ნაკლებობით, ფოსფორი იჟანგება ფოსფორის (III) ოქსიდში, ან ფოსფორის ანჰიდრიდად P 2 O 3:

4P + 3O 2 \u003d 2P 2 O 3

როდესაც ფოსფორი იწვება ჭარბად (ან ჰაერში), წარმოიქმნება ფოსფორის ოქსიდი (V), ან ფოსფორის ანჰიდრიდი P 2 O 5:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

ბ) რეაგენტების თანაფარდობიდან გამომდინარე, ფოსფორის ურთიერთქმედება ჰალოგენებთან და გოგირდთან აყალიბებს, შესაბამისად, სამ- და ხუთვალენტიანი ფოსფორის ჰალოიდებსა და სულფიდებს; მაგალითად:

2P + 5Cl 2 (მაგ.) \u003d 2PCl 5

2P + 3Cl 2 (არასაკმარისი) = 2PCl 3

2P + 5S(e) = P 2 S 5

2P + 3S (არასაკმარისი) = P 2 S 3

უნდა აღინიშნოს, რომ ფოსფორი იოდთან ერთად ქმნის მხოლოდ PI3 ნაერთს.

ფოსფორი ასრულებს შემცირების როლს ჟანგვის მჟავებთან რეაქციებში:

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO

- კონცენტრირებული აზოტის მჟავით:

P + 5HNO 3 \u003d H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O

- კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით:

2P + 5H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O

ფოსფორი არ ურთიერთქმედებს სხვა მჟავებთან.

წყალხსნარებით გაცხელებისას ფოსფორი განიცდის დისპროპორციას, მაგალითად:

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

ფოსფინის PH 3-ის გარდა, ამ რეაქციების შედეგად წარმოიქმნება ჰიპოფოსფორის მჟავას H 3 PO 2 მარილები - ჰიპოფოსფიტები, რომლებშიც ფოსფორს აქვს +1 დამახასიათებელი ჟანგვის მდგომარეობა.

ფოსფორის გამოყენება

მსოფლიოში წარმოებული ფოსფორის ძირითადი ნაწილი იხარჯება ფოსფორმჟავას წარმოებაზე, საიდანაც მიიღება სასუქები და სხვა პროდუქტები. წითელი ფოსფორი გამოიყენება ასანთის წარმოებაში, მას შეიცავს მასაში, რომელსაც ასანთის კოლოფზე ასხამენ.

ფოსფინი

ფოსფორის ყველაზე ცნობილი წყალბადის ნაერთია ფოსფინი PH 3. ფოსფინი არის უფერო გაზი ნივრის სუნით და ძალიან ტოქსიკურია. მაღალ ხსნადი ორგანულ გამხსნელებში. ამიაკისგან განსხვავებით, ის წყალში ნაკლებად ხსნადია. ფოსფინს არ აქვს პრაქტიკული ღირებულება.

ქვითარი

ზემოთ განიხილებოდა ფოსფინის მიღების მეთოდი წყალხსნარებთან ფოსფორის ურთიერთქმედებით. სხვა გზა არის მარილმჟავას მოქმედება ლითონის ფოსფიდებზე, მაგალითად:

Zn 3 P 2 + 6HCl \u003d 2PH 3 + 3ZnCl 2

ქიმიური თვისებები

მჟავა - ძირითადი თვისებები

წყალში ნაკლებად ხსნადი, ფოსფინი მასთან ერთად ქმნის არასტაბილურ ჰიდრატს, რომელიც ავლენს ძალიან სუსტ ძირითად თვისებებს:

PH 3 + H 2 O ⇄ PH 3 ∙H 2 O ⇄ PH 4 + + OH -

ფოსფონიუმის მარილები იქმნება მხოლოდ:

PH 3 + HCl = PH 4 Cl

PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4

რედოქსის თვისებები

რეფერატების სრული სია შეგიძლიათ ნახოთ

*ჩამწერ სურათზე არის თეთრი ფოსფორის ფოტო

განმარტება

ფოსფინი(ფოსფორის ჰიდრიდი, მონოფოსფანი) ნორმალურ პირობებში არის უფერო აირი, წყალში ცუდად ხსნადი და არ რეაგირებს მასთან.

მთლიანი ფორმულა არის PH 3 (მოლეკულის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახ. 1-ზე). ფოსფინის მოლური მასა არის 34,00 გ/მოლი.

ბრინჯი. 1. ფოსფინის მოლეკულის სტრუქტურა, რომელიც მიუთითებს კავშირის კუთხესა და ქიმიური ბმის სიგრძეზე.

დაბალ ტემპერატურაზე წარმოქმნის მყარ კლარატს 8PH 3 ×46H 2 O. სიმკვრივე - 1,5294 გ/ლ. დუღილის წერტილი - (-87,42 o C), დნობის წერტილი - (-133,8 o C).

OVR-ში ის არის ძლიერი შემცირების აგენტი; ის იჟანგება კონცენტრირებული გოგირდის და აზოტის მჟავებით, იოდით, ჟანგბადით, წყალბადის ზეჟანგით და ნატრიუმის ჰიპოქლორიტით. დონორის თვისებები გაცილებით ნაკლებად გამოხატულია, ვიდრე ამიაკის.

PH3, მასში შემავალი ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა

ფოსფინის შემადგენელი ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობების დასადგენად, ჯერ უნდა გაარკვიოთ, რომელი ელემენტებისთვის არის ზუსტად ცნობილი ეს მნიშვნელობა.

ფოსფინი ფოსფორის ჰიდრიდის ტრივიალური სახელია და, მოგეხსენებათ, წყალბადის ჟანგვის მდგომარეობა ჰიდრიდებში არის (+1). ფოსფორის დაჟანგვის მდგომარეობის საპოვნელად, ავიღოთ მისი მნიშვნელობა „x“ და განვსაზღვროთ ელექტრონეიტრალურობის განტოლების გამოყენებით:

x + 3×(+1) = 0;

ასე რომ, ფოსფორის დაჟანგვის მდგომარეობა ფოსფინში არის (-3):

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

ვარჯიში

განსაზღვრეთ მჟავაწარმომქმნელი ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობები შემდეგ ნაერთებში: HNO 2 , H 2 CO 3 , H 4 SiO 4 , HPO 3 .

გამოსავალი

ამ ნაერთებში მჟავას წარმომქმნელი ელემენტებია აზოტი, ნახშირბადი, სილიციუმი და ფოსფორი. ჟანგბადის ჟანგვის მდგომარეობაა (-2), ხოლო წყალბადი - (+1). ავიღოთ მჟავა წარმომქმნელი ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა, როგორც "x" და გამოვიყენოთ ელექტრონეიტრალიტეტის განტოლება მისი მნიშვნელობის საპოვნელად:

1 + x + 2×(-2) = 0;

აზოტის ჟანგვის მდგომარეობაა (+3).

2×(+1) + x + 3×(-2) = 0;

ნახშირბადის ჟანგვის მდგომარეობაა (+4).

4×(+1) + x + 4×(-2) = 0;

სილიციუმის ჟანგვის მდგომარეობაა (+4).

1 + x + 3×(-2) = 0;

ფოსფორის ჟანგვის მდგომარეობაა (+5).

უპასუხე

HN +3 O 2, H 2 C +4 O 3, H 4 Si +4 O 4, HP +5 O 3

მაგალითი 2

ვარჯიში

რკინა ავლენს ყველაზე მაღალ ჟანგვის მდგომარეობას ნაერთში:

K4;
K3;
Fe(OH)2.

გამოსავალი

დასმულ კითხვაზე სწორი პასუხის გასაცემად, ჩვენ მონაცვლეობით განვსაზღვრავთ რკინის დაჟანგვის ხარისხს თითოეულ შემოთავაზებულ ნაერთში ელექტრული ნეიტრალიტეტის განტოლების გამოყენებით.

ა) კალიუმის ჟანგვის მდგომარეობა ყოველთვის არის (+1). ციანიდის იონში ნახშირბადის დაჟანგვის მდგომარეობა არის (+2), ხოლო აზოტი - (-3). ავიღოთ „x“ რკინის ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობა:

4x1 + x + 6x2 + 6x (-3) = 0;

ბ) კალიუმის ჟანგვის მდგომარეობა ყოველთვის არის (+1). ციანიდის იონში ნახშირბადის დაჟანგვის მდგომარეობა არის (+2), ხოლო აზოტი - (-3). ავიღოთ „x“ რკინის ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობა:

3x1 + x + 6x2 + 6x (-3) = 0;

გ) ჟანგბადის დაჟანგვის ხარისხი ოქსიდებში (-2). ავიღოთ „x“ რკინის ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობა:

დ) ჟანგბადისა და წყალბადის ჟანგვის მდგომარეობებია (-2) და (+1), შესაბამისად. ავიღოთ „x“ რკინის ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობა:

x + 2×(-2) + 2× 1 = 0;

რკინის ყველაზე მაღალი ჟანგვის მდგომარეობაა (+3) და ის ვლინდება K 3 შემადგენლობის ნაერთში.

უპასუხე

ვარიანტი 2

ქვის შემცველი უახლოესი წყარო ფოსფინი, იყო მითითებული რუკებზე და დავითმა იქ გაგზავნა სამუშაო ჯგუფი ცისფერი და მწვანე მხედრებისაგან, რომლებმაც უნდა დაწყებულიყვნენ ცეცხლის ქვის მოსავალი.

ახლა მათ იცოდნენ მტრის ყველა ხრიკი, ისწავლეს შეტევების მახასიათებლების შეფასება, ისწავლეს როგორ გადაერჩინათ ცხენოსნებისა და ცხოველების ძალა, როგორ დაიცვან თავი ორთქლისგან. ფოსფინიდა ძაფების შტრიხები.

სახანძრო თვითმფრინავები ფოსფინიდრაკონების გამოფრქვევით, ჰაერში შუქის მუდმივად ცვალებადი ნიმუში ჩამოყალიბდა.

მხედრებმა საბადოები აღმოაჩინეს ფოსფინიპლატოზე სადღაც მალაის მდინარესა და სადრიდს შორის.

როდესაც დრაკონმა თავისი მოცულობითი სხეული ასეთ შეუფერებელ სადესანტო ადგილზე მოათავსა, მისი განიერი ფრთები ეზოს გასწვრივ ამოძრავდა. ფოსფინისაჰაერო.

მერე სუნიანი ჩამოიბანა ფოსფინიშარვალი და პერანგი და გააშრე მზეზე, ჩამოკიდა ბუჩქებში.

როცა ჯაქსომი თავის ოთახში შევიდა, სურნელის გამოსაცვლელად მიდიოდა ფოსფინიფრენის კოსტუმი, მან თვალი მოჰკრა ყურის ესკიზს, რომელიც ჯერ კიდევ მის სამუშაო მაგიდაზე იყო გაშლილი.

ჯექსომმა რუტას ნაწილი პირში ჩასვა და, როგორც ყოველთვის შინაგანი შიშის გრძნობა განიცდიდა, დაიწყო დრაკონის მძლავრი კბილების მოსმენა, რომლებიც გაჯერებულს ანადგურებდა. ფოსფინიქვა.

ჟანგვის მდგომარეობა PH3-ში

ზოგადი ინფორმაცია PH3-ში ფოსფინისა და დაჟანგვის მდგომარეობის შესახებ

მთლიანი ფორმულა არის PH3 (მოლეკულის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახ. 1-ზე). ფოსფინის მოლური მასა არის 34,00 გ/მოლი.

სიტყვის ფოსფინის მნიშვნელობა

1. ფოსფინის მოლეკულის სტრუქტურა, რომელიც მიუთითებს კავშირის კუთხესა და ქიმიური ბმის სიგრძეზე.

დაბალ ტემპერატურაზე ის ქმნის მყარ კლარატს 8PH3×46H2O. სიმკვრივე - 1,5294 გ/ლ. დუღილის წერტილი - (-87,42oC), დნობის წერტილი - (-133,8oC).

PH3, მასში შემავალი ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა

x + 3×(+1) = 0;

ასე რომ, ფოსფორის დაჟანგვის მდგომარეობა ფოსფინში არის (-3):

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

3. მოლეკულები. ქიმიური ბმა. ნივთიერებების სტრუქტურა

ორი ან მეტი ატომისგან წარმოქმნილ ქიმიურ ნაწილაკებს ე.წ მოლეკულები(რეალური თუ პირობითი ფორმულის ერთეულებიპოლიატომური ნივთიერებები). ატომები მოლეკულებში ქიმიურად არის დაკავშირებული.

ქიმიური ბმა არის მიზიდულობის ელექტრული ძალა, რომელიც ატარებს ნაწილაკებს ერთად. თითოეულ ქიმიურ ბმაში სტრუქტურული ფორმულებიჩანს ვალენტობის ხაზი,მაგალითად:

H - H (ბმა წყალბადის ორ ატომს შორის);

H3N - H + (ბმა ამიაკის მოლეკულის აზოტის ატომსა და წყალბადის კატიონს შორის);

(K+) - (I-) (ბმა კალიუმის კატიონსა და იოდიდ იონს შორის).

ქიმიურ ბმას წარმოქმნის ელექტრონების წყვილი ( ), რომელიც რთული ნაწილაკების ელექტრონულ ფორმულებში (მოლეკულები, რთული იონები) ჩვეულებრივ იცვლება ვალენტობის ხაზით, განსხვავებით მათი ატომების საკუთარი, გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილებისგან, მაგალითად:

ქიმიურ ბმას ე.წ კოვალენტური,თუ იგი წარმოიქმნება ორივე ატომის მიერ ელექტრონის წყვილის სოციალიზაციის შედეგად.

F2 მოლეკულაში ფტორის ორივე ატომს აქვს იგივე ელექტრონეგატიურობა, შესაბამისად, ელექტრონული წყვილის ფლობა მათთვის ერთნაირია. ასეთ ქიმიურ კავშირს ეწოდება არაპოლარული, რადგან ფტორის თითოეულ ატომს აქვს ელექტრონის სიმკვრივეიგივეში ელექტრონული ფორმულამოლეკულები პირობითად შეიძლება დაიყოს მათ შორის თანაბრად:

HCl-ის მოლეკულაში ქიმიური ბმა უკვე არის პოლარული,ვინაიდან ელექტრონის სიმკვრივე ქლორის ატომზე (მეტი ელექტროუარყოფითობის ელემენტი) გაცილებით მაღალია, ვიდრე წყალბადის ატომზე:

კოვალენტური ბმა, მაგალითად H - H, შეიძლება ჩამოყალიბდეს ორი ნეიტრალური ატომის ელექტრონების გაზიარებით:

H + H > H – H

ამ შემაკავშირებელ მექანიზმს ე.წ გაცვლაან ექვივალენტი.

სხვა მექანიზმის მიხედვით, იგივე კოვალენტური ბმა H – H წარმოიქმნება, როდესაც ჰიდრიდის იონის H ელექტრონულ წყვილს იზიარებს წყალბადის კატიონი H+:

H+ + (:H)-> H – H

H+ კატიონი ამ შემთხვევაში ე.წ მიმღებიდა ანიონი H - დონორიელექტრონული წყვილი. კოვალენტური ბმის წარმოქმნის მექანიზმი ამ შემთხვევაში იქნება დონორ-მიმღები,ან კოორდინირებას.

ერთჯერადი ბმები (H - H, F - F, H - CI, H - N) ეწოდება ა-ბმულები,ისინი განსაზღვრავენ მოლეკულების გეომეტრიულ ფორმას.

ორმაგი და სამმაგი ბმები () შეიცავს ერთ?-კომპონენტს და ერთ ან ორ?-კომპონენტს; ?-კომპონენტი, რომელიც არის მთავარი და პირობითად ჩამოყალიბებული პირველი, ყოველთვის უფრო ძლიერია?-კომპონენტებზე.

ქიმიური ბმის ფიზიკური (ფაქტობრივად გაზომვადი) მახასიათებლებია მისი ენერგია, სიგრძე და პოლარობა.

ქიმიური კავშირის ენერგია (ეგ.ვ) არის სითბო, რომელიც გამოიყოფა ამ ბმის წარმოქმნის დროს და იხარჯება მის გაწყვეტაზე. ერთი და იგივე ატომებისთვის ყოველთვის ერთი ბმაა უფრო სუსტივიდრე მრავალჯერადი (ორმაგი, სამმაგი).

ქიმიური კავშირის სიგრძე (ლს) - ბირთვთაშორისი მანძილი. ერთი და იგივე ატომებისთვის ყოველთვის ერთი ბმაა უფრო გრძელივიდრე მრავალჯერადი.

პოლარობაკომუნიკაცია იზომება ელექტრული დიპოლური მომენტი პ- რეალური ელექტრული მუხტის ნამრავლი (მოცემული ბმის ატომებზე) დიპოლის სიგრძით (ე.ი.

ფოსფორი. ფოსფინი

ბონდის სიგრძე). რაც უფრო დიდია დიპოლური მომენტი, მით უფრო მაღალია ბმის პოლარობა. კოვალენტურ კავშირში ატომებზე რეალური ელექტრული მუხტები ყოველთვის უფრო მცირეა, ვიდრე ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა, მაგრამ ისინი ემთხვევა ნიშნით; მაგალითად, H + I-Cl-I ბმისთვის, რეალური მუხტებია H + 0'17-Cl-0'17 (ბიპოლარული ნაწილაკი, ან დიპოლი).

მოლეკულების პოლარობაგანისაზღვრება მათი შემადგენლობითა და გეომეტრიული ფორმის მიხედვით.

არაპოლარული (p = O) იქნება:

ა) მოლეკულები მარტივინივთიერებები, ვინაიდან ისინი შეიცავს მხოლოდ არაპოლარულ კოვალენტურ ბმებს;

ბ) პოლიატომურიმოლეკულები რთულინივთიერებები, თუ მათი გეომეტრიული ფორმა სიმეტრიული.

მაგალითად, CO2, BF3 და CH4 მოლეკულებს აქვთ თანაბარი (სიგრძის) ბმის ვექტორების შემდეგი მიმართულებები:

ბმის ვექტორების დამატებისას მათი ჯამი ყოველთვის ქრება და მოლეკულები მთლიანობაში არაპოლარულია, თუმცა ისინი შეიცავს პოლარულ ბმებს.

პოლარული (გვ> O) იქნება:

ა) დიატომიურიმოლეკულები რთულინივთიერებები, რადგან ისინი შეიცავს მხოლოდ პოლარულ ობლიგაციებს;

ბ) პოლიატომურიმოლეკულები რთულინივთიერებები, თუ მათი სტრუქტურა ასიმეტრიულად,ანუ მათი გეომეტრიული ფორმა არის არასრული ან დამახინჯებული, რაც იწვევს მთლიანი ელექტრული დიპოლის გამოჩენას, მაგალითად, NH3, H2O, HNO3 და HCN მოლეკულებში.

რთული იონები, როგორიცაა NH4+, SO42- და NO3-, პრინციპში არ შეიძლება იყოს დიპოლები, ისინი ატარებენ მხოლოდ ერთ (დადებით ან უარყოფით) მუხტს.

იონური ბმაწარმოიქმნება კათიონებისა და ანიონების ელექტროსტატიკური მიზიდვის დროს, ელექტრონების წყვილის თითქმის არ სოციალიზაციის დროს, მაგალითად, K+ და I- შორის. კალიუმის ატომს აქვს ელექტრონის სიმკვრივის ნაკლებობა, იოდის ატომს აქვს ჭარბი. ეს კავშირი განიხილება შემზღუდველიკოვალენტური ბმის შემთხვევაში, რადგან ელექტრონების წყვილი პრაქტიკულად ანიონის მფლობელობაშია. ასეთი ურთიერთობა ყველაზე დამახასიათებელია ტიპიური ლითონებისა და არამეტალების (CsF, NaBr, CaO, K2S, Li3N) ნაერთებისთვის და მარილის კლასის ნივთიერებებისთვის (NaNO3, K2SO4, CaCO3). ყველა ეს ნაერთი ოთახის პირობებში არის კრისტალური ნივთიერებები, რომლებიც გაერთიანებულია საერთო სახელწოდებით იონური კრისტალები(კათიონებისა და ანიონებისგან აგებული კრისტალები).

არსებობს სხვა ტიპის კავშირი ე.წ მეტალის ბმული,რომელშიც ვალენტური ელექტრონები იმდენად თავისუფლად არიან დაკავებული ლითონის ატომებით, რომ ისინი რეალურად არ მიეკუთვნებიან კონკრეტულ ატომებს.

ლითონების ატომები, რომლებიც დარჩნენ მათ აშკარად კუთვნილი გარე ელექტრონების გარეშე, ხდება, როგორც ეს, დადებით იონებს. ისინი ქმნიან ლითონის ბროლის გისოსი.სოციალიზებული ვალენტური ელექტრონების ნაკრები ( ელექტრონული გაზი)ინახავს ლითონის დადებით იონებს ერთად და კონკრეტულ გისოსებზე.

გარდა იონური და მეტალის კრისტალებისა, ასევე არსებობს ატომურიდა მოლეკულურიკრისტალური ნივთიერებები, რომელთა გისოსებზე, შესაბამისად, არის ატომები ან მოლეკულები. მაგალითები: ბრილიანტი და გრაფიტი - კრისტალები ატომური ბადით, იოდი I2 და ნახშირორჟანგი CO2 (მშრალი ყინული) - კრისტალები მოლეკულური ბადით.

ქიმიური ბმები არსებობს არა მხოლოდ ნივთიერებების მოლეკულების შიგნით, არამედ შეიძლება წარმოიქმნას მოლეკულებს შორის, მაგალითად, თხევადი HF, წყლის H2O და H2O + NH3 ნარევი:

წყალბადის ბმაწარმოიქმნება პოლარული მოლეკულების ელექტროსტატიკური მიზიდულობის ძალების გამო, რომლებიც შეიცავს ყველაზე ელექტროუარყოფითი ელემენტების ატომებს - F, O, N. მაგალითად, წყალბადის ბმები არის HF, H2O და NH3, მაგრამ ისინი არ არიან HCl, H2S და PH3-ში. .

წყალბადის ბმები არასტაბილურია და საკმაოდ ადვილად იშლება, მაგალითად, როდესაც ყინული დნება და წყალი ადუღდება. თუმცა, გარკვეული დამატებითი ენერგია იხარჯება ამ ობლიგაციების გაწყვეტაზე და, შესაბამისად, წყალბადის ბმების მქონე ნივთიერებების დნობის წერტილებზე (ცხრილი 5) და დუღილის წერტილებზე.

(მაგალითად, HF და H2O) მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე მსგავსი ნივთიერებებისთვის, მაგრამ წყალბადის ბმების გარეშე (მაგალითად, HCl და H2S, შესაბამისად).

ბევრი ორგანული ნაერთი ასევე ქმნის წყალბადურ კავშირებს; წყალბადის ბმა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბიოლოგიურ პროცესებში.

A ნაწილის დავალებების მაგალითები

1. ნივთიერებები მხოლოდ კოვალენტური ბმებით არიან

1) SiH4, Cl2O, CaBr2

2) NF3, NH4Cl, P2O5

3) CH4, HNO3, Na(CH3O)

4) CCl2O, I2, N2O

2–4. კოვალენტური ბმა

2. მარტოხელა

3. ორმაგი

4. სამმაგი

მატერიაში იმყოფება

5. მოლეკულებში მრავალი ბმაა

6. ნაწილაკები რადიკალებს უწოდებენ

7. ერთ-ერთი ბმა წარმოიქმნება დონორ-მიმღები მექანიზმით იონების სიმრავლეში

8. ყველაზე გამძლედა მოკლებმა - მოლეკულაში

9. ნივთიერებები მხოლოდ იონური ბმებით - ნაკრებში

10–13. მატერიის ბროლის ბადე

1) ლითონი

3) ბირთვული

4) მოლეკულური

ფოსფორის ნაერთები.

R-3. ლითონის ფოსფიდები იონურ-კოვალენტური ნაერთებია. s-მეტალების ფოსფიდები (გარდა Be) და ლანთანიდები იონური მარილის მსგავსი ნაერთებია, ისინი ადვილად ჰიდროლიზდებიან წყლისა და მჟავების მიერ: Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl = 3NaCl + PH3. d-ელემენტების ფოსფიდები ლითონის მსგავსი ქიმიურად ინერტული ნაერთებია. გამონაკლისს წარმოადგენს მეორადი ქვეჯგუფების I და II ჯგუფების ლითონების ფოსფიდები, რომლებიც ასევე მარილის მსგავსია, მაგრამ კოვალენტურობის დიდი შერევით. ფოსფორი არ ქმნის სტაბილურ ნაერთებს ანტიმონთან, ბისმუტთან, ტყვიასთან და ვერცხლისწყალთან.

ფოსფორის წყალბადის კომბინაციას წყალბადის ფოსფიდი ეწოდება, თუმცა ამ ელემენტების ელექტრონეგატიურობა თითქმის თანაბარია. ნაერთს აქვს ფორმულა PH3, ე.წ ფოსფინი. ეს არის უკიდურესად მომწამვლელი აირი ნივრის უსიამოვნო სუნით, bp=-88°C. არ არსებობს წყალბადის ბმები სითხეში ფოსფინის მოლეკულებს შორის და წყალსა და ფოსფინის მოლეკულებს შორის დაშლის დროს, ამიტომ დუღილის წერტილი დაბალია და ფოსფინი პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში. მოლეკულა არის პირამიდა, რომელსაც აქვს ფოსფორის ატომი ზევით და კუთხე 93,5° P-H ობლიგაციებს შორის, რაც მიუთითებს ფოსფორის ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის არარსებობაზე ამ ნაერთის წარმოქმნის დროს. ბმები იქმნება თითქმის სუფთა p-ორბიტალებით. ფოსფორის მარტოხელა ელექტრონული წყვილი რჩება 3s ორბიტალში, ამიტომ ფოსფინი არის სუსტი ბაზა და ზოგადად სუსტი კომპლექსური აგენტი. ფოსფონიუმის კატიონი წარმოიქმნება მხოლოდ უწყლო გარემოში უძლიერესი მჟავებით (HJ, HClO4, HBF4), მაგალითად PH3 + HJ = PH4J. წყალი ადვილად ანადგურებს ფოსფონიუმის მარილებს. ფოსფინი ავლენს ძლიერ აღმდგენი თვისებებს: PH3 + 2O2 = H3PO4 (150°C-ზე ეს რეაქცია ხდება აფეთქების დროს), PH3 + 6AgNO3 + 3H2O = 6Ag↓ + H2(PHO3) + 6AgNO3 PH3 + 3J2 + 3HO3 = 2P2 6 HJ. მარტივი ნივთიერებებისგან ფოსფინის სინთეზი შეუძლებელია, რადგან P-H ბმა არ არის საკმარისად ძლიერი მისი სიგრძის გამო და ელექტროსტატიკური კომპონენტის უმნიშვნელო წვლილის გამო. ამიტომ ფოსფინი მიიღება ლითონის ფოსფიდების ჰიდროლიზით ან ტუტეში ფოსფორის გახსნით (რეაქციები მოცემულია ზემოთ).

ფოსფორის ძირითადი ნაერთები დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობებში არის ოქსიდები, ჟანგბადის შემცველი მჟავები და ჰალოიდები. მიზანშეწონილია მათი განხილვა ცალკე.

ფოსფორის ოქსიდები- P4O6 და P4O10 არის მჟავე ოქსიდები, აქვთ მოლეკულური სტრუქტურა, არიან მყარი (დნობა (P4O6) = 23,8 ° C, P4O10 მოლეკულური მოდიფიკაცია ამაღლდება 3590 ° C ტემპერატურაზე და პოლიმერული მოდიფიკაცია დნება 580 ° C ტემპერატურაზე), ორივე იხსნება წყალი, რომელიც იძლევა ჰიდროქსიდებს, რომლებიც არის მჟავები, ფოსფორი და ორთოფოსფორი, შესაბამისად. ფოსფორის (V) ოქსიდი ძალიან ჰიგიროსკოპიულია, ის შთანთქავს ტენიანობას ჰაერიდან, ამიტომ გამოიყენება როგორც გამშრალ და ასევე წყლის გამწმენდი საშუალება: P2O5 + HNO3 = HPO3 + N2O5, ეს ქმნის მეტაფოსფორის მჟავას ან პოლიფოსფორის მჟავებს - (HPO3. ) 3-4. ფოსფორის (III) ოქსიდი, რომელშიც ფოსფორი შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობაშია, შეუძლია შემდგომი დაჟანგვის რეაქციები და დისპროპორციული რეაქციები, მაგალითად: ხდება რეაქცია 5P4O6 = 2P4 + 3P4O10. ფოსფორის (V) ოქსიდს არ აქვს ჟანგვის თვისებები და მისი მიღება შესაძლებელია უწყლო პირობებში ფოსფორის დაჟანგვით, მაგალითად, ზოგიერთი მარილის თერმული დაშლით: 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl.

ფოსფორის ჟანგბადის მჟავები.ფოსფორის ჟანგბადის მჟავების მრავალფეროვნება გამოწვეულია შემდეგი მიზეზებით: 1. ფოსფორის ვალენტობა შეიძლება იყოს III ან V. 2. V ვალენტობის შემთხვევაში ორთო და მეტამჟავების წარმოქმნა, რომლებიც განსხვავდებიან მიმაგრებული წყლის რაოდენობით. მოლეკულები, შესაძლებელია. 3. ყველა ჰიდროქსიდში ფოსფორს აქვს 4 საკოორდინაციო რიცხვი, ასეთი ჰიდროქსიდები მისთვის უფრო სტაბილურია, თუ არ არის საკმარისი ჟანგბადის ატომები, მაშინ იქმნება P-H ბმა ((HO) 2PHO, და არა P (OH) 3, და ა.შ.). 4. ფოსფორის მჟავები ხაზოვან ან ციკლურ პოლიმერებს წარმოქმნიან. 5. გარკვეულ პირობებში შესაძლებელია P-P ბმის წარმოქმნა. 6. რაც შეეხება ყველა ჰიდროქსიდს, შემდგომი დაჟანგვის დროს წარმოიქმნება პეროქსომჟავები. მოდით მივცეთ ყველაზე ცნობილი ფოსფორის მჟავების სტრუქტურა და თვისებები.

H3PO4 არის ორთოფოსფორის მჟავა.ეს არის ტრიბაზის მჟავა, საშუალო დისოციაციის პირველ ეტაპზე (Ka = 7.52.10-3) და სუსტია დანარჩენ ორ სტადიაზე. უწყლო მდგომარეობაში წარმოქმნის გამჭვირვალე ჰიგიროსკოპიულ კრისტალებს mp=42°C. წყალში იხსნება ნებისმიერი კონცენტრაციით. ორთოფოსფორის მჟავა მიიღება წყალში ფოსფორის (V) ოქსიდის გახსნით, ფოსფინის წვით, მჟავე გარემოში ფოსფორის ნებისმიერი ფორმის დაჟანგვით, ორობითი ფოსფორის (V) ნაერთების ჰიდროლიზით: P4S10 + 16H2O = 4H3PO2S + 10H. ინდუსტრია იყენებს ფოსფორის წვის მეთოდს ოქსიდის შემდგომი დაშლით, აგრეთვე ორთოფოსფორის მჟავას გადაადგილებით კალციუმის ფოსფატიდან კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით გაცხელებისას: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4. ამ მჟავას შეესაბამება მარილების სამი სერია - საშუალო (ფოსფატები ან ორთოფოსფატები) და მჟავე (ჰიდროფოსფატები და დიჰიდროფოსფატები). ყველა ლითონის ფოსფატები და ჰიდროფოსფატები ნატრიუმის, კალიუმის, რუბიდიუმის და ცეზიუმის გარდა წყალში უხსნადია. დიჰიდროგენის ფოსფატები ხსნადია. ხსნადი ფოსფატები განიცდიან ძლიერ ანიონურ ჰიდროლიზს, ფოსფატის ანიონს აქვს ყველაზე მაღალი ჰიდროლიზის მუდმივი, ხოლო დიჰიდროფოსფატს აქვს ყველაზე დაბალი. ანიონის ჰიდროლიზი იწვევს მარილის ხსნარების ტუტე გარემოს. მჟავა ანიონები, ჰიდროლიზის პარალელურად, მონაწილეობენ დისოციაციის წონასწორობაში, რაც იწვევს მჟავე ხსნარის გარემოს, დიჰიდროფოსფატის უფრო მეტად, ჰიდროფოსფატის უფრო მცირე ზომით. ამ პროცესების შედეგად ნატრიუმის დიჰიდროფოსფატის ხსნარს აქვს ოდნავ მჟავე გარემო, ჰიდროფოსფატის ხსნარს აქვს ოდნავ ტუტე გარემო, ხოლო ფოსფატის ხსნარს აქვს ძლიერ ტუტე გარემო. წარმოიქმნება ამონიუმის ფოსფატი მარილის სახით სუსტი მჟავადა ბაზისი, მთლიანად დაშლილი წყლით. ორთოფოსფატები დნება დაშლის გარეშე ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე. ჰიდროფოსფატები გაცხელებისას იძლევა დიფოსფატებს: 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2O. გაცხელებისას დიჰიდროფოსფატები გადაიქცევა პოლიმეტაფოსფატებად: xKH2PO4 = (KPO3)x + H2O. ფოსფატებს არ გააჩნიათ ძლიერი ჟანგვის თვისებები, მაგრამ მათი შემცირება შესაძლებელია ნახშირბადით გაცხელებისას. სილიციუმის დიოქსიდის არსებობისას ეს რეაქცია იწვევს ფოსფორის გამომუშავებას (მოცემულია რეაქციის განტოლება), SiO2-ის არარსებობის შემთხვევაში პროცესი შემდეგნაირად მიმდინარეობს: Ca3(PO4)2 + 8C = Ca3P2 + 8CO. ამონიუმის ფოსფატის გაცხელება იწვევს ამიაკის მოლეკულების თანდათანობით დაკარგვას და საბოლოოდ წარმოიქმნება პოლიმეტაფოსფორის მჟავას 300°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე.

ფოსფორის მჟავას გაუწყლოება წარმოქმნის შედედებულ ფოსფორის მჟავებს, რომლებიც შეიცავს ჟანგბადის ერთ ან მეტ ატომს. ამ შემთხვევაში იქმნება ჯაჭვური, ციკლური და შერეული სტრუქტურები. განვიხილოთ უმარტივესი მათგანი.

დიფოსფორის (პიროფოსფორის) მჟავა - H4P2O7.მიიღება ფოსფორმჟავას 2000C-მდე გაცხელებით. უწყლო მდგომარეობაში ეს არის უფერო კრისტალები მპ=61°C-ით, რომლებიც წყალში მეტად ხსნადია ფოსფორის მჟავაზე ბევრად ძლიერი მჟავის წარმოქმნით. ეს მჟავა განსაკუთრებით ძლიერია პირველ ორ ეტაპზე. ნებისმიერი შედედებული მჟავა უფრო ძლიერია ვიდრე ერთი მჟავა, რადგან მისი დისოციაცია წარმოქმნის უფრო სტაბილურ ანიონს. პიროფოსფორის მჟავას ხსნარები არასტაბილურია, რადგან წყლის მოლეკულა თანდათან ემატება ორთოფოსფორის მჟავას ორ მოლეკულას. უფრო სტაბილურია მარილები - პიროფოსფატები, რომლებიც, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ჰიდროფოსფატების გაცხელებით მიიღება.

მეტაფოსფორის მჟავები - (HPO3) x, სადაც x \u003d 3.4.6.ციკლური შედედებული მჟავები, რომლებიც შეიცავს ფოსფორისა და ჟანგბადის ატომების მონაცვლეობის ციკლს. მიიღება ფოსფორის (V) ოქსიდის ორთოფოსფორის მჟავაში გახსნით, აგრეთვე პიროფოსფორის მჟავას 300 ° C-მდე გაცხელებით: 3H4P2O7 \u003d 2 (HPO3) 3 + H2O. ყველა მეტაფოსფორის მჟავა ძალიან ძლიერია, ტრიმეტაფოსფორის მჟავისთვის Ka2 = 0,02. ყველა ეს მჟავა ასევე თანდათანობით გარდაიქმნება წყალხსნარში ფოსფორის მჟავად. მათ მარილებს, შესაბამისად, ტრი-, ტეტრა- და ჰექსამეტაფოსფატებს უწოდებენ.

შესაძლებელია ფოსფორის (V) ოქსიდის დაჟანგვა პეროქსოფოსფორის მჟავა: P4O10 + 4H2O2 + 2H2O = 4H3RO5.

ფოსფორის (ჰიპოფოსფორის) მჟავა H4P2O6აქვს P-R კავშირი. სტრუქტურული ფორმულა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც (OH)2OP-RO(OH)2.

ფოსფინის თვისებები

ფორმულიდან ჩანს, რომ ფოსფორის ვალენტობა არის 5, ხოლო ჟანგვის მდგომარეობა +4 არის ფორმალური მნიშვნელობა, რომელიც დაკავშირებულია იდენტურ ატომებს შორის კავშირის არსებობასთან. ეს არის ტეტრაბაზური მჟავა, რომლის სიძლიერე შეესაბამება ორთოფოსფორს. მიიღება რეაქციით: PbP2O6 + 2H2S = 2PbS↓ + H4P2O6 და ხსნარიდან იზოლირებულია დიჰიდრატის სახით mp=62°C. მჟავე ხსნარში ის არაპროპორციულია ორთოფოსფორულ და ფოსფორის მჟავებად.

ფოსფორის მჟავა H3PO3 ან H2.ეს არის საშუალო სიძლიერის ორფუძიანი მჟავა, უწყლო მდგომარეობაში - მყარიდნობით=74°C. მიიღება ფოსფორის (III) ჰალოიდების ჰიდროლიზით, აგრეთვე თეთრი ფოსფორის ქლორთან წყლის დაჟანგვით: P4 + 6Cl2 + 12H2O = 4H2 + 12HCl. როგორც ზემოთ აღინიშნა, P(OH)3 შემადგენლობის ნაერთი ნაკლებად სტაბილურია, შესაბამისად, იზომერიზაცია ხდება P-H ბმის წარმოქმნით, რომელიც აღარ იშლება წყალხსნარში. ფოსფორმჟავას მარილებს ფოსფიტები ეწოდება, მჟავე მარილებს ჰიდროფოსფიტები. ფოსფიტების უმეტესობა (გარდა ტუტე ლითონის მარილებისა) წყალში უხსნადია. ფოსფორის (III) ნაერთების მსგავსად, ფოსფორის მჟავა არის ძლიერი აღმდგენი აგენტი, ის იჟანგება ფოსფორის მჟავამდე ჰალოგენებით, აზოტის დიოქსიდით და სხვა ჟანგვითი აგენტებით და ასევე აღადგენს დაბალაქტიურ ლითონებს მათი მარილების ხსნარიდან, მაგალითად: HgCl2. + H2 + H2O = H3PO4 + 2HCl + Hg↓ გაცხელებისას არაპროპორციულია: 4H2 = 3H3PO4 + PH3.

ფოსფორის (ფოსფინის) მჟავა H3PO2 ან H.ეს არის მყარი ნივთიერება mp=26,5°C, რომლის წყალხსნარი არის საკმაოდ ძლიერი (Ka=7,9,10-2) მონოფუძის მჟავა. ამ ნაერთში ფოსფორს ასევე აქვს ხუთი ბმა, რომელთაგან ორი წყალბადის ატომებთანაა. მხოლოდ დისოციაციას განიცდის N-O ბონდი. ამ ნაერთში ფოსფორის ოფიციალური ჟანგვის მდგომარეობაა +1. ფოსფორის მჟავა და მისი მარილები, ჰიპოფოსფიტები, ძლიერი შემცირების აგენტებია. ლითონის კათიონები, თუნდაც ისინი, რომლებიც დგანან ძაბვის სერიაში წყალბადამდე, შეიძლება შემცირდეს ლითონად: NiCl2 + Na + 2H2O = H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni↓. როდესაც თბება, ფოსფორის მჟავა არაპროპორციულია: 3H = PH3 + 2H2. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ფოსფორის მჟავა ასევე იშლება ფოსფორის მჟავად და ფოსფინად. ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ჰიპოფოსფიტები მიიღება ფოსფორისა და ტუტეს ურთიერთქმედებით (იხ. ზემოთ). ფოსფინის დაჟანგვა რბილი ოქსიდიზატორით: PH3 + SO2 = H + S↓ (კატალიზატორები არის ვერცხლისწყალი და წყლის კვალი).

ფოსფორის ჰალოიდები PX3 და PX5.ყველა ფოსფორის ჰალოიდი ცნობილია PJ5-ის გარდა. ფოსფორის (III) შემთხვევაში, ეს არის პირამიდული მოლეკულები ფოსფორის ატომით ზედა და კუთხეებს შორის. P-X ობლიგაციებიუდრის 100°. ფოსფორის (V) ჰალოიდები არის ტრიგონალური ბიპირამიდები ფოსფორის ატომური ორბიტალების sp3d ჰიბრიდიზაციით. ფოსფორის ორივე ფტორიდი ნორმალურ პირობებში არის აირები, PCl3 და PBr3 სითხეებია, ხოლო ტრიიოდიდი, პენტაქლორიდი და პენტაბრომიდი არის მყარი. ბოლო ორი ნაერთია მარილები რთული იონებით PCl5: +-, PBr5: +Br-. გაცხელებისას ორივე ნაერთი წყვეტს ჰალოგენის მოლეკულას და გადაიქცევა ტრიჰალოგენიდად. ფოსფორის ჰალოიდები მიიღება პირდაპირი სინთეზით. მხოლოდ PF3 - ირიბად: PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3. ფოსფორის ყველა ჰალოიდი ექვემდებარება ჰიდროლიზს, ხოლო ტრიჰალოიდებს ასევე შეუძლიათ დაჟანგვა: 2PCl3 + O2 = 2POCl3 - ფოსფორის ოქსიქლორიდი, ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას სხვა რეაქციებით: PCl3 + 2CrO3 = POCl3 + Cr2O3↓POCl03 = P. ტრიჰალიდები ასევე ამატებენ გოგირდს: PCl3 + S = PSCl3. არაწყლიან ხსნარებში შესაძლებელია რეაქციები: KF + PF5 = K HF (თხევადი) + PF5 = H - ჰექსაფტოროფოსფორის მჟავა, სტაბილური მხოლოდ წყალხსნარში, სიძლიერით შედარება პერქლორინის მჟავასთან.

წინა567891011121314151617181920შემდეგი

მეტის ნახვა:

ფოსფინი. ფოსფორის ოქსიდები და ფოსფორის მჟავები: თვისებები, მომზადება.

ფოსფინის სიტყვა

ფოსფორის სამკურნალო-ბიოლოგიური მნიშვნელობა.

ფოსფინი (წყალბადის ფოსფორი, ფოსფორის ჰიდრიდი, IUPAC ნომენკლატურის მიხედვით - ფოსფანი PH3) არის უფერო, ძალიან ტოქსიკური, საკმაოდ არასტაბილური გაზი (ნორმალურ პირობებში) დამპალი თევზის სპეციფიკური სუნით.

ფიზიკური თვისებები

უფერო გაზი. ცუდად ხსნადი წყალში, არ რეაგირებს მასზე. დაბალ ტემპერატურაზე წარმოქმნის მყარ კლატრატს 8РН3·46Н2О. ხსნადი ბენზოლში, დიეთილის ეთერში, ნახშირბადის დისულფიდში. −133,8 °C ტემპერატურაზე ის ქმნის კრისტალებს სახეზე ორიენტირებული კუბური გისოსებით.

ფოსფინის მოლეკულას აქვს ტრიგონალური პირამიდის ფორმა C3v მოლეკულური სიმეტრიით (dPH = 0,142 ნმ, HPH = 93,5o). დიპოლური მომენტი არის 0,58 D, მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე ამიაკის. PH3 მოლეკულებს შორის წყალბადის კავშირი პრაქტიკულად არ ვლინდება და ამიტომ ფოსფინს აქვს დაბალი დნობის და დუღილის წერტილები.

]მიღება

ფოსფინი მიიღება თეთრი ფოსფორის ცხელ ტუტესთან რეაქციით, მაგალითად:

მისი მიღება ასევე შესაძლებელია წყლის ან მჟავების მოქმედებით ფოსფიდებზე:

წყალბადის ქლორიდი, გაცხელებისას, ურთიერთქმედებს თეთრ ფოსფორთან:

ფოსფონიუმის იოდიდის დაშლა:

ფოსფონის მჟავას დაშლა:

ან აღადგინე:

ქიმიური თვისებები

ფოსფინი ძალიან განსხვავდება მისი ამიაკის კოლეგასგან. მისი ქიმიური აქტივობა უფრო მაღალია, ვიდრე ამიაკის, ის ცუდად იხსნება წყალში, რადგან ფუძე გაცილებით სუსტია ვიდრე ამიაკი. ეს უკანასკნელი აიხსნება იმით, რომ H-P ბმები სუსტად პოლარიზებულია და ფოსფორის (3s2) მარტოხელა წყვილის აქტივობა უფრო დაბალია, ვიდრე აზოტის (2s2) ამიაკში.

ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, გაცხელებისას ის იშლება ელემენტებად:

სპონტანურად აალდება ჰაერში (დიფოსფინის ორთქლის თანდასწრებით ან 100 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე):

ავლენს ძლიერ აღდგენითი თვისებებს:

ძლიერი პროტონის დონორებთან ურთიერთობისას, ფოსფინს შეუძლია მისცეს ფოსფონიუმის მარილები, რომლებიც შეიცავს PH4+ იონს (ამონიუმის მსგავსი). ფოსფონიუმის მარილები, უფერო კრისტალური ნივთიერებები, უკიდურესად არასტაბილურია, ადვილად ჰიდროლიზდება.

ფოსფინის მარილები, ისევე როგორც თავად ფოსფინი, ძლიერი შემცირების აგენტებია.

ტოქსიკურობა

ფოსფინი უაღრესად ტოქსიკურია, მოქმედებს ნერვულ სისტემაზე, არღვევს ნივთიერებათა ცვლას. MAC = 0.1 მგ/მ³. სუნი იგრძნობა 2-4 მგ/მ³ კონცენტრაციით, ხანგრძლივი ინჰალაცია 10 მგ/მ³ კონცენტრაციით ფატალურია. ადამიანის სისხლში ფოსფინის შემცველობა არ აღემატება 0,001 მგ/მ³.

ცნობილია შემდეგი ფოსფორის ოქსიდები:

ფოსფორის(III) ოქსიდი - ორობითი არაორგანული ნაერთი, ფოსფორის ოქსიდი ფორმულით P4O6, თეთრი ფანტელები ან უსიამოვნო სუნის მქონე კრისტალები, რეაგირებს წყალთან.

ქვითარი

თეთრი ფოსფორის ფრთხილად დაჟანგვა აზოტის ოქსიდით ან ნახშირორჟანგით:

ფოსფორის (V) ოქსიდის და თეთრი ფოსფორის საპირისპირო დისპროპორციულობა:

[რედაქტირება] ფიზიკური თვისებები

ფოსფორის (III) ოქსიდი აყალიბებს თეთრ ფანტელებს ან კრისტალებს უსიამოვნო სუნით.

ის კარგად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში (ბენზოლი, ნახშირბადის დისულფიდი).

არასტაბილურია შუქზე, ჯერ ყვითლდება, შემდეგ კი წითლდება.

Თვისებები

P4O10 ძალიან აქტიურად ურთიერთქმედებს წყალთან (H-ფორმა შთანთქავს წყალს აფეთქების დროსაც კი), წარმოქმნის ფოსფორის მჟავების ნარევებს, რომელთა შემადგენლობა დამოკიდებულია წყლის რაოდენობაზე და სხვა პირობებზე:

მას ასევე შეუძლია წყლის ამოღება სხვა ნაერთებიდან, რაც მას ძლიერ დეჰიდრატორად აქცევს:

ფოსფორის (V) ოქსიდი ფართოდ გამოიყენება ორგანულ სინთეზში. ის რეაგირებს ამიდებთან, გარდაქმნის მათ ნიტრილებად:

კარბოქსილის მჟავები გარდაიქმნება შესაბამის ანჰიდრიდებად:

ფოსფორის (V) ოქსიდი ასევე ურთიერთქმედებს ალკოჰოლებთან, ეთერებთან, ფენოლებთან და სხვა ორგანულ ნაერთებთან. ამ შემთხვევაში P-O-P ბმები იშლება და წარმოიქმნება ფოსფორორგანული ნაერთები. რეაგირებს NH3-თან და წყალბადის ჰალოიდებთან ამონიუმის ფოსფატების და ფოსფორის ოქსიჰალოიდების წარმოქმნით:

P4O10 ძირითად ოქსიდებთან შერწყმისას წარმოქმნის სხვადასხვა მყარ ფოსფატებს, რომელთა ბუნება დამოკიდებულია რეაქციის პირობებზე.

ქვითარი

ფოსფორის (V) ოქსიდი მიიღება ფოსფორის დაწვით. ტექნოლოგიური პროცესი მიმდინარეობს წვის პალატაში და მოიცავს ელემენტარული P-ის დაჟანგვას წინასწარ გამხმარი ჰაერით, P4O10-ის დალექვას და გამონაბოლქვი აირების გაწმენდას. შედეგად მიღებული პენტოქსიდი იწმინდება სუბლიმაციით.

ტექნიკურ პროდუქტს აქვს თეთრი თოვლის მსგავსი მასის გარეგნობა, რომელიც შედგება P4O10-ის სხვადასხვა ფორმის ნარევისგან.

განაცხადი

P4O10 გამოიყენება როგორც გაზების და სითხეების საშრობი. ის ასევე შუალედური პროდუქტია ფოსფორმჟავას H3PO4 თერმული წარმოებისთვის.

იგი ფართოდ გამოიყენება ორგანულ სინთეზში დეჰიდრატაციისა და კონდენსაციის რეაქციებში.

ფოსფორის ღირებულება

ფოსფორი შედის ნუკლეინის მჟავა, რომლებიც მონაწილეობენ გენეტიკური ინფორმაციის ზრდის, უჯრედების გაყოფის, შენახვისა და გამოყენების პროცესებში
ფოსფორი გვხვდება ჩონჩხის ძვლებში (სხეულში ფოსფორის მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 85%).
ფოსფორი აუცილებელია კბილებისა და ღრძილების ნორმალური სტრუქტურისთვის
უზრუნველყოფს გულისა და თირკმელების გამართულ ფუნქციონირებას
ფოსფორი მონაწილეობს უჯრედებში ენერგიის დაგროვებისა და განთავისუფლების პროცესებში
მონაწილეობს ნერვული იმპულსების გადაცემაში
ხელს უწყობს ცხიმებისა და სახამებლის ცვლას.

არაორგანული ელემენტი ფოსფორი, P, გვხვდება ადამიანის ორგანიზმში ფოსფორის ნაერთების - არაორგანული ფოსფატების და ლიპიდების ან ნუკლეოტიდების სახით.

წინა10111213141516171819202122232425შემდეგი

ფიზიკური თვისებები

ფოსფორი პაქვს რამდენიმე ალოტროპული მოდიფიკაცია: თეთრი, წითელი, შავი.

ფოსფორის მიღება P

თავისუფალი ფოსფორი პმიღებული ბუნებრივი კალციუმის ფოსფატიდან ქვიშით გაცხელებით ( SiO2)და ნახშირი ელექტრო ღუმელში ზე მაღალი ტემპერატურა:

ფოსფორის ქიმიური თვისებები - პ

თეთრი ფოსფორიუფრო რეაქტიული ვიდრე წითელი.

უფრთხილდით ფოსფინს!

ის ადვილად იჟანგება და ჰაერში სპონტანურად ანთებს.

როდესაც იჟანგება, თეთრი ფოსფორი ანათებსსიბნელეში ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება სინათლის ენერგიად.

ფოსფორის ნაერთები პლითონებთან ე.წ ფოსფიდები. ისინი ადვილად იშლება წყლის მიერ გაზის წარმოქმნით. ფოსფინი (PH3).

ფოსფინი - PH3

4. ქლორის დიდი ჭარბი რაოდენობით წარმოიქმნება ფოსფორის პენტაქლორიდი:

ფოსფორის ოქსიდები და მჟავები

ფოსფორი წარმოიქმნება ჟანგბადთან ერთად სამი ოქსიდი :

P2O3 - ფოსფორის ანჰიდრიდი - ფოსფორის ოქსიდი (SH);

P2O5 - ფოსფორის ანჰიდრიდი - ფოსფორის (V) ოქსიდი;

(P2O4 არის ფოსფორის ტეტროქსიდი).

P2O3მიღებული ფოსფორის ნელი დაჟანგვით (ჟანგბადის ნაკლებობით):

ცივ წყალთან ზემოქმედებისას წარმოიქმნება ფოსფორის მჟავა – H3PO3.

P2O5იქმნება ჰაერში ფოსფორის წვის დროს (ჟანგბადის ჭარბი რაოდენობით):

მჟავები

ფოსფორის ანჰიდრიდი P2O5ტემპერატურიდან გამომდინარე, შეუძლია სხვადასხვა რაოდენობის წყლის მიმაგრება, სხვადასხვა შემადგენლობის მჟავების წარმოქმნით:

ყველაზე დიდი მნიშვნელობა აქვს ორთო ფოსფორმჟავა -H3PO4.

მისი მიღება შესაძლებელია შემდეგი გზით:

1. დუღილის მეტაფოსფორის მჟავა:

2. წითელი ფოსფორის დაჟანგვა:

3. გოგირდმჟავას მოქმედება კალციუმის ფოსფატზე:

ქიმიის დამრიგებელი

გაგრძელება. იხ No22/2005-ში; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19, 21/2008;
1, 3, 10, 11/2009

აქტივობა 30

მე-10 კლასი(სწავლის პირველი წელი)

ფოსფორი და მისი ნაერთები

1. პოზიცია დ.ი.მენდელეევის ცხრილში, ატომის აგებულება.

2. Მოკლე ისტორიააღმოჩენები და სახელის წარმოშობა.

3. ფიზიკური თვისებები.

4. ქიმიური თვისებები.

5. ბუნებაში ყოფნა.

6. მიღების ძირითადი მეთოდები

7. ფოსფორის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაერთები.

ფოსფორი V ჯგუფის ძირითად ქვეჯგუფშია პერიოდული სისტემად.ი.მენდელეევი. მისი ელექტრონული ფორმულა არის 1 ს 2 2ს 2 გვ 6 3ს 2 გვ 3 არის რ- ელემენტი. ფოსფორის დამახასიათებელი დაჟანგვის მდგომარეობები ნაერთებში –3, +3, +5; ყველაზე სტაბილურია ჟანგვის მდგომარეობა +5. ნაერთებში ფოსფორი შეიძლება შევიდეს როგორც კათიონების შემადგენლობაში, ასევე ანიონების შემადგენლობაში, მაგალითად:

ფოსფორმა მიიღო სახელი თეთრი ფოსფორის სიბნელეში ნათების თვისებიდან. ბერძნული სიტყვა ითარგმნება როგორც "შუქის მოტანა". ფოსფორი ამ სახელს თავის აღმომჩენს - ალქიმიკოს ბრენდს ევალება, რომელიც თეთრი ფოსფორის ნათებით მოხიბლული მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ ფილოსოფიური ქვა მიიღო.

ფოსფორი შეიძლება არსებობდეს რამდენიმე ალოტროპული მოდიფიკაციის სახით, რომელთაგან ყველაზე სტაბილურია თეთრი, წითელი და შავი ფოსფორი.

მოლეკულა თეთრი ფოსფორი (ყველაზე აქტიურ ალოტროპს) აქვს მოლეკულური კრისტალური ბადე, რომლის კვანძებში არის ოთხატომური P 4 ტეტრაედრული სტრუქტურის მოლეკულები.

თეთრი ფოსფორი რბილია, ცვილივით, დნება და დუღს დაშლის გარეშე, აქვს ნივრის სუნი. ჰაერში თეთრი ფოსფორი სწრაფად იჟანგება (მომწვანო ანათებს), შესაძლებელია წვრილად გაფანტული თეთრი ფოსფორის თვითანთება. ის წყალში უხსნადია (ინახება წყლის ფენის ქვეშ), მაგრამ ადვილად ხსნადი ორგანულ გამხსნელებში. შხამიანი (მცირე დოზებშიც კი, MPC = 0.03 მგ / მ 3). მას აქვს ძალიან მაღალი ქიმიური აქტივობა. როდესაც თბება ჰაერის დაშვების გარეშე 250-300 ° C-მდე, ის იქცევა წითელ ფოსფორად.

წითელი ფოსფორი არის არაორგანული პოლიმერი; მაკრომოლეკულები P ნშეიძლება ჰქონდეს როგორც ციკლური, ასევე აციკლური სტრუქტურა. იგი მკვეთრად განსხვავდება თეთრი ფოსფორისგან თავისი თვისებებით: არ არის შხამიანი, არ ანათებს სიბნელეში, არ იხსნება ნახშირბადის დისულფიდში და სხვა ორგანულ გამხსნელებში და არ გააჩნია მაღალი ქიმიური აქტივობა. ოთახის ტემპერატურაზე ნელ-ნელა იქცევა თეთრ ფოსფორად; წნევის ქვეშ 200 ° C-მდე გაცხელებისას ის შავ ფოსფორად იქცევა.

შავი ფოსფორი გრაფიტს ჰგავს. სტრუქტურის მიხედვით, ეს არის არაორგანული პოლიმერი, რომლის მოლეკულებს აქვთ ფენიანი სტრუქტურა. ნახევარგამტარი. არა შხამიანი. ქიმიური აქტივობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე თეთრი ფოსფორის. ჰაერის რეზისტენტული. გაცხელებისას ის წითელ ფოსფორად იქცევა.

ქიმიური თვისებები

ქიმიურად ყველაზე აქტიურია თეთრი ფოსფორი (მაგრამ პრაქტიკაში ურჩევნიათ წითელ ფოსფორთან მუშაობა). მას შეუძლია აჩვენოს როგორც ჟანგვის აგენტის, ასევე შემცირების თვისებები რეაქციებში, მაგალითად:

4P + 3O 2 2P 2 O 3,

4P + 5O 2 2P 2 O 5.

ლითონები (+/-)*:

3Ca + 2P Ca 3 P2,

3Na + P Na 3 P,

Cu + P არ რეაგირებს.

არამეტალები (+):

2P + 3I 2PI 3,

6P + 5N 2 2P 2 N 5.

ძირითადი ოქსიდები (-).

მჟავა ოქსიდები (-).

ტუტე (+):

მჟავები (არა ჟანგვის აგენტები) (-).

ჟანგვის მჟავები (+):

3P (კრ.) + 5HNO 3 (რაზბ.) + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO,

P (კრ.) + 5HNO 3 (კონს.) H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O,

2P (კრ.) + H 2 SO 4 (კონს.) 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O.

მარილები (-)**.

ბუნებაში, ფოსფორი გვხვდება ნაერთების (მარილების) სახით, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ფოსფორიტი (Ca 3 (PO 4) 2), ქლორაპატიტი (Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2) და ფტორპატიტი (Ca 3 (PO 4). 4) 2 CaF 2). კალციუმის ფოსფატი გვხვდება ყველა ხერხემლიანის ძვლებში, რაც იწვევს მათ სიმტკიცეს.

ფოსფორი მიიღება ელექტრო ღუმელებში კალციუმის ფოსფატის, ქვიშის და ნახშირის შერწყმით ჰაერის დაშვების გარეშე:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C 2P + 5CO + 3CaSiO 3.

ფოსფორის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაერთებია: ფოსფინი, ფოსფორის (III) ოქსიდი, ფოსფორის (V) ოქსიდი, ფოსფორის მჟავები.

F o s f i n

ფოსფორის ეს წყალბადის ნაერთი, უფერო აირი ნივრის-თევზის სუნით, ძალზე ტოქსიკურია. ცუდად გავხსნათ წყალში, მაგრამ კარგად გავხსნათ ორგანულ გამხსნელებში. გაცილებით ნაკლებად სტაბილურია, ვიდრე ამიაკი, მაგრამ უფრო ძლიერი შემცირების აგენტია. არ აქვს პრაქტიკული ღირებულება.

ფოსფინის მისაღებად, ჩვეულებრივ არ გამოიყენება მარტივი ნივთიერებებისგან პირდაპირი სინთეზის რეაქცია; ფოსფინის მიღების ყველაზე გავრცელებული გზაა ფოსფიდების ჰიდროლიზი:

Ca 3 P 2 + 6HOH \u003d 3Ca (OH) 2 + 2PH 3.

გარდა ამისა, ფოსფინის მიღება შესაძლებელია ფოსფორისა და ტუტე ხსნარებს შორის დისპროპორციული რეაქციით:

4P + 3KOH + 3H 2 O PH 3 + KPO 2 H 2,

ან ფოსფონიუმის მარილებიდან:

PH 4 I PH 3 + HI,

PH 4 I + NaOH PH 3 + NaI + H 2 O.

მიზანშეწონილია ფოსფინის ქიმიური თვისებების გათვალისწინება ორი მხრიდან.

მჟავა-ტუტოვანი თვისებები.ფოსფინი წყალთან ერთად ქმნის არასტაბილურ ჰიდრატს, რომელიც ავლენს ძალიან სუსტ ძირითად თვისებებს:

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.

რედოქსის თვისებები. ფოსფინი არის ძლიერი შემცირების აგენტი:

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.

O x i d f o s f o r a (III)

ოქსიდი P 2 O 3 (ჭეშმარიტი ფორმულა - P 4 O 6) არის თეთრი კრისტალური ნივთიერება, ტიპიური მჟავა ოქსიდი. სიცივეში წყალთან ურთიერთობისას წარმოქმნის ფოსფორის მჟავას (საშუალო სიძლიერის):

P 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 3

ვინაიდან ფოსფორის მჟავა ორფუძიანია, ფოსფორის ტრიოქსიდის ურთიერთქმედება ტუტეებთან წარმოქმნის ორი სახის მარილს - ჰიდროფოსფიტებს და დიჰიდროფოსფიტებს.

Მაგალითად:

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.

ფოსფორის დიოქსიდი P 2 O 3 იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით პენტოქსიდში:

P 2 O 3 + O 2 P 2 O 5 .

ფოსფორის ტრიოქსიდი და ფოსფორის მჟავა საკმაოდ ძლიერი შემცირების აგენტებია. ფოსფორის (III) ოქსიდი მიიღება ფოსფორის ნელი დაჟანგვით ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში:

4P + 3O 2 2P 2 O 3 .

ფოსფორა(V) ოქსიდი და ფოსფორის მჟავები

ფოსფორის პენტოქსიდი P 2 O 5 (ჭეშმარიტი ფორმულა - P 4 O 10) არის თეთრი ჰიგიროსკოპიული კრისტალური ნივთიერება. მყარ და აირისებრ მდგომარეობებში მოლეკულა არსებობს დიმერის სახით და მაღალ ტემპერატურაზე მონომერიზდება. ტიპიური მჟავე ოქსიდი. ის ძალიან ხსნადია წყალში, წარმოქმნის უამრავ ფოსფორის მჟავას:

მეტაფოსფორული:

P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3

პიროფოსფორული (დიფოსფორული):

P 2 O 5 + 2H 2 O \u003d H 4 P 2 O 7

ორთოფოსფორული (ფოსფორული):

P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4

ფოსფორის პენტოქსიდი ავლენს მჟავე ოქსიდებისთვის დამახასიათებელ ყველა თვისებას, მაგალითად:

P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4,

P 2 O 5 + 3CaO 2Ca 3 (PO 4) 2;

შეუძლია შექმნას სამი სახის მარილი:

ჟანგვის თვისებები მისთვის დამახასიათებელი არ არის, რადგან. +5 დაჟანგვის მდგომარეობა ძალიან სტაბილურია ფოსფორისთვის. ფოსფორის პენტოქსიდი მიიღება ჟანგბადის საკმარისი რაოდენობით ფოსფორის დაწვით:

4P + 5O 2 2P 2 O 5 .

ორთოფოსფორის მჟავა H 3 RO 4 არის უფერო კრისტალური ნივთიერება, წყალში ძალიან ხსნადი, ჰიგიროსკოპიული. ეს არის საშუალო სიძლიერის ტრიბაზის მჟავა; არ აქვს გამოხატული ჟანგვის თვისებები. აჩვენებს მჟავებისთვის დამახასიათებელ ყველა ქიმიურ თვისებას, აყალიბებს მარილების სამ ტიპს (ფოსფატები, ჰიდროფოსფატები და დიჰიდროფოსფატები):

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.

ინდუსტრიაში ფოსფორის მჟავა მიიღება მოპოვებით:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 \u003d 2H 3 PO 4 + 3CaSO 4,

ასევე თერმული მეთოდი:

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.

ფოსფორის მჟავას მიღების ლაბორატორიული მეთოდები მოიცავს განზავებული აზოტის მჟავას მოქმედებას ფოსფორზე:

3P (კრ.) + 5HNO 3 (რაზბ.) + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO,

მეტაფოსფორის მჟავის ურთიერთქმედება წყალთან გაცხელებისას:

HPO 3 + H 2 O H 3 PO 4 .

ადამიანის ორგანიზმში ორთოფოსფორის მჟავა წარმოიქმნება ადენოზინტრიფოსფატის (ATP) ჰიდროლიზით:

ATP ADP + H 3 PO 4.

თვისებრივი რეაქცია ფოსფატის იონზეარის რეაქცია ვერცხლის კატიონთან; წარმოიქმნება ყვითელი ნალექი, უხსნადი ოდნავ მჟავე გარემოში:

3Ag + + \u003d Ag 3 PO 4,

3AgNO 3 + K 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 + 3KNO 3.

ზემოაღნიშნული ფოსფორის მჟავების გარდა (რომელიც შეიცავს ფოსფორს +5 დაჟანგვის მდგომარეობაში), ფოსფორისთვის ცნობილია მრავალი სხვა ჟანგბადის შემცველი მჟავა. აქ არის რამდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმომადგენელი.

ფოსფორი(HPO 2 H 2) არის საშუალო სიძლიერის მონობაზური მჟავა. მისი მეორე სახელია ფოსფინი:

ამ მჟავას მარილებს უწოდებენ ჰიპოფოსფიტებს, ან ფოსფიტებს, მაგალითად KPO 2 H 2 .

ფოსფორი(H 3 RO 3) - საშუალო სიძლიერის ორფუძიანი მჟავა, ჰიპოფოსფორზე ოდნავ სუსტი. მას ასევე აქვს მეორე სახელი - ფოსფონური:

მის მარილებს ეწოდება ფოსფიტები, ან ფოსფონატები, მაგალითად K 2 PO 3 H.

დიფოსფორული (პიროფოსფორი)(H 4 P 2 O 7) - საშუალო სიძლიერის ტეტრაბაზური მჟავა, ოდნავ უფრო ძლიერი ვიდრე ორთოფოსფორი:

მარილები არის დიფოსფატები, მაგალითად K 4 P 2 O 7.

ტესტი თემაზე "ფოსფორი და მისი ნაერთები"

1. ამოიღეთ "დამატებითი" ელემენტი ჩამოთვლილიდან ალოტროპული მოდიფიკაციების ფორმირების შესაძლებლობის პრინციპის მიხედვით:

ა) ჟანგბადი; ბ) აზოტი;

გ) ფოსფორი; დ) გოგირდის.

2. 42,6 გ ფოსფორის ანჰიდრიდის და 400 გ 15% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარის ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება შემდეგი:

ა) ნატრიუმის ფოსფატი;

ბ) ნატრიუმის წყალბადოფოსფატი;

გ) ფოსფატისა და ნატრიუმის წყალბადოფოსფატის ნარევი;

დ) ნატრიუმის ჰიდრო- და დიჰიდროფოსფატის ნარევი.

3. განტოლების კოეფიციენტების ჯამი ელექტროლიტური დისოციაციაკალიუმის ფოსფატი არის:

ა) 5; ბ) 3; 4-ზე; დ) 8.

4. ელექტრონების რაოდენობა ფოსფორის ატომის გარე დონეზე:

ა) 2; ბ) 3; 5 საათზე; დ) 15.

5. 33 გ ტექნიკური კალციუმის ფოსფატისგან მიღებული ფოსფორი იწვა ჟანგბადში. წარმოქმნილი ფოსფორის (V) ოქსიდი რეაგირებს 200 მლ 10% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნართან (სიმკვრივე 1,2 გ/მლ) საშუალო მარილის წარმოქმნით. კალციუმის ფოსფატის ტექნიკურ ნიმუშში მინარევების მასა (გრ) არის:

ა) 3,5; ბ) 1,5; 2-ში; დ) 4.8.

6. პიროფოსფორის მჟავის მოლეკულაში ბმების რაოდენობა:

ა) 2; ბ) 12; გ) 14; დ) 10.

7. წყალბადის ატომების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 4,48 ლ (N.O.) ფოსფინს არის:

ა) 1.2 10 23; ბ) 0,6 10 23;

გ) 6.02 10 23; დ) 3.6 10 23.

8. 30 ° C ტემპერატურაზე, გარკვეული რეაქცია მიმდინარეობს 15 წამში, ხოლო 0 ° C - 2 წუთში. ვან ჰოფის კოეფიციენტი ამ რეაქციისთვის:

ა) 2.4; ბ) 2; გ) 1,8; დ) 3.

9. ორთოფოსფორის მჟავას შეუძლია რეაგირება შემდეგ ნივთიერებებთან:

ა) სპილენძის (II) ოქსიდი; ბ) კალიუმის ჰიდროქსიდი;

გ) აზოტის მჟავა; დ) თუთია.

10. ფოსფორსა და ბერტოლეს მარილს შორის რეაქციაში კოეფიციენტების ჯამია:

ა) 9; ბ) 6; გ) 19; დ) ასეთი რეაქცია შეუძლებელია.

ტესტის გასაღები

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ბ	in	ა	in	in	ბ	გ	ბ	ა, ბ, დ	in

ამოცანები და სავარჯიშოები ფოსფორისა და მისი ნაერთებისთვის

ბრუნვის ჯაჭვები:

1. ფოსფორი -> ფოსფორის პენტოქსიდი -> ფოსფორის მჟავა -> კალციუმის ფოსფატი ® ფოსფორის მჟავა.

2. კალციუმის ფოსფატი -> ფოსფორი -> კალციუმის ფოსფიდი -> ფოსფინი -> ფოსფორის პენტოქსიდი -> ფოსფორის მჟავა -> კალციუმის დიჰიდროფოსფატი.

3. კალციუმის ფოსფატი -> A -> B -> C -> D -> E -> კალციუმის ფოსფატი. ყველა ნივთიერება შეიცავს ფოსფორს, სქემაში არის სამი OVR ზედიზედ.

4. ფოსფორი -> ფოსფორის პენტოქსიდი -> კალციუმის ფოსფატი -> ფოსფორი -> ფოსფინი -> ფოსფორის მჟავა -> კალციუმის დიჰიდროფოსფატი.

5. კალციუმის ფოსფიდი (+ მარილმჟავას ხსნარი) -> A (+ ჟანგბადი) -> B (+ ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, დეფიციტი) -> C (+ ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, ჭარბი) -> D (+ კალციუმის ჰიდროქსიდი) -> E.

Დონე

1. 6,8 გ ნივთიერების სრული წვის შედეგად მიიღება 14,2 გ ფოსფორის პენტოქსიდი და 5,4 გ წყალი. მიღებულ რეაქციის პროდუქტებს დაემატა 37 მლ 32% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი (სიმკვრივე 1,35 გ/მლ). დააყენეთ საწყისი ნივთიერების ფორმულა და განსაზღვრეთ მიღებული ხსნარის კონცენტრაცია.

გამოსავალი

რეაქციის განტოლება:

(P 2 O 5) = 0.1 მოლი, (H 2 O) = 0.3 მოლი.

(P) = 0,2 მოლი, (H) = 0,6 მოლი.

m(P) = 6.2 გ, მ(H) = 0,6 გ.

მ= 6,8 გ.

(P): (H) = 0.2: 0.6 = 1: 3.

ამრიგად, საწყისი ნივთიერების ფორმულა არის PH 3, ხოლო რეაქციის განტოლება:

შემდეგ წარმოიქმნება ფოსფორის მჟავა:

(H 3 PO 4) \u003d 2 (P 2 O 5) \u003d 0,2 მოლი.

ტუტესთან ფოსფორის მჟავას შეუძლია რეაგირება შემდეგნაირად:

მოდით განვსაზღვროთ NaOH ნივთიერების რაოდენობა პრობლემის მდგომარეობის მიხედვით:

(H 3 PO 4): (NaOH) \u003d 0.2: 0.4 \u003d 1: 2,

ასე რომ, რეაქცია 2 ხდება.

(Na 2 HPO 4) \u003d (H 3 PO 4) \u003d 0,2 მოლი;

მ(Na2HPO4) = მ(Na 2 HPO 4) (Na 2 HPO 4) = 142 0.2 = 28.4 გ;

მ(რ-რა) = მ(P 2 O 5) + მ(H 2 O) + მ(p-ra NaOH) \u003d 14,2 + 5,4 + 37 1,35 \u003d 69,55 გ.

(Na2HPO4) = მ(Na2HPO4)/ მ(ხსნარი) = 28.4 / 69.55 = 0.4083, ანუ 40.83%.

უპასუხე. PH 3; (Na 2 HPO 4) = 40,83%.

2. 1 კგ რკინის(II) სულფატის ხსნარის სრული ელექტროლიზით კათოდზე გამოიყოფა 56 გ ლითონი. ფოსფორის რა მასას შეუძლია რეაგირება მოახდინოს ანოდზე გამოთავისუფლებულ ნივთიერებასთან და როგორი იქნება მარილის შემადგენლობა, თუ მიღებული რეაქციის პროდუქტი იხსნება 87,24 მლ 28% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარში (ხსნარის სიმკვრივე 1,31 გ/მლ)?

უპასუხე. 12,4 გ ფოსფორი; ნატრიუმის წყალბადის ფოსფატი.

3. წყალში იხსნება ბარიუმის სულფატის, კალციუმის ფოსფატის, კალციუმის კარბონატის და ნატრიუმის ფოსფატის 20 გ ნარევი. უხსნადი ნაწილის მასა იყო 18 გ, მასზე მარილმჟავას მოქმედებით გამოიყოფა 2,24 ლ გაზი (n.o.) და უხსნადი ნარჩენის მასა იყო 3 გ, განსაზღვრეთ მარილების საწყისი ნარევის შემადგენლობა მასის მიხედვით. .

უპასუხე. Na 3 PO 4 - 2 გ; BaCO 3 - 3 გ;
CaCO 3 - 10 გ; Ca 3 (PO 4) 3 - 5 გ.

4. რამდენი კგ ფოსფორის მიღება შეიძლება 1 ტონა ფოსფორიტისგან, რომელიც შეიცავს 40% მინარევებს? რა არის მოცულობა n.o. მიიღეთ ამ ფოსფორისგან მიღებული ფოსფინი?

უპასუხე. 120 კგ P; 86.7 მ 3 PH 3.

5. 40 გ მინერალი, რომელიც შეიცავდა 77,5% კალციუმის ფოსფატს, შეურიეს ჭარბი ქვიშასა და ნახშირს და ჰაერის გარეშე გააცხელეს ელექტრო ღუმელში. მიღებული მარტივი საკითხიიხსნება 140გრ 90%-იან აზოტმჟავაში. განსაზღვრეთ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის მასა, რომელიც საჭიროა მარტივი ნივთიერების ჟანგვის პროდუქტის სრულად გასანეიტრალებლად.

უპასუხე. 24 გ NaOH.

დონე B

1. 1,23 გ ფოსფორის ჰალოიდის ჰიდროლიზით მიღებული ხსნარის სრულად გასანეიტრალებლად საჭირო იყო 35 მლ 2 მ კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი. განსაზღვრეთ ჰალოგენის ფორმულა.

უპასუხე.ფოსფორის ტრიფტორიდი.

2. უწყლო ეთანოლის ნიმუში, რომელიც შეიცავს 0,5% ფოსფორის(V) ოქსიდს მინარევის სახით, დაიწვა საკმარის ჟანგბადში. მიღებულ გაზებს აცალკევებდნენ და მიღებულ ხსნარს აცხელებდნენ, სანამ გაზის ევოლუცია არ შეჩერდებოდა, რის შემდეგაც მას დაუმატეს მასის თანაბარი 0,5%-იანი კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი. განსაზღვრეთ ნივთიერებების მასური ფრაქციები მიღებულ ხსნარში.

უპასუხე. K 2 HPO 4 - 0,261%;
KH 2 PO 4 - 0,204%.

3. 2 გ ჰიდროფოსფატისა და კალიუმის დიჰიდროფოსფატის ნარევს, რომელშიც ფოსფორის მასური წილი 20%-ია, დაემატა 20 გ ფოსფორმჟავას 2%-იანი ხსნარი. გამოთვალეთ ნივთიერებების მასური წილები მიღებულ ხსნარში.

უპასუხე. KH 2 PO 4 - 9.03%;
K 2 HPO 4 (დარჩენილი) - 1,87%.

4. როდესაც ტუტე ლითონის ჰიდრიდისა და ფოსფიდის ნარევი თანაბარი მასის ფრაქციებით დამუშავდა წყლით, გაზის ნარევიაზოტის სიმკვრივით 0,2926. დაადგინეთ რომელი ლითონი შედიოდა ნაერთებში.

უპასუხე.ნატრიუმი.

5. კალციუმის ფოსფატისა და კალციუმისა და ამონიუმის კარბონატების ნარევის 50 გ კალცინირებული იქნა, რის შედეგადაც წარმოიქმნა 25,2 გ მყარი ნარჩენი, რომელსაც ემატებოდა წყალი, შემდეგ კი ნახშირორჟანგის ჭარბი გადატანა. გაუხსნელი ნარჩენის მასა იყო 14 გ, განსაზღვრეთ ამონიუმის კარბონატის მასა საწყის ნარევში.

გამოსავალი

როდესაც ნარევი კალცინირებულია, შემდეგი პროცესები ხდება:

1) Ca 3 (PO 4) 2;

3) (NH 4) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 + H 2 O.

მყარ ნარჩენში - Ca 3 (PO 4) 2 და CaO.

წყლის დამატების შემდეგ:

4) Ca 3 (PO 4) 2 + H 2 O;

5) CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

ნახშირორჟანგის გავლის შემდეგ:

6) Ca (OH) 2 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2.

გაუხსნელი ნარჩენი არის Ca 3 (PO 4) 2, შესაბამისად, მ(Ca 3 (PO 4) 2) = 14 გ.

იპოვეთ CaO-ს მასა:

მ(CaO) \u003d 25,2 - 14 \u003d 11,2 გ.

(CaO) \u003d 11.2 / 56 \u003d 0.2 მოლი,

(CaCO 3) \u003d (CaO) \u003d 0.2 მოლი,

მ(CaCO 3) \u003d 0.2 100 \u003d 20 გ.

მ(NH 4) 2 CO 3 = მ(მირევები) - მ(Ca 3 (PO 4) 2) - მ(CaCO 3) \u003d 50 - 14 - 20 \u003d 16 გ.

უპასუხე. მ(NH 4) 2 CO 3 \u003d 16 გ.

ხარისხობრივი ამოცანები

1. მყარი, თეთრი, წყალში ხსნადი ნაერთი A არის მჟავა. როდესაც B ოქსიდი ემატება A წყალხსნარს, წარმოიქმნება თეთრი, წყალში უხსნადი ნაერთი C. ნივთიერების C მაღალ ტემპერატურაზე ქვიშისა და ქვანახშირის თანდასწრებით წარმოიქმნება მარტივი ნივთიერება, რომელიც შედის ა. ამოიცნობთ ნივთიერებებს, დაწერეთ რეაქციის განტოლებები.

უპასუხე. ნივთიერებები: A - H 2 PO 4, B - CaO,
C - Ca 3 (PO 4) 2 .

2. ორი წითელი მყარი ნაზავი (A) და თეთრი ფერი(B) ანთებს მცირე ხახუნით. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ორი თეთრი მყარი, რომელთაგან ერთი (C) იხსნება წყალში მჟავე ხსნარის წარმოქმნით. თუ C ნივთიერებას ემატება კალციუმის ოქსიდი, წარმოიქმნება თეთრი, წყალში უხსნადი ნაერთი. ამოიცნობთ ნივთიერებებს, დაწერეთ რეაქციის განტოლებები.

უპასუხე. ნივთიერებები: A - P (კრ.), B - KClO 3,
C - P 2 O 5.

3. წყალში უხსნადი ნაერთი A თეთრი ფერის, ჟანგბადის არარსებობის პირობებში ნახშირით და ქვიშით მაღალ ტემპერატურაზე კალცინაციის შედეგად წარმოქმნის მარტივ ნივთიერებას B, რომელიც არსებობს რამდენიმე ალოტროპული მოდიფიკაციით. B ნივთიერების დაწვისას წარმოიქმნება ნაერთი C, რომელიც იხსნება წყალში და წარმოქმნის E მჟავას, რომელსაც შეუძლია სამი სახის მარილის წარმოქმნა. ამოიცნობთ ნივთიერებებს, დაწერეთ რეაქციის განტოლებები.

უპასუხე. ნივთიერებები: A - Ca 3 (PO 4) 2, B - P,
C - P 2 O 5, E - H 3 PO 4.

* +/– ნიშანი ნიშნავს, რომ ეს რეაქცია არ მიმდინარეობს ყველა რეაგენტთან ან კონკრეტულ პირობებში.

** საინტერესოა რედოქსის რეაქცია (ORD), რომელიც ხდება ასანთების აალებისას:

Გაგრძელება იქნება

სიუჟეტი ფოსფორის აირისებრ ნაერთებზე და პირველ რიგში ფოსფინზე, ალბათ, სიტყვებით უნდა დავიწყოთ: „მბჟუტავი შუქი, რომელიც ჩნდება ჭაობებში (ცნობილი „მოხეტიალე შუქები“) ფოსფინის სპონტანური აალების შედეგია“. მაშ, შემდეგი განმარტება უკვე ენციკლოპედიური მნიშვნელობისაა: ”ფოსფინი, ან წყალბადის ფოსფიდი (PH 3) არის უფერო გაზი უსიამოვნო სუნით (დამპალი თევზი, ნიორი ან სამრეწველო კარბიდი), შხამიანი, რომელიც წარმოიქმნება ფოსფორმჟავას ბიოქიმიური შემცირების დროს. ეთერები, ძირითადად ანაერობულ პირობებში, ანუ ჟანგბადის წვდომის გარეშე.

ფოსფორის ნაერთები ბუნებაში

ბუნებაში არსებობს მრავალი სხვა აირისებრი ორგანული ნაერთები, რომელთა მოლეკულებში ფოსფორის ატომი P უკავშირდება ნახშირბადის ატომს C. მათ შორის ათასობითა. ბევრი მათგანი ეკოსისტემების ნაწილია, მათ შორის მცენარეებისა და მიკროორგანიზმების ცოცხალი უჯრედები. ნაერთების უდიდესი ჯგუფი C-P ობლიგაციებით აღმოაჩინეს დაახლოებით ორმოცდაათი წლის წინ ცოცხალ ობიექტებში.

ნიადაგებში ასევე არის ფოსფონატები - ფოსფორორგანული ნაერთების წარმოებულები შენარჩუნებული C-P ბმებით. მართალია, ისინი ცოტაა, არაუმეტეს 1-2% ფოსფორისა, რომელიც შეიცავს ორგანულ ნივთიერებებს, ამიტომ მათი აღმოჩენა ყოველთვის არ შეიძლება სახნავ-სათესი მიწაზე, მაგრამ ჭაობიან ნიადაგებსა და მდელოებში მათი შემცველობა 3-4%-მდე იზრდება.

ნორმალურ (აერობულ) პირობებში ორგანული და მინერალური ფოსფორის ბუნებრივი ნაერთებია ფოსფატები (ორთოფოსფატები). მათგან ძალიან ბევრია. ორგანული ფოსფატებისთვის, C-O-R კავშირისხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნახშირბადი და ფოსფორი დაკავშირებულია ჟანგბადის ატომით.

ბუნების ერთ-ერთი გასაოცარი საიდუმლო ის არის, რომ ორგანული ფოსფატები ცოცხალ სისტემებში (მაგალითად, წყალმცენარეებში და მიკროორგანიზმებში) სინთეზირდება და იშლება არა თვითნებურად, არამედ "ოქროს მონაკვეთის" წესის მიხედვით, ემორჩილება გარკვეულ კანონს, რომელიც აღწერილია ცნობილი სერიით. ფიბონაჩის რიცხვები (1, 1, 2, 3, 5, 8...), რომლებშიც ყოველი შემდეგი წევრი უდრის წინა ორის ჯამს. ბუნების ჰარმონია გაუგებრად ვლინდება ეკოსისტემებში ენერგიისა და მატერიის (კერძოდ, ფოსფორის) დაგროვებასა და მოხმარებაში, რაც აღწერილია თანაფარდობით, რომელიც დაახლოებით მოცემულია კლასიკური „ოქროს მონაკვეთის“ კოეფიციენტით 1,618 (5/3, 8). /5, 13/8 და ა.შ.) და ა.შ.), ანუ აღნიშნული ნაერთების 62% უნდა იყოს შეკრული და დაგროვილი, ხოლო მხოლოდ 38% უნდა განადგურდეს ან გაფუჭდეს. ეს შაბლონები შემდგომში გავლენას ახდენს ჰუმუსის დაგროვებაზე, ფოსფორისა და აზოტის ციკლზე და აირის ნაკადებზე, რომლებიც განისაზღვრება ნახშირორჟანგის CO 2 ემისიებით და „ჩაძირვით“ და ნიადაგის „სუნთქვაზე“ (CO 2 და ჟანგბადის O 2 ათვისება). სინამდვილეში, ბუნებაში არის ამ თანაფარდობის რიცხვითი მნიშვნელობების რყევები 1.3-1.7 ფარგლებში. მაგრამ, როგორც არაერთხელ აღინიშნა ავტორის და სხვა მეცნიერების ნაშრომებში, ბევრად უფრო საშინელი გამოდის, რომ მთავარი მიზეზიამ ნიმუშის გადახრები და დარღვევაც კი გახდა ანთროპოგენური აქტივობა.

ზოგიერთმა ექსპერტმა უკვე გაამახვილა ყურადღება იმაზე, რომ ახალი საფრთხეები შეიძლება გველოდეს, თუ ეს თანაფარდობა მიდრეკილია ერთიანობისკენ, ანუ დაგროვება და დაშლა იგივე ინტენსივობით მიმდინარეობს, როგორც ეს ხდება, მაგალითად, ნახშირბადის ციკლში, სადაც გლობალური ეკონომიკის, ოკეანისა და ბიოსფეროს „ინტერვენცია“ ახლა შთანთქავს ნახშირბადის გამონაბოლქვის მხოლოდ ნახევარს (62% უნდა იყოს).

მაგრამ დავუბრუნდეთ ფოსფინს და მის წარმოებულებს, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იმ ფოსფორორგანულ ნაერთებს, რომლებშიც სხვადასხვა ელემენტები (აზოტი, გოგირდი, სილიციუმი, მოლიბდენი და სხვ.) და მათი კომპლექსები გვხვდება ფოსფორთან და ნახშირბადთან ერთად. მიკროორგანიზმების ზრდისათვის ხელსაყრელ პირობებში (კერძოდ, ჭაობებისა და ტუნდრის პირობებში დაკვირვებული დათბობის დროს) ფოსფორორგანული ნაერთები იშლება ფერმენტის (კატალიზატორი) C-P-lyase-ს დახმარებით. ახლა ის გვხვდება ბაქტერიების 9 ჯგუფში, რომლებიც იკვებებიან ფოსფორით და გამოიყოფა მას ფოსფორორგანული ნაერთების დაშლის შედეგად. მაგრამ სოკოები და საფუარი, რომლებიც შეადგენენ ეკოსისტემების მთლიანი მიკროფლორის 50-70%-ს, არ ანადგურებენ ამ ნაერთებს. პირიქით, მათ სინთეზირებენ პროტოზოები, მოლუსკები და სოკოები. სოკო შეიძლება გაიზარდოს ფოსფინის საკმაოდ მაღალი კონცენტრაციითაც კი, მხოლოდ მათი მიცელიუმი ყვითლდება.

გამოყენება, თვისებები, საფრთხეები

ფოსფინი შხამიანია (საშიში კონცენტრაცია, რომელმაც შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი, არის 0,05 მგ/ლ), ხოლო 2000 მლ/მ 3 (2 ლ/მ 3, ან 2 10-3) კონცენტრაციით იწვევს მყისიერ სიკვდილს. იგი ძირითადად გვხვდება სოფლის მეურნეობაში მარცვლეულის დეზინფექციის დროს და ტკიპებისა და სხვა მავნებლებისგან დაცვის დროს კულტურების, განსაკუთრებით მარცვლოვანი კულტურების ტრანსპორტირებისას. ადრე მას აქტიურად იყენებდნენ ბეღელებში ვირთხებისა და თაგვების წინააღმდეგ. ავსტრალიაში მის დახმარებას მიმართავენ ზედმეტად სწრაფად გამრავლებული კურდღლების წინააღმდეგ ბრძოლაშიც კი. გარდა ამისა, რიგი ჰერბიციდები და ინსექტიციდები შეიცავს ფოსფინის და მისი წარმოებულების საფუძველზე დაფუძნებულ ფოსფორორგანულ ნაერთებს. და ბოლოს, ბოლო დროს სულ უფრო და უფრო საჭირო ხდება მასთან გამკლავება ფართომასშტაბიან ნგრევასთან დაკავშირებით ქიმიური იარაღები, რომელიც უზრუნველყოფს სარინისა და სომან-ფოსფინის წარმოებულების შხამიანი ფოსფორორგანული ნაერთების განეიტრალებას.

სუფთა ფოსფინი (მინარევების გარეშე) აალდება 150 ° C ტემპერატურაზე, იწვის ტოქსიკური ფოსფორის მჟავის წარმოქმნით, მაგრამ დიფოსფინის P 2 H 4 მინარევების ან აირისებრი ფოსფორის P 4 მინარევების თანდასწრებით მას შეუძლია სპონტანურად აალება ჰაერში. ფოსფინის რეაქცია ჟანგბადთან (ისევე როგორც მსგავსი მეთანის - CH 4 და სილანის - SiH 4 დაჟანგვა) ეხება განშტოებულ ჯაჭვურ რეაქციებს. ქიმიური რეაქციები, ანუ ის უფრო სწრაფად მიედინება და შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება. ფოსფინის დაჟანგვა ხდება ოთახის ტემპერატურაზე, მაგრამ გაზი შეიძლება იყოს სტაბილური დაბალ ტემპერატურაზე. ფოსფინის დაჟანგვა შეიძლება დაჩქარდეს ულტრაიისფერი შუქით მისი დასხივებით. ჰაერში მისი თვითანთება შესაძლებელია 1,7-1,9% (17-19 ლ/მ 3) კონცენტრაციით ან 26-27 გ/მ 3. ასე რომ, ჭაობიან ეკოსისტემებში ხშირად უხდება საქმე არა მხოლოდ აღნიშნულ „მაწანწალა ხანძრებს“, არამედ სპონტანურ წვას (სხვათა შორის, გავრცელებული ტორფის ხანძარი იგივე ხასიათისაა).

ფუმიგაციისთვის (მარცვლეულისა და სოფლის მეურნეობის პროდუქტების ტკიპებისა და სხვა მავნებლებისგან გასათავისუფლებლად), ჩვეულებრივ გამოიყენება ფოსფიდები, კერძოდ, ფოსფორის ნაერთები ლითონებთან. ჰაერის ტენიანობის რეაქციაში ფოსფიდები ათავისუფლებენ ფოსფინს. ფოსფიდების შემცველი ტაბლეტები და ლენტები იდება შესანახ ობიექტებში 9 გ/ტ მარცვლეულის ან ხანგრძლივ შენახვას დაქვემდებარებული სხვა პროდუქტების სიჩქარით, მათ ემატება ვაშლიც კი. ითვლება, რომ ფოსფინი აორთქლდება აერაციისას, თუმცა სამეცნიერო ლიტერატურაში არსებული მონაცემებით, მომწამვლელი აირის 13%-მდე შეიწოვება საკვებ მარცვლეულში. მარტო ამ გარემოებამ არ უნდა აიძულოს ასეთი „დეზინფექცია“ უკიდურესი სიფრთხილით მოექცეს?!

ახლა, ტრანსპორტირებისა და შენახვის დროს მარცვლეულის ფუმიგაციისთვის, ნებადართულია ორი ნაერთის გამოყენება - მეთილბრომი და მეთილფოსფინი, ხოლო პირველი არის სიდიდის რიგით ნაკლები ტოქსიკური (და ეფექტური), ვიდრე მეორე. ამ უკანასკნელის გამოყენებით, ჩუმად ვარაუდობენ, რომ შხამიანი ფოსფინი, სარდაფის შიგთავსით შთანთქმის შემდეგ, სასწაულებრივად მოიპოვება და აორთქლდება, იწამლება მხოლოდ ტკიპები და სხვა მავნებლები. როგორც ჩანს, ადრე არ იყო ჩვეულებრივი ფიქრი იმაზე, თუ რამდენად შეესაბამება ეს სურათი რეალობას. იმავდროულად, თითქმის ნახევარი საუკუნის წინ გაირკვა, რომ მეთილფოსფინი (ორი აირის ნარევი - მეთანი CH 4 და ფოსფინი PH 3) უკიდურესად ტოქსიკურია, თითქმის როგორც თავად ფოსფინი.

მეთანი და ფოსფინი ბიოსფეროში

საიდუმლო არ არის, რომ ჭაობიდან გამოსხივებული მეთანი ითვლება ერთ-ერთ მთავარ სათბურის გაზად და რჩება აქტიური განხილვისა და კვლევის საგანი გლობალური კლიმატის ცვლილების პრობლემებთან დაკავშირებით. სამწუხაროდ, რუსეთში მისი კონცენტრაცია ატმოსფეროში განისაზღვრება მხოლოდ ერთ ამინდის სადგურზე (ტერიბერკა კოლას ნახევარკუნძულზე). მაგრამ ციმბირის ჭაობებზე მისი გაზომვა არ იქნება ცუდი!

როგორც ცნობილია, მეთანის უზარმაზარი მარაგი (7·10 11 -3·10 13 ტონა) შენარჩუნებულია დედამიწის სიღრმეში, მათგან 4·10 11 ტონა არქტიკული მუდმივი ყინვის ზონაშია. ხმელეთზე მეთანი გვხვდება ჭაობების ორგანულ ნაერთებში, ნალექებში და ნამსხვრევებში, ხოლო მსოფლიო ოკეანეში - გაზის ჰიდრატებში, რომლებიც წარმოიქმნება ფსკერის ქვეშ, დაბალი ტემპერატურის პირობებში. გაეროს კლიმატის ცვლილების ანგარიშში ექსპერტები აცხადებენ, რომ ციმბირში მეთანის გათავისუფლება ჭაობიდან და მუდმივი ყინვაგამძლეა. ბოლო წლებისწრაფად იზრდება. ტუნდრას ნიადაგებიდან მეთანის მაქსიმალური გამოყოფა მიიღწევა 8-10°C-ზე, ხოლო 5°C-ზე მისი დაჟანგვა CO 2-მდე და წყალი ჭარბობს. იგი ყალიბდება ნიადაგის ყველა ჰორიზონტზე. ბოლო კვლევების შედეგად გაირკვა, რომ, მაგალითად, ჩვენი სამხრეთ ბუჩქოვანი ტუნდრა (ვორკუტას მახლობლად) ნახშირბადის ნიჟარას ემსახურებოდა ბოლო ხუთი წლიდან მხოლოდ ორს.

ეს საკმაოდ საშიში ტენდენციაა, მით უმეტეს, თუ გავითვალისწინებთ, რომ ჩვენს ქვეყანას შეადგენს დედამიწის ყველა ჭაობის 2/3. ჩვენი ჭაობების ფართობი აღემატება სასოფლო-სამეურნეო დანიშნულების მიწის ფართობს: 2003 წლის მონაცემებით, 343 მილიონი ჰექტარი ჭაობი (აქედან 130 მილიონი ჰექტარი ტყეებით არ არის დაფარული) და 221 მილიონი ჰექტარი სასოფლო-სამეურნეო მიწა (აქედან 123 მილიონი ჰექტარი. სამეურნეო მიწები).

და აი, როგორ შეაფასეს მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის თანამშრომლებმა მეთანის გამოყოფა 2007 წელს ტომსკის რეგიონის ჭაობებში გაზომვების შედეგების საფუძველზე. მათი შეფასებით, მეთანის ნაკადის საშუალო ღირებულება იყო დაახლოებით 10 მგ/მ 2 საათში. ზაფხულში დღეში 2,4 კგ/ჰა-ის გამოშვება შეიძლება, სეზონზე კი 432 კგ/ჰა (6 თვე). ხოლო 130 მილიონი ჰექტარი ჭაობიდან - თითქმის 60 მილიონი ტონა.მეთანის ასეთი რაოდენობის დაჟანგვას ორჯერ მეტი ჟანგბადი დასჭირდება - 120 მილიონი ტონა.

მეთანის ემისიის მთავარი "გვერდითი" ეფექტი უნდა იქნას აღიარებული, როგორც ის ფაქტი, რომ ტუნდრასა და ჭაობის ეკოსისტემებში დაბალ ტემპერატურაზე, მეთანი არა მხოლოდ წარმოადგენს ნახშირბადის საკმაოდ დიდ რაოდენობას, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვნად შეცვალოს მისი შემცველობა ატმოსფეროში, არამედ მჭიდროდ არის დაკავშირებული. ფოსფორორგანული ნაერთები, რომლებიც უცვლელად გვხვდება მცენარეებში, ჭაობებისა და ნალექების მიკროფლორაში (ძირითადად აღნიშნული C-P კავშირის გამო). და მისი იზოლაცია იმ ადგილებიდან, სადაც ის ადრე იყო სინთეზირებული, ბიოქიმიური დუღილის პროცესების გაძლიერების გამო ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხდება არანაკლებ ფოსფინზე დაფუძნებული ნაერთების დაშლის გამო. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, CH 4 და PH 3 აირები გამოიყოფა პარალელურად. იმავდროულად, მაშინ როცა გარემოსდამცველები და კლიმატოლოგები ატმოსფეროში მხოლოდ CO 2 და CH 4 შემცველობის ცვლილებებს აკვირდებიან და PH 3-ის შემცველობას არავინ ითვალისწინებს. მაგრამ ამაოდ!

ეს გამოტოვება ნაწილობრივ გამოწვეულია იმით, რომ მხოლოდ რამდენიმე ექსპერტმა იცის ატმოსფეროში ფოსფორის შემცველობის გაზომვის მეთოდები აირისებრ მდგომარეობაში. ბოლოს და ბოლოს, თუნდაც შიგნით სამეცნიერო სამყაროჯერ კიდევ არსებობს მოსაზრება, რომ ფოსფორი ბუნებაში ძირითადად არსებობს ფოსფატების სახით და ჰიდროლიზის შემდეგ. P-O-R კავშირები, P-O-C და თუნდაც P-C იქცევა მყარად. ფოსფორის ნაკადები ატმოსფეროში PH 3 ტიპის აქროლადი ნაერთების სახით ითვლება უმნიშვნელოდ და უგულებელყოფილია. ატმოსფეროში გამოთავისუფლებული ფოსფორის შემცველობის განსაზღვრა ფოსფინით მხოლოდ ჩვეულებრივი მეთოდების გამოყენებით, რომლებიც გამოიყენება მყარ ნაერთებში ფოსფორის გამოსავლენად, მნიშვნელოვნად ამახინჯებს ეკოსისტემებში ფოსფორის ციკლის რეალურ სურათს. ამავე დროს, უგულებელყოფილია ატმოსფეროში შხამიანი და სპონტანურად წვადი ფოსფინის გამოჩენა.

ფოსფინის საფრთხე: მარტივი შეფასებები

იმავდროულად, ეკოსისტემებში ფოსფინის გამოყოფის უმარტივესი რაოდენობრივი შეფასება შეიძლება მიღებულ იქნას წყლით დატბორილი ტერიტორიების შესწავლით, წყლის მდელოების ან ბრინჯის ველების სიმულაციის გზით. როგორც დაარსდა მოსკოვის სასოფლო-სამეურნეო აკადემიაში, რომელიც ჩატარდა ჯერ კიდევ 1926 წელს. K. A. Timiryazev, მკაცრად კონტროლირებად პირობებში ჩატარებული ექვსი ექსპერიმენტის სერია, 9,7 მგ ფოსფორი 1 კგ ნიადაგიდან საათში გადადის აირისებრ ფორმაში (ფოსფინი). არც თუ ისე რთული გაანგარიშება იძლევა 2,13 კგ/ჰა დღეში. მაგრამ ეს თითქმის იმდენია, რამდენიც მეთანი გამოიყოფა ჭაობიდან! ამრიგად, სეზონისთვის ვიღებთ 383 კგ/ჰა-ს, ხოლო უხეო ჭაობების მთელი ფართობიდან (130 მილიონი ჰექტარი) - დაახლოებით 50 მილიონი ტონა PH 3. მისი დაჟანგვის შესახებ ფოსფორის მჟავამდე ფორმულის მიხედვით

PH 3 + 2O 2 → H 3 PO 4

ადვილი მისახვედრია, რომ ორჯერ მეტი ჟანგბადი იქნება საჭირო - თითქმის 100 მილიონი ტონა (მეთანისთვის ეს მნიშვნელობები იყო, შესაბამისად, 60 და 120 მილიონი ტონა).

ნიადაგიდან ფოსფინის გამოყოფის არაპირდაპირი დადასტურებაა ბრინჯის ველებში ფოსფორის ნაკადების შესწავლა - დარგვიდან მოსავლის აღებამდე, დატბორილ ნიადაგებში ფოსფორის დანაკარგი 3-8-ჯერ აღემატება მის შემცველობას მარცვლეულსა და ჩალაში. Р 2 O 5-ის მაქსიმალური მოცილება აღწევს 100 კგ/ჰა-ს. ორგანული ფოსფორის ნაერთები ნიადაგიდან გამოიყოფა 4-ჯერ მეტი ვიდრე მცენარეებში ინახება. ფოსფორის მთლიანი დანაკარგი ნიადაგის ზედა (20 სმ) ფენიდან, სხვადასხვა შეფასებით, 960-2940 კგ/ჰა-ს შეადგენს. არსებობს მტკიცებულება, რომ როდესაც ბრინჯი იზრდება დატბორილ ჩეკებზე 32 წლის განმავლობაში, ჰუმუსის ნახევარზე მეტი იკარგება ნიადაგიდან და მასთან ერთად, რა თქმა უნდა, ხდება აზოტი და ფოსფორი.

ეს ასევე შეიძლება მოხდეს მათი აირისებრი ფორმების - ამიაკის (NH 3) და ფოსფინის (PH 3) გამოყოფის გამო. უკვე დიდი ხანია ცნობილია, რომ ქიმიური თვისებების მიხედვით ისინი ქიმიური სტრუქტურული ანალოგებია. ვიმეორებ, ფოსფორისა და აზოტის განსაზღვრა მხოლოდ მინერალური სახით, გაზის კომპონენტების იგნორირება არ ასახავს ეკოსისტემებში მიმდინარე პროცესებს, განსაკუთრებით ანაერობულ პირობებში. კერძოდ, პირდაპირი დადასტურება იმისა, რომ ფოსფორი მეთანთან ერთად გამოიყოფა ჭაობის ეკოსისტემებში, მიღებულია ბოლო კვლევებში.

ატმოსფეროში ფოსფინის შემცველობის შესაძლო შეფასების შესახებ დისკუსიებს რომ დავუბრუნდეთ, უნდა აღინიშნოს, რომ არა მხოლოდ ჩრდილოეთის ან ტროპიკების ჭაობები, არამედ ბრინჯის ფართო პლანტაციებიც (ძირითადად ინდოეთში, ჩინეთში, იაპონიაში და სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიის ქვეყნებში. ) შეუძლია საკმაოდ ხელშესახები წვლილი შეიტანოს.

სამეცნიერო ლიტერატურაში არის მტკიცებულება, რომ ნალექის დროს მიწაზე 3,5 კგ/ჰა-მდე ფოსფორი ცვივა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ფოსფორის მხოლოდ 1%, რომელიც, სავარაუდოდ, ჭაობის სისტემებიდან ან დატბორილი ნიადაგებიდან ფოსფინით ატმოსფეროში მოიხსნება (383 კგ/ჰა), დანარჩენი 99%, როგორც ჩანს, სწრაფად იჟანგება, ნალექი ან იშლება. (მაგალითად, ჰიდროლიზის შედეგად) ჰაერის ზედაპირულ ფენებში, ლითოსფეროში და ბიოსფეროში, რაც უზრუნველყოფს ფოსფორის გადანაწილებას დედამიწის ზედაპირზე.

რა თქმა უნდა, ფოსფინი, ისევე როგორც მეთანი, არის ატმოსფეროში, მაგრამ უნდა ვაღიაროთ, რომ ფოსფორის ციკლი გაცილებით უარესია, ვიდრე აზოტის ან ნახშირბადის ციკლი. მაღალაქტიური ფოსფორის ნაერთები ჟანგბადის თანდასწრებით სწრაფად გადაიქცევა ნეიტრალურ კომპლექსებად, „უვნებელ“ ფოსფატებად. გარდა ამისა, ფოსფორი ჩვეულებრივ მწირია ეკოსისტემებში, ანუ ის არის დაბალი კონცენტრაციით. ამიტომ, ვიმეორებ, ფოსფორის მხოლოდ ფოსფატების სახით გათვალისწინების მცდელობებმა შეიძლება გამოიწვიოს ეკოსისტემებში მისი ნამდვილი როლის შესამჩნევი დამახინჯება. და რა შეიძლება გამოიწვიოს ამ როლის შეუფასებლობამ, ნათლად ჩანს, მაგალითად, ადრე დაუფიქრებლად გაჟღენთილი ჭაობებიდან, რომლებიც მშრალ წლებში ადვილად ანთებენ მეთანის (CH 4), სილანის (SiH 4) და ფოსფინის (PH 3) გამო.

ზემოხსენებულ ტერიბერკას მეტეოროლოგიურ სადგურზე გაზომვების შედეგების მიხედვით, დადგინდა, რომ 1990 წელს რუსეთის ტერიტორიიდან ატმოსფეროში 48,8 მილიონი ტონა მეთანი გამოიცა (გავიხსენოთ, ჩვენი შეფასებები უხეო ჭაობების მთელ ფართობზე. შეადგენდა დაახლოებით 60 მლნ ტონას). 1996-2003 წწ ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია 2003 წელს დაფიქსირდა. ეს წელი ყველაზე თბილი იყო მთელი რუსეთისთვის, განსაკუთრებით ზაფხულში და შემოდგომაზე ჭაობისა და ტუნდრას ზონებში (იაკუტია, დასავლეთ ციმბირი) - საშუალოდ, აქ ტემპერატურა თითქმის 6 ° C-ით მაღალი აღმოჩნდა, ვიდრე გრძელვადიანი. ამ პირობებში, ზაფხულში ოზონის O 3-ის შემცველობის შემცირება რუსეთის ჩრდილოეთით ერთდროულად 5-10%-ით დაფიქსირდა. მაგრამ ზაფხულში აქ ასევე დაჩქარებულია ფოტოსინთეზის და ჟანგბადის წარმოქმნის პროცესები. მაშასადამე, აშკარაა, რომ 2003 წლის თბილ პირობებში აქ ოზონს ინტენსიურად მოიხმარდნენ მეთანისა და ფოსფინის გაზრდილი რაოდენობის დაჟანგვის მიზნით.

ფოსფინიდან ჟანგბადამდე: ზოგიერთი სტატისტიკა და ფილოსოფია

საიდუმლო არ არის, რომ უმდიდრესი ბიოლოგიური რესურსების გამო რუსეთი უკვე მიეჩვია მსოფლიოს ჟანგბადის დონორად მიჩნევას. ექსპერტების აზრით, მის ტერიტორიაზე ყოველწლიურად 8130 მილიონი ტონა O 2 იქმნება. როგორც ჩანს, სიმართლეს ძალიან არ შევცოდავთ, თუ ვივარაუდებთ, რომ ფოტოსინთეზის პროცესი, რომელიც პასუხისმგებელია ჟანგბადის ამ მასის წარმოქმნაზე, ემორჩილება ზემოხსენებულ „საყოველთაო ჰარმონიის კანონს“ - „ოქროს მონაკვეთის“ წესს. . 1,47 ტონა ნახშირორჟანგი, 0,6 ტონა წყალი და 3,84 გკალ მზის ენერგია იხარჯება ფოტოსინთეზის დროს 1 ტონა ორგანული ნივთიერების წარმოქმნაზე და გამოიყოფა 1,07 ტონა ჟანგბადი. თანაფარდობა აბსორბირებული CO 2-ის რაოდენობასა და გამოთავისუფლებულ O 2-ს შორის (1.47: 1.07) არც ისე განსხვავდება "ოქროსგან".

ზოგიერთი გამოქვეყნებული შეფასებით, რუსეთში ჟანგბადის მოხმარება (სუნთქვა, საწვავის წვა და სხვა სამრეწველო საჭიროებები) არის 2784 მლნ ტონა. მაშინ მისი "წარმოება" რუსეთის მიერ მოხმარებას აჭარბებს 5346 მლნ ტონით. მაგრამ სხვა გათვლებით, რომლებიც ითვალისწინებენ მიკროფლორას მიერ ჟანგბადის მოხმარება (ყოფილი მთლიანი ნიადაგი) "სუნთქვისთვის", რუსული ჟანგბადის წარმოების ჭარბი რაოდენობა მის მოხმარებაზე უკვე რიგით ნაკლებია - 560 მილიონი ტონა გაზი და მოხმარებული ჟანგბადი. ხელუხლებელ მიწებზე ამ ღირებულების ღირებულება უახლოვდება 1,58-ს, ხოლო სახნავ-სათესი მიწებზე ის მერყეობს 1,3-1,75 - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჟანგბადი იხარჯება "ეკონომიურად" (42-37%) ღორის "სუნთქვის" პროცესში. ნიადაგი (42-37%), უფრო მეტად გამოიყოფა ნახშირორჟანგი (58-63%). თუ ჩვენ გამოვიყენებთ "ოქროს მონაკვეთის" საშუალო მნიშვნელობიდან 1,52 CO 2: O 2 თანაფარდობისთვის, მაშინ რუსეთის ნიადაგებიდან CO 2-ის გამოყოფით 10409 მილიონი ტონა ჟანგბადი იხარჯება კიდევ 6848 მილიონი ტონა ჟანგბადი. რუსული ნიადაგების "სუნთქვისთვის" (2004 წლის შეფასებით, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბიოლოგიის ფუნდამენტური პრობლემების ინსტიტუტის თანამშრომლების, კერძოდ, ვ. ნ. კუდეაროვის მონაცემების საფუძველზე).

ერთგვარი „ოქროს პროპორცია“ შეიმჩნევა აგრეთვე CO 2-ის ჩაძირვასა და მის გამოყოფას შორის რუსეთის მასშტაბით. თანაფარდობა ნიჟარას შორის, რომელიც წელიწადში 4450 მლნ ტონაა (ნახშირბადის თვალსაზრისით) და გამონაბოლქვს (2800 მლნ ტონა - იგივე ერთეულებში) უდრის 1,59-ს, ანუ საოცრად ახლოსაა "ოქროსთან". მანამ, სანამ რუსეთში არ არის CO 2-ის ჭარბი რაოდენობა, ჩვენი ეკოსისტემები შთანთქავს იმაზე მეტს, ვიდრე გამოყოფს, ჩვენი ტყეები გვიშველის და ფარავს ჩვენს "ცოდვებს". მაგრამ ბოლო წლებში (ძირითადად ჩრდილოეთში) სულ უფრო ხშირად აღინიშნა, რომ ეკოსისტემები ვერ უმკლავდებიან შთანთქმის „გეგმას“ და აღნიშნული თანაფარდობა ირღვევა.

თუმცა, ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია, რომ, როგორც მთელი რიგი შეფასებიდან გამომდინარეობს, რუსეთში ჟანგბადის მთლიანი მოხმარება წელიწადში ჩვენი საჭიროებისთვის (2784 მილიონი ტონა), ნიადაგის სუნთქვა (6848 მილიონი ტონა) და მეთანისა და ფოსფინის დაჟანგვა (220). მილიონი ტონა) უახლოვდება 10 მილიარდ ტონას, რაც თითქმის 2 მილიარდი ტონით მეტია, ვიდრე ყველა ჩვენი ტყე აწარმოებს. და ეს სამწუხარო ბალანსი ბევრად უფრო სერიოზულ პრობლემად მეჩვენება, ვიდრე მოსალოდნელია კვოტებით ვაჭრობა. კონსერვაციის მიზნით გარემოდა პლანეტის ბიოსფერო, რომლის რესურსებს დღეს ვხარჯავთ 25%-ით მეტს, ვიდრე დრო გვაქვს აღსადგენად, საბოლოოდ უნდა გავაცნობიეროთ, რომ მოხმარების შეზღუდვის გარეშე ჩვენ და ჩვენი შთამომავლები უბრალოდ ვერ გადარჩებით. და ბოლოს, რაც არანაკლებ მნიშვნელოვანია, ეს ეხება ჟანგბადს. როგორც ჩანს, ატმოსფეროში ის ბევრია (21%), მაგრამ არ უნდა დაუშვას, რომ დედამიწაზე მეტი მოიხმაროს, ვიდრე წარმოებულია.

შეჯამება

საიდუმლო არ არის, რომ ბოლო 100 წლის განმავლობაში, ადამიანის დაუფიქრებელი საქმიანობის და ბუნების კანონების უგულებელყოფის შედეგად, ნახშირორჟანგის გამონაბოლქვი ატმოსფეროში (და მისი შემცველობა იქ), სხვადასხვა შეფასებით, გაიზარდა 25-35% -ით. . გლობალური დათბობის ერთ-ერთი ცუდად გათვლილი შედეგი შეიძლება იყოს ბიოქიმიური პროცესების მკვეთრი გაძლიერება ჭაობებისა და მუდმივი ყინვების ბუნებრივ რაიონებში. ამავდროულად, შეიძლება მკვეთრად გაიზარდოს არა მხოლოდ მეთანის ემისია (ეს უკვე თითქმის აშკარაა), არამედ აირებიც, რომლებიც ნაკლებად არის შესწავლილი ბიოსფეროზე მათი ზემოქმედების თვალსაზრისით: ამიაკი, სილანი და ფოსფინი, რაც მოითხოვს ბევრს. ჟანგბადი დაჟანგვისა და ნეიტრალიზაციისთვის. მაგრამ ასევე არ არის სრულად გაანალიზებული უკუკავშირის ეფექტები (მაგალითად, მეთანის უფრო ინტენსიური გამოყოფა დააჩქარებს CO 2-ის კონცენტრაციის შემდგომ ზრდას ატმოსფეროში, რაც, თავის მხრივ, შეიძლება გამოიწვიოს ფოტოსინთეზის მკვეთრი შენელება). როგორც ბოლო კვლევებიდან ირკვევა, ფოტოსინთეზის კომპენსატორული როლი ბორეალურ ტყეებში შესამჩნევად შესუსტდა 1990-იან წლებში. მაგრამ სანამ მტკიცედ დადგინდებოდა, რომ ხეები ყველა განედზე საიმედოდ უწყობდნენ ხელს ფოტოსინთეზს და CO 2-ის ასიმილაციას. საშიში ტენდენცია! და ტყეების ასეთი „მეტამორფოზების“ მაგალითები ყოველწლიურად მრავლდება.

ამჟამად ჩვენ თითქმის არაფერი ვიცით ამ სტატიაში არაერთხელ ნახსენები სილანის (SiH 4) იზოლაციისა და დაჟანგვის შესახებ. იმავდროულად, ყველა ჭაობის მცენარე, მარცვლეული და მიკროორგანიზმი მდიდარია ორგანული სილიციუმით. ამაღლებული ჭაობების ტორფში - 43% SiO 2, გარდამავალი - 28%, დაბლობში - 21%. ჯერჯერობით, არსებობს მხოლოდ ფრაგმენტული მტკიცებულება, რომ სილანი ფოსფინთან ერთად ქმნის არასაკმარისად შესწავლილ კომპლექსებს - სილიფოსფინებს. სილანის იზოლაციის პროცესები, მისი დაჟანგვა და სხვა ელემენტებთან კომბინაცია მოითხოვს სერიოზულ შესწავლას.

და ბოლოს - ფანტასტიკური გარეგნობის სიუჟეტი, რომელმაც ყველას უნდა დააფიქროს, ვისაც ჯერ არ დაუკარგავს ეს უნარი. ატმოსფეროს ზედაპირულ ფენაში, ნახშირორჟანგის და ზოგიერთი სხვა "მკვდარი" გაზების შემცველობის სწრაფი ზრდის გამო, უახლოეს მომავალში შეიძლება მოხდეს ჟანგბადის დეფიციტი არა მხოლოდ ფოტოსინთეზის შენელების გამო, არამედ მატება. დაჟანგვის, წვის და სუნთქვის მოხმარებაში, არამედ „ეკრანის“ მომწამვლელი გაზების გამო, რომლებიც ხელს უშლიან O 2-ის შემოდინებას ატმოსფეროს უფრო მაღალი ფენებიდან.

მილიარდობით წლის განმავლობაში დედამიწაზე მთელი სიცოცხლის საფუძველი იყო ფოტოსინთეზი, რომელიც რეგულარულად ამარაგებდა პლანეტას ჟანგბადით. სამწუხაროდ, როგორც ზოგიერთი მკვლევარი სამართლიანად აღნიშნავს, პირველად ისტორიაში, თანამედროვე ცივილიზაციამ, როგორც ჩანს, მოახერხა ატმოსფეროს ჟანგბადით შევსების შენელება და ბუნება ბიფურკაციამდე მიიყვანა. გადარჩება ის?

იხილეთ, მაგალითად: Yeldyshev Yu.N. არის თუ არა მეთანი გლობალური დათბობის დამნაშავე? // ეკოლოგია და ცხოვრება, 2007, No11, გვ. 45; კლიმატის ცვლილება: ფაქტები და ფაქტორები // ეკოლოგია და ცხოვრება, 2008, No3, გვ. 44.
იხილეთ, მაგალითად, სტატია Kravchenko I.K. ჟურნალში „მიკრობიოლოგია“, No6, 2007 წ.