การใช้งาน
สูตรเคมีฟอสฟีน พิษจากก๊าซฟอสฟีนและการรักษา

สูตรเคมีฟอสฟีน พิษจากก๊าซฟอสฟีนและการรักษา

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

ไอระเหยของฟอสฟอรัสที่อุณหภูมินี้ประกอบด้วยโมเลกุล P 2 เกือบทั้งหมด ซึ่งจะควบแน่นเป็นโมเลกุล P 4 เมื่อเย็นตัวลง

เมื่อไอระเหยควบแน่นจะก่อตัวขึ้น สีขาว (สีเหลือง) ฟอสฟอรัสซึ่งประกอบด้วยโมเลกุล P 4 ที่มีรูปร่างเป็นจัตุรมุข เป็นสารสีเหลืองอ่อนที่มีปฏิกิริยาสูง นุ่ม คล้ายขี้ผึ้ง ละลายได้ในคาร์บอนไดซัลไฟด์และเบนซีน ในอากาศ ฟอสฟอรัสจะติดไฟที่อุณหภูมิ 34 ° C มีคุณสมบัติพิเศษในการเรืองแสงในที่มืดเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันช้าไปยังระดับล่าง มันคือฟอสฟอรัสขาวที่แบรนเคยถูกแยกออกมาต่างหาก

หากฟอสฟอรัสขาวถูกทำให้ร้อนโดยไม่ได้สัมผัสกับอากาศ มันจะกลายเป็นสีแดง (ได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2390 เท่านั้น) ชื่อ ฟอสฟอรัสแดงหมายถึงการปรับเปลี่ยนหลายอย่างพร้อมกัน โดยมีความหนาแน่นและสีต่างกัน: มีตั้งแต่สีส้มจนถึงสีแดงเข้มและแม้แต่สีม่วง ฟอสฟอรัสแดงทุกชนิดไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เมื่อเทียบกับฟอสฟอรัสขาว พวกมันมีปฏิกิริยาน้อยกว่า (จุดไฟในอากาศที่ t> 200 ° C) และมีโครงสร้างโพลีเมอร์: นี่คือ P 4 tetrahedra ที่เชื่อมต่อกันในสายโซ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด "ฟอสฟอรัสสีม่วง" ค่อนข้างแตกต่างจากพวกมันซึ่งประกอบด้วยกลุ่ม P 8 และ P 9 ที่วางอยู่ในโครงสร้างท่อยาวที่มีหน้าตัดห้าเหลี่ยม

ที่ ความดันโลหิตสูงฟอสฟอรัสขาวจะถูกแปลงเป็น ฟอสฟอรัสดำสร้างขึ้นจากรูปหกเหลี่ยมเชิงปริมาตรที่มีอะตอมของฟอสฟอรัสที่จุดยอด เชื่อมต่อกันเป็นชั้นๆ เป็นครั้งแรกที่การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นในปี 1934 โดย Percy Williams Bridgman นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน โครงสร้างของฟอสฟอรัสดำคล้ายกับกราไฟต์ โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือชั้นที่เกิดจากอะตอมของฟอสฟอรัสไม่แบน แต่เป็น "ลูกฟูก" ฟอสฟอรัสดำเป็นการดัดแปลงฟอสฟอรัสน้อยที่สุด เมื่อถูกความร้อนโดยปราศจากอากาศ มันจะผ่านเข้าไปในไอระเหยซึ่งฟอสฟอรัสขาวควบแน่นไปเหมือนสีแดง

ฟอสฟอรัสขาวเป็นพิษมาก: ปริมาณอันตรายถึงชีวิตประมาณ 0.1 กรัม เนื่องจากอันตรายจากการจุดไฟในอากาศจึงถูกเก็บไว้ใต้ชั้นน้ำ ฟอสฟอรัสสีแดงและสีดำมีพิษน้อยกว่าเนื่องจากไม่ระเหยและไม่ละลายในน้ำ

คุณสมบัติทางเคมี

สารเคมีที่ใช้งานมากที่สุดคือฟอสฟอรัสขาว (เพื่อความเรียบง่ายในสมการของปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับฟอสฟอรัสขาวพวกเขาเขียนเป็น P ไม่ใช่ P 4 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากปฏิกิริยาที่คล้ายกันเป็นไปได้ด้วยการมีส่วนร่วมของฟอสฟอรัสแดงซึ่งเป็นองค์ประกอบโมเลกุล ไม่ทราบแน่ชัด) ฟอสฟอรัสรวมโดยตรงกับสารที่ง่ายและซับซ้อนมากมาย ในปฏิกิริยาเคมี ฟอสฟอรัส เช่น สามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

ยังไง ออกซิไดเซอร์ฟอสฟอรัสทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัสหลายชนิด เช่น

2P + 3Ca = Ca 3 P 2

P + 3Na = นา 3 P

โปรดทราบว่าในทางปฏิบัติแล้ว ฟอสฟอรัสไม่ได้รวมกับฟอสฟอรัสโดยตรง

ยังไง ตัวรีดิวซ์ฟอสฟอรัสทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน กำมะถัน (เช่น กับอโลหะที่มีอิเล็กโตรเนกาทีฟมากกว่า) ในกรณีนี้ ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา สารประกอบทั้งฟอสฟอรัส (III) และสารประกอบฟอสฟอรัส (V) สามารถเกิดขึ้นได้

ก) ด้วยการเกิดออกซิเดชันช้าหรือขาดออกซิเจน ฟอสฟอรัสจะถูกออกซิไดซ์เป็นฟอสฟอรัส (III) ออกไซด์หรือฟอสฟอรัสแอนไฮไดรด์ P 2 O 3:

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

เมื่อฟอสฟอรัสถูกเผาไหม้เกิน (หรืออากาศ) ฟอสฟอรัสออกไซด์ (V) จะเกิดขึ้นหรือฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์ P 2 O 5:

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

b) ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของรีเอเจนต์ปฏิกิริยาของฟอสฟอรัสกับฮาโลเจนและรูปแบบกำมะถันตามลำดับเฮไลด์และซัลไฟด์ของฟอสฟอรัสไตรและเพนตาวาเลนต์ ตัวอย่างเช่น:

2P + 5Cl 2 (เช่น) \u003d 2PCl 5

2P + 3Cl 2 (ไม่เพียงพอ) = 2PCl 3

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

2P + 3S (ไม่เพียงพอ) = P 2 S 3

ควรสังเกตว่าฟอสฟอรัสสร้างสารประกอบ PI3 ที่มีไอโอดีนเท่านั้น

ฟอสฟอรัสมีบทบาทเป็นตัวรีดิวซ์ในการทำปฏิกิริยากับกรดออกซิไดซ์:

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

- ด้วยกรดไนตริกเข้มข้น:

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

- ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น:

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

ฟอสฟอรัสไม่ทำปฏิกิริยากับกรดอื่น ๆ

เมื่อถูกความร้อนด้วยสารละลายที่เป็นน้ำ ฟอสฟอรัสจะเกิดความไม่สมส่วน ตัวอย่างเช่น

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

นอกจากฟอสฟีน PH 3 อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเหล่านี้เกลือของกรดไฮโปฟอสฟอรัส H 3 PO 2 ยังเกิดขึ้น - ไฮโปฟอสไฟต์ซึ่งฟอสฟอรัสมีสถานะออกซิเดชันเฉพาะที่ +1

การใช้ฟอสฟอรัส

ส่วนหลักของฟอสฟอรัสที่ผลิตในโลกนั้นใช้ในการผลิตกรดฟอสฟอริกซึ่งได้รับปุ๋ยและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ฟอสฟอรัสแดงใช้ในการผลิตไม้ขีดซึ่งมีอยู่ในมวลซึ่งใช้กับกล่องไม้ขีด

ฟอสฟีน

สารประกอบไฮโดรเจนที่รู้จักกันดีที่สุดของฟอสฟอรัสคือฟอสฟีน PH 3 ฟอสฟีนเป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นกระเทียมและเป็นพิษสูง ละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ แอมโมเนียสามารถละลายได้ในน้ำไม่เหมือนกับแอมโมเนีย ฟอสฟีนไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติ

ใบเสร็จ

ข้างต้นถือเป็นวิธีการรับฟอสฟีนโดยปฏิกิริยาของฟอสฟอรัสกับสารละลายที่เป็นน้ำ อีกวิธีหนึ่งคือการกระทำของกรดไฮโดรคลอริกกับโลหะฟอสไฟด์ ตัวอย่างเช่น

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

คุณสมบัติทางเคมี

กรด - คุณสมบัติพื้นฐาน

เมื่อละลายได้น้อยในน้ำ ฟอสฟีนจะสร้างไฮเดรตที่ไม่เสถียรซึ่งมีคุณสมบัติพื้นฐานที่อ่อนแอมาก:

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

เกลือฟอสโฟเนียมเกิดขึ้นเฉพาะกับ:

PH 3 + HCl = PH 4 Cl

PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4

คุณสมบัติรีดอกซ์

สามารถดูรายการบทคัดย่อทั้งหมดได้

*ภาพที่บันทึกเป็นภาพถ่ายฟอสฟอรัสขาว

คำนิยาม

ฟอสฟีน(ฟอสฟอรัสไฮไดรด์โมโนฟอสเฟน) ภายใต้สภาวะปกติเป็นก๊าซไม่มีสี ละลายได้ไม่ดีในน้ำและไม่ทำปฏิกิริยากับมัน

สูตรรวมคือ PH 3 (โครงสร้างของโมเลกุลแสดงในรูปที่ 1) มวลโมลาร์ของฟอสฟีนเท่ากับ 34.00 ก./โมล

ข้าว. 1. โครงสร้างของโมเลกุลฟอสฟีนแสดงมุมพันธะและความยาวของพันธะเคมี

ที่อุณหภูมิต่ำจะสร้างคลาเรตแข็ง 8PH 3 ×46H 2 O. ความหนาแน่น - 1.5294 g / l จุดเดือด - (-87.42 o C), จุดหลอมเหลว - (-133.8 o C)

ใน OVR เป็นสารรีดิวซ์ที่แรง ออกซิไดซ์โดยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริก ไอโอดีน ออกซิเจน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และโซเดียมไฮโปคลอไรท์เข้มข้น คุณสมบัติของผู้บริจาคมีความเด่นชัดน้อยกว่าแอมโมเนีย

PH3 สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในนั้น

ในการพิจารณาสถานะออกซิเดชันของธาตุที่ประกอบเป็นฟอสฟีน ก่อนอื่นคุณต้องหาว่าธาตุใดทราบค่านี้อย่างแน่นอน

ฟอสฟีนเป็นชื่อสามัญของฟอสฟอรัสไฮไดรด์ และอย่างที่คุณทราบ สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนในไฮไดรด์คือ (+1) ในการหาสถานะออกซิเดชันของฟอสฟอรัส ลองหาค่าของมันเป็น "x" แล้วหามันโดยใช้สมการอิเล็กโตรนิวตริลิตี:

x + 3×(+1) = 0;

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของฟอสฟอรัสในฟอสฟีนคือ (-3):

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1

ออกกำลังกาย

กำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่เป็นกรดในสารประกอบต่อไปนี้: HNO 2 , H 2 CO 3 , H 4 SiO 4 , HPO 3

วิธีการแก้

ในสารประกอบเหล่านี้ ธาตุที่เป็นกรด ได้แก่ ไนโตรเจน คาร์บอน ซิลิกอน และฟอสฟอรัส สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ (-2) และไฮโดรเจน - (+1) ให้เราหาสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่เป็นกรดเป็น "x" และใช้สมการอิเล็กโตรนิวตริลิตีเพื่อหาค่าของมัน:

1 + x + 2×(-2) = 0;

สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ (+3)

2×(+1) + x + 3×(-2) = 0;

สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนคือ (+4)

4×(+1) + x + 4×(-2) = 0;

สถานะออกซิเดชันของซิลิกอนคือ (+4)

1 + x + 3×(-2) = 0;

สถานะออกซิเดชันของฟอสฟอรัสคือ (+5)

ตอบ

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

ตัวอย่าง 2

ออกกำลังกาย

เหล็กแสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุดในสารประกอบ:

K4;
K3;
เฟ(OH)2.

วิธีการแก้

เพื่อให้ได้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถาม เราจะกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันของเหล็กในสารประกอบที่เสนอแต่ละชนิดสลับกันโดยใช้สมการความเป็นกลางทางไฟฟ้า

ก) สถานะออกซิเดชันของโพแทสเซียมอยู่เสมอ (+1) สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนในไซยาไนด์ไอออนคือ (+2) และไนโตรเจน - (-3) ลองใช้ค่า "x" ของสถานะออกซิเดชันของเหล็ก:

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

b) สถานะออกซิเดชันของโพแทสเซียมอยู่เสมอ (+1) สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนในไซยาไนด์ไอออนคือ (+2) และไนโตรเจน - (-3) ลองใช้ค่า "x" ของสถานะออกซิเดชันของเหล็ก:

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

c) ระดับของการเกิดออกซิเดชันของออกซิเจนในออกไซด์ (-2) ลองใช้ค่า "x" ของสถานะออกซิเดชันของเหล็ก:

d) สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนและไฮโดรเจนคือ (-2) และ (+1) ตามลำดับ ลองใช้ค่า "x" ของสถานะออกซิเดชันของเหล็ก:

x + 2×(-2) + 2× 1 = 0;

สถานะออกซิเดชันสูงสุดของเหล็กคือ (+3) และปรากฏในสารประกอบขององค์ประกอบ K 3 .

ตอบ

ตัวเลือก 2

แหล่งหินที่ใกล้ที่สุดคือ ฟอสฟีนถูกระบุบนแผนที่ และเดวิดได้ส่งคณะทำงานของทหารม้าสีน้ำเงินและสีเขียวไปที่นั่น ซึ่งควรจะเริ่มเก็บหินไฟ

ตอนนี้พวกเขารู้กลอุบายทั้งหมดของศัตรูแล้ว พวกเขาเรียนรู้ที่จะประเมินลักษณะของการโจมตี เรียนรู้วิธีรักษาความแข็งแกร่งของพลม้าและสัตว์ วิธีป้องกันตนเองจากไอระเหย ฟอสฟีนและจังหวะของเธรด

เครื่องบินไอพ่น ฟอสฟีนการปล่อยมังกรออกมา ทำให้เกิดรูปแบบแสงในอากาศที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

นักปั่นค้นพบเงินฝาก ฟอสฟีนบนที่ราบสูงระหว่างแม่น้ำมาเลย์กับซาดริด

เมื่อมังกรวางร่างเทอะทะบนพื้นที่ลงจอดที่ไม่เหมาะสม ปีกที่กว้างของมันก็ถูกขับไปตามลานโดยมีกลิ่นของ ฟอสฟีนอากาศ.

แล้วทรงชะล้างกลิ่นเหม็น ฟอสฟีนกางเกงและเสื้อเชิ้ตตากแดดให้แห้ง แขวนไว้ในพุ่มไม้

เมื่อ Jaxom เข้ามาในห้องของเขา ระหว่างทางไปเปลี่ยนกลิ่นเหม็น ฟอสฟีนในชุดนักบิน เขามองเห็นภาพร่างของอ่าว ซึ่งยังคงวางอยู่บนโต๊ะทำงานของเขา

Jacksom ยัดส่วนของ Ruta เข้าไปในปากของเขาและเช่นเดียวกับที่เคยประสบกับความกังวลใจภายในก็เริ่มฟังฟันอันทรงพลังของมังกรบดขยี้ความอิ่มเอิบ ฟอสฟีนหิน.

สถานะออกซิเดชันใน PH3

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับสถานะฟอสฟีนและออกซิเดชันใน PH3

สูตรรวมคือ PH3 (โครงสร้างของโมเลกุลแสดงในรูปที่ 1) มวลโมลาร์ของฟอสฟีนเท่ากับ 34.00 ก./โมล

ความหมายของคำว่า ฟอสฟีน

1. โครงสร้างของโมเลกุลฟอสฟีนแสดงมุมพันธะและความยาวของพันธะเคมี

ที่อุณหภูมิต่ำ จะเกิดเป็นคลาเรตแข็ง 8PH3×46H2O ความหนาแน่น - 1.5294 g / l จุดเดือด - (-87.42oC), จุดหลอมเหลว - (-133.8oC)

PH3 สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในนั้น

x + 3×(+1) = 0;

ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของฟอสฟอรัสในฟอสฟีนคือ (-3):

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

3. โมเลกุล พันธะเคมี โครงสร้างของสาร

อนุภาคเคมีที่เกิดจากอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปเรียกว่า โมเลกุล(จริงหรือเงื่อนไข หน่วยสูตรสาร polyatomic) อะตอมในโมเลกุลถูกพันธะทางเคมี

พันธะเคมีเป็นแรงดึงดูดทางไฟฟ้าที่ยึดอนุภาคเข้าด้วยกัน แต่ละพันธะเคมีใน สูตรโครงสร้างดูเหมือน เส้นวาเลนซ์,ตัวอย่างเช่น:

H - H (พันธะระหว่างอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม);

H3N - H + (พันธะระหว่างอะตอมไนโตรเจนของโมเลกุลแอมโมเนียกับไฮโดรเจนไอออนบวก);

(K+) - (I-) (พันธะระหว่างโพแทสเซียมไอออนบวกและไอโอไดด์ไอออน)

พันธะเคมีเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง ( ) ซึ่งในสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอนุภาคเชิงซ้อน (โมเลกุล ไอออนเชิงซ้อน) มักจะถูกแทนที่ด้วยเส้นเวเลนซ์ ซึ่งตรงกันข้ามกับอะตอมคู่อิเล็กตรอนที่ไม่ใช้ร่วมกันของพวกมันเอง ตัวอย่างเช่น

พันธะเคมีเรียกว่า โควาเลนต์,ถ้ามันเกิดจากการขัดเกลาทางสังคมของอิเล็กตรอนคู่หนึ่งโดยอะตอมทั้งสอง

ในโมเลกุล F2 อะตอมฟลูออรีนทั้งสองมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน ดังนั้น การครอบครองคู่อิเล็กตรอนจึงเหมือนกันสำหรับพวกมัน พันธะเคมีดังกล่าวเรียกว่าไม่มีขั้ว เนื่องจากแต่ละอะตอมของฟลูออรีนมี ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเดียวกันใน สูตรอิเล็กทรอนิกส์โมเลกุลสามารถแบ่งตามเงื่อนไขได้เท่าๆ กัน:

ในโมเลกุล HCl พันธะเคมีอยู่แล้ว ขั้วโลกเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอมของคลอรีน (องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มากกว่า) นั้นสูงกว่าอะตอมไฮโดรเจนมาก:

พันธะโควาเลนต์ เช่น H - H สามารถเกิดขึ้นได้จากการแบ่งปันอิเล็กตรอนของอะตอมที่เป็นกลางสองอะตอม:

H + H > H – H

กลไกการยึดติดนี้เรียกว่า แลกเปลี่ยนหรือ เทียบเท่า.

ตามกลไกอื่น พันธะโควาเลนต์เดียวกัน H – H เกิดขึ้นเมื่อคู่อิเล็กตรอนของไฮไดรด์ไอออน H ถูกแบ่งโดยไฮโดรเจนไอออนบวก H+:

H+ + (:H)-> H – H

ไอออนบวก H+ ในกรณีนี้เรียกว่า ตัวรับและประจุลบ H - ผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอน กลไกการเกิดพันธะโควาเลนต์ในกรณีนี้จะเป็น ผู้บริจาค-ผู้รับหรือ การประสานงาน

พันธะเดี่ยว (H - H, F - F, H - CI, H - N) เรียกว่า ลิงค์เอ,พวกมันกำหนดรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล

พันธะคู่และพันธะสาม () ประกอบด้วยหนึ่ง?-ส่วนประกอบและหนึ่งหรือสอง?-ส่วนประกอบ; ?-ส่วนประกอบซึ่งเป็นหลักและเกิดขึ้นตามเงื่อนไขก่อนจะแข็งแรงกว่า?-ส่วนประกอบเสมอ

ลักษณะทางกายภาพ (วัดได้จริง) ของพันธะเคมีคือพลังงาน ความยาว และขั้ว

พลังงานพันธะเคมี (อี cv) คือความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวของพันธะนี้และใช้ในการทำลายมัน สำหรับอะตอมเดียวกัน พันธะเดี่ยวอยู่เสมอ อ่อนแอกว่ามากกว่าทวีคูณ (สองเท่า, สามเท่า)

ความยาวพันธะเคมี (l s) - ระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ สำหรับอะตอมเดียวกัน พันธะเดี่ยวอยู่เสมอ อีกต่อไปมากกว่าหลาย

ขั้วการสื่อสารถูกวัด โมเมนต์ไดโพลไฟฟ้า p- ผลคูณของประจุไฟฟ้าจริง (บนอะตอมของพันธะที่กำหนด) โดยความยาวของไดโพล (เช่น

ฟอสฟอรัส. ฟอสฟีน

ความยาวพันธะ) ยิ่งโมเมนต์ไดโพลมากเท่าใด พันธะของพันธะก็จะยิ่งสูงขึ้น ประจุไฟฟ้าจริงของอะตอมในพันธะโควาเลนต์นั้นมีค่าน้อยกว่าสถานะออกซิเดชันของธาตุเสมอ แต่จะตรงกันในเครื่องหมาย ตัวอย่างเช่น สำหรับพันธะ H + I-Cl-I ประจุจริงคือ H + 0'17-Cl-0'17 (อนุภาคสองขั้วหรือไดโพล)

ขั้วของโมเลกุลกำหนดโดยองค์ประกอบและรูปทรงเรขาคณิต

ไม่มีขั้ว (p = O) จะ:

ก) โมเลกุล เรียบง่ายสารเนื่องจากมีพันธะโควาเลนต์ที่ไม่มีขั้วเท่านั้น

ข) polyatomicโมเลกุล ยากสารถ้าเป็นรูปทรงเรขาคณิต สมมาตร.

ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของ CO2, BF3 และ CH4 มีทิศทางต่อไปนี้ของเวกเตอร์พันธะเท่ากัน (ตามความยาว):

เมื่อมีการเพิ่มเวกเตอร์พันธะ ผลรวมของพวกมันจะหายไปเสมอ และโมเลกุลทั้งหมดนั้นไม่มีขั้ว แม้ว่าพวกมันจะมีพันธะที่มีขั้ว

โพลาร์ (p> O) จะเป็น:

ก) ไดอะตอมโมเลกุล ยากสารเนื่องจากมีพันธะขั้วเท่านั้น

ข) polyatomicโมเลกุล ยากสารถ้าโครงสร้างของพวกมัน ไม่สมมาตรกล่าวคือ รูปทรงเรขาคณิตของพวกมันไม่สมบูรณ์หรือบิดเบี้ยว ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของไดโพลไฟฟ้าทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุลของ NH3, H2O, HNO3 และ HCN

ไอออนเชิงซ้อน เช่น NH4+, SO42- และ NO3- ไม่สามารถเป็นไดโพลในหลักการ แต่มีประจุเพียงประจุเดียว (บวกหรือลบ)

พันธะไอออนิกเกิดขึ้นในระหว่างการดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิตของไพเพอร์และแอนไอออนโดยแทบไม่มีการขัดเกลาทางสังคมของอิเล็กตรอน เช่น ระหว่าง K+ และ I- อะตอมโพแทสเซียมขาดความหนาแน่นของอิเล็กตรอน อะตอมไอโอดีนมีส่วนเกิน การเชื่อมต่อนี้ถือเป็น จำกัดกรณีของพันธะโควาเลนต์เนื่องจากอิเล็กตรอนคู่หนึ่งอยู่ในความครอบครองของประจุลบ ความสัมพันธ์ดังกล่าวเป็นเรื่องปกติมากที่สุดสำหรับสารประกอบของโลหะทั่วไปและอโลหะ (CsF, NaBr, CaO, K2S, Li3N) และสารในกลุ่มเกลือ (NaNO3, K2SO4, CaCO3) สารประกอบทั้งหมดเหล่านี้ภายใต้สภาวะห้องเป็นสารผลึกซึ่งมีชื่อสามัญรวมกัน ผลึกไอออนิก(คริสตัลที่สร้างจากไพเพอร์และแอนไอออน)

มีการเชื่อมต่ออีกประเภทหนึ่งเรียกว่า พันธะโลหะโดยที่อิเล็กตรอนของเวเลนซ์ถูกยึดไว้อย่างหลวมๆ โดยอะตอมของโลหะซึ่งจริงๆ แล้วไม่ได้เป็นของอะตอมที่เฉพาะเจาะจง

อะตอมของโลหะที่ถูกทิ้งไว้โดยไม่มีอิเลคตรอนภายนอกที่เป็นของพวกมันก็จะกลายเป็นไอออนบวกอย่างที่มันเป็น พวกมันก่อตัว ตาข่ายคริสตัลโลหะชุดของเวเลนซ์อิเล็กตรอนทางสังคม ( ก๊าซอิเล็กตรอน)เก็บไอออนของโลหะที่เป็นบวกไว้ด้วยกันและที่ไซต์ขัดแตะเฉพาะ

นอกจากผลึกไอออนิกและโลหะแล้ว ยังมี อะตอมและ โมเลกุลสารที่เป็นผลึกในบริเวณตาข่ายซึ่งมีอะตอมหรือโมเลกุลตามลำดับ ตัวอย่าง: เพชรและกราไฟต์ - ผลึกที่มีโครงตาข่ายอะตอม ไอโอดีน I2 และคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 (น้ำแข็งแห้ง) - ผลึกที่มีตาข่ายโมเลกุล

พันธะเคมีไม่เพียงแต่อยู่ในโมเลกุลของสารเท่านั้น แต่ยังสามารถเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลได้ เช่น สำหรับ HF ของเหลว น้ำ H2O และส่วนผสมของ H2O + NH3:

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นจากแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตของโมเลกุลขั้วที่มีอะตอมของธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีมากที่สุด - F, O, N ตัวอย่างเช่น พันธะไฮโดรเจนมีอยู่ใน HF, H2O และ NH3 แต่ไม่ได้อยู่ใน HCl, H2S และ PH3 .

พันธะไฮโดรเจนนั้นไม่เสถียรและแตกง่ายทีเดียว ตัวอย่างเช่น เมื่อน้ำแข็งละลายและน้ำเดือด อย่างไรก็ตาม พลังงานเพิ่มเติมบางส่วนถูกใช้ไปในการทำลายพันธะเหล่านี้ ดังนั้นจุดหลอมเหลว (ตารางที่ 5) และจุดเดือดของสารที่มีพันธะไฮโดรเจน

(เช่น HF และ H2O) มีค่าสูงกว่าสารที่คล้ายคลึงกันอย่างมีนัยสำคัญ แต่ไม่มีพันธะไฮโดรเจน (เช่น HCl และ H2S ตามลำดับ)

สารประกอบอินทรีย์หลายชนิดยังก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจน พันธะไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยา

ตัวอย่างงาน Part A

1. สารที่มีพันธะโควาเลนต์เท่านั้นคือ

1) SiH4, Cl2O, CaBr2

2) NF3, NH4Cl, P2O5

3) CH4, HNO3, นา(CH3O)

4) CCl2O, I2, N2O

2–4. พันธะโควาเลนต์

2. โสด

3. สองเท่า

4. ทริปเปิ้ล

อยู่ในเรื่อง

5. พันธะหลายตัวมีอยู่ในโมเลกุล

6. อนุภาคที่เรียกว่าอนุมูลคือ

7. หนึ่งในพันธะเกิดขึ้นจากกลไกผู้บริจาค - ผู้รับในชุดของไอออน

8. ทนทานที่สุดและ สั้นพันธะ - ในโมเลกุล

9. สารที่มีพันธะไอออนิกเท่านั้น - ในชุด

10–13. ตาข่ายคริสตัลของสสาร

1) โลหะ

3) นิวเคลียร์

4) โมเลกุล

สารประกอบฟอสฟอรัส

ร-3. โลหะฟอสไฟด์เป็นสารประกอบไอออนิก-โควาเลนต์ ฟอสไฟด์ของโลหะเอส (ยกเว้น Be) และแลนทาไนด์เป็นสารประกอบคล้ายเกลือไอออนิก พวกมันถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่ายด้วยน้ำและกรด: Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl = 3NaCl + PH3 ฟอสไฟด์ขององค์ประกอบ d เป็นสารประกอบเฉื่อยทางเคมีคล้ายโลหะ ข้อยกเว้นคือฟอสไฟด์ของโลหะของกลุ่ม I และ II ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยรองซึ่งมีลักษณะคล้ายเกลือเช่นกัน แต่มีส่วนผสมของ covalence จำนวนมาก ฟอสฟอรัสไม่ก่อให้เกิดสารประกอบที่เสถียรกับพลวง บิสมัท ตะกั่วและปรอท

การรวมกันของฟอสฟอรัสกับไฮโดรเจนเรียกว่าไฮโดรเจนฟอสไฟด์แม้ว่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบเหล่านี้เกือบจะเท่ากัน สารประกอบมีสูตร PH3 เรียกว่า ฟอสฟีน. เป็นก๊าซพิษร้ายแรงที่มีกลิ่นกระเทียมที่ไม่พึงประสงค์ bp=-88°C ไม่มีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของฟอสฟีนในของเหลวและระหว่างโมเลกุลของน้ำกับโมเลกุลของฟอสฟีนในระหว่างการละลาย ดังนั้นจุดเดือดจึงต่ำและฟอสฟีนแทบไม่ละลายในน้ำ โมเลกุลนี้เป็นปิรามิดที่มีอะตอมของฟอสฟอรัสอยู่ด้านบนและมีมุม 93.5 องศาระหว่างพันธะ PH ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีการไฮบริไดเซชันของออร์บิทัลอะตอมของฟอสฟอรัสระหว่างการก่อตัวของสารประกอบนี้ พันธะเกิดขึ้นจาก p-orbitals ที่เกือบจะบริสุทธิ์ คู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของฟอสฟอรัสยังคงอยู่ในวงโคจร 3s ดังนั้นฟอสฟีนจึงเป็นเบสที่อ่อนแอและเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่อ่อนแอโดยทั่วไป ไอออนบวกของฟอสโฟเนียมเกิดขึ้นเฉพาะกับกรดที่แรงที่สุดในตัวกลางปราศจากน้ำ (HJ, HClO4, HBF4) เช่น PH3 + HJ = PH4J น้ำย่อยสลายเกลือฟอสโฟเนียมได้ง่าย ฟอสฟีนแสดงคุณสมบัติการรีดิวซ์อย่างแรง: PH3 + 2O2 = H3PO4 (ที่อุณหภูมิ 150°C ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นพร้อมกับการระเบิด), PH3 + 6AgNO3 + 3H2O = 6Ag↓ + H2(PHO3) + 6AgNO3 PH3 + 3J2 + 3H2O = H2(PHO3) + 6HJ. ไม่สามารถสังเคราะห์ฟอสฟีนจากสารธรรมดาได้ เนื่องจากพันธะ P-H ไม่แข็งแรงเพียงพอเนื่องจากมีความยาวและเนื่องจากองค์ประกอบไฟฟ้าสถิตมีส่วนเล็กน้อย ดังนั้นฟอสฟีนจึงได้มาจากการไฮโดรไลซิสของโลหะฟอสไฟด์หรือโดยการละลายฟอสฟอรัสในด่าง

สารประกอบหลักของฟอสฟอรัสในสถานะออกซิเดชันในเชิงบวกคือออกไซด์ กรดที่มีออกซิเจนและเฮไลด์ ขอแนะนำให้พิจารณาแยกกัน

ฟอสฟอรัสออกไซด์– P4O6 และ P4O10 เป็นกรดออกไซด์ มีโครงสร้างโมเลกุล เป็นของแข็ง (tmelt (P4O6) = 23.8 ° C การดัดแปลงระดับโมเลกุลของ P4O10 ประเสริฐที่ 3590 ° C และการดัดแปลงโพลีเมอร์ละลายที่ 580 ° C) ทั้งสองละลายใน น้ำให้ไฮดรอกไซด์ ได้แก่ กรด ฟอสฟอรัส และออร์โธฟอสฟอริก ตามลำดับ ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ดูดความชื้นได้มากดูดซับความชื้นจากอากาศดังนั้นจึงใช้เป็นสารดูดความชื้นและเป็นสารกำจัดน้ำ: P2O5 + HNO3 = HPO3 + N2O5 ทำให้เกิดกรดเมตาฟอสฟอริกหรือกรดโพลีฟอสฟอริก - (HPO3 ) 3-4. ออกไซด์ของฟอสฟอรัส (III) ซึ่งฟอสฟอรัสอยู่ในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง มีความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเพิ่มเติมและปฏิกิริยาที่ไม่สมส่วน เช่น ปฏิกิริยา 5P4O6 = 2P4 + 3P4O10 เกิดขึ้น ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ไม่มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ และสามารถรับได้โดยตัวออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสภายใต้สภาวะปราศจากน้ำ เช่น โดยการสลายตัวด้วยความร้อนของเกลือบางชนิด: 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl

กรดออกซิเจนของฟอสฟอรัสความหลากหลายของกรดออกซิเจนของฟอสฟอรัสเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้ 1. ความจุของฟอสฟอรัสอาจเป็น III หรือ V 2. ในกรณีของความจุ V การก่อตัวของออร์โธและกรดเมตาซึ่งมีปริมาณน้ำที่เกาะต่างกัน โมเลกุลก็เป็นไปได้ 3. ในไฮดรอกไซด์ทั้งหมด ฟอสฟอรัสแสดงหมายเลขประสานงาน 4 ไฮดรอกไซด์ดังกล่าวจะมีเสถียรภาพมากขึ้นหากมีอะตอมออกซิเจนไม่เพียงพอจะเกิดพันธะ P-H ((H2O) 2PHO ไม่ใช่ P (OH) 3 เป็นต้น) 4. กรดฟอสฟอริกมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นพอลิเมอร์เชิงเส้นหรือแบบวัฏจักร 5. ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การก่อตัวของพันธะ PP เป็นไปได้ 6. สำหรับไฮดรอกไซด์ทั้งหมดกรดเปอร์รอกโซจะเกิดขึ้นในระหว่างการออกซิเดชันเพิ่มเติม ให้เราให้โครงสร้างและคุณสมบัติของกรดฟอสฟอรัสที่มีชื่อเสียงที่สุด

H3PO4 เป็นกรดออร์โธฟอสฟอริกนี่คือกรดไทรเบสิก ซึ่งเป็นตัวกลางในการแตกตัวในระยะแรก (Ka = 7.52.10-3) และอ่อนแรงในอีกสองขั้นตอน ในสถานะปราศจากน้ำ จะเกิดผลึกดูดความชื้นแบบโปร่งใสที่มี mp=42°C มันละลายในน้ำในระดับความเข้มข้นใด ๆ กรดออร์โธฟอสฟอริกได้มาจากการละลายฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ในน้ำ โดยการเผาไหม้ฟอสฟีน โดยออกซิไดซ์รูปแบบใดๆ ของฟอสฟอรัสในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด โดยการไฮโดรไลซ์สารประกอบไบนารีฟอสฟอรัส (V): P4S10 + 16H2O = 4H3PO4 + 10H2S อุตสาหกรรมใช้วิธีการเผาไหม้ฟอสฟอรัสด้วยการละลายของออกไซด์ที่ตามมาเช่นเดียวกับการกำจัดกรดออร์โธฟอสฟอริกจากแคลเซียมฟอสเฟตด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเมื่อถูกความร้อน: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H3PO4 กรดนี้สอดคล้องกับเกลือสามชุด - กลาง (ฟอสเฟตหรือออร์โธฟอสเฟต) และกรด (ไฮโดรฟอสเฟตและไดไฮโดรฟอสเฟต) ฟอสเฟตและไฮโดรฟอสเฟตของโลหะทั้งหมด ยกเว้นโซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม และซีเซียม ไม่ละลายในน้ำ ไดไฮโดรเจนฟอสเฟตละลายได้ ฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้ผ่านการไฮโดรไลซิสด้วยประจุลบอย่างแรง ประจุลบของฟอสเฟตมีค่าคงตัวในการไฮโดรไลซิสสูงสุด และไดไฮโดรฟอสเฟตมีค่าต่ำสุด ไฮโดรไลซิสของประจุลบนำไปสู่สภาวะที่เป็นด่างของสารละลายเกลือ แอนไอออนของกรดพร้อมกับไฮโดรไลซิสมีส่วนร่วมในสมดุลการแยกตัวซึ่งนำไปสู่สภาพแวดล้อมของสารละลายที่เป็นกรดสำหรับไดไฮโดรฟอสเฟตในระดับที่มากขึ้นสำหรับไฮโดรฟอสเฟตในระดับที่น้อยกว่า ผลของกระบวนการเหล่านี้ สารละลายโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตมีสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเล็กน้อย สารละลายไฮโดรฟอสเฟตมีสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเล็กน้อย และสารละลายฟอสเฟตมีสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูง แอมโมเนียมฟอสเฟตในรูปของเกลือ กรดอ่อนและเบสที่ย่อยสลายได้หมดด้วยน้ำ ออร์โธฟอสเฟตละลายโดยไม่มีการสลายตัวที่อุณหภูมิสูงมาก ไฮโดรฟอสเฟตให้ไดฟอสเฟตเมื่อถูกความร้อน: 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2O เมื่อถูกความร้อน ไดไฮโดรฟอสเฟตจะเปลี่ยนเป็นพอลิเมตาฟอสเฟต: xKH2PO4 = (KPO3)x + H2O ฟอสเฟตไม่มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์อย่างแรง แต่คาร์บอนจะลดลงได้เมื่อถูกความร้อน ในการปรากฏตัวของซิลิคอนไดออกไซด์ ปฏิกิริยานี้นำไปสู่การผลิตฟอสฟอรัส (ได้รับสมการปฏิกิริยา) ในกรณีที่ไม่มี SiO2 กระบวนการจะดำเนินการดังนี้: Ca3(PO4)2 + 8C = Ca3P2 + 8CO การให้ความร้อนแอมโมเนียมฟอสเฟตทำให้เกิดการสูญเสียโมเลกุลแอมโมเนียทีละน้อยด้วยการก่อตัวในที่สุดที่อุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาเซลเซียสกรดพอลิเมตาฟอสฟอริก

การขาดน้ำของกรดฟอสฟอริกทำให้เกิดกรดฟอสฟอริกควบแน่น ซึ่งมีอะตอมออกซิเจนเชื่อมหนึ่งอะตอมหรือมากกว่า ในกรณีนี้จะเกิดโครงสร้างแบบลูกโซ่ วงจร และแบบผสม ลองพิจารณาสิ่งที่ง่ายที่สุด

กรดไดฟอสฟอริก (ไพโรฟอสฟอริก) - H4P2O7ได้มาจากการให้ความร้อนกรดฟอสฟอริกถึง 2000C ในสถานะปราศจากน้ำ จะเป็นผลึกไม่มีสีซึ่งมี mp=61°C ซึ่งละลายได้สูงในน้ำโดยสร้างกรดที่แรงกว่ากรดฟอสฟอริกมาก กรดนี้มีความแรงเป็นพิเศษในสองขั้นตอนแรก กรดควบแน่นใดๆ ก็ตามจะแรงกว่ากรดเดี่ยว เนื่องจากการแตกตัวของกรดจะทำให้เกิดประจุลบที่เสถียรกว่า สารละลายของกรดไพโรฟอสฟอริกไม่เสถียร เนื่องจากโมเลกุลของน้ำค่อยๆ เติมเข้าไปเพื่อสร้างกรดออร์โธฟอสฟอริกสองโมเลกุล มีความเสถียรมากกว่าคือเกลือ - ไพโรฟอสเฟตซึ่งดังที่ได้กล่าวไปแล้วสามารถรับได้โดยการให้ความร้อนกับไฮโดรฟอสเฟต

กรดเมตาฟอสฟอริก - (HPO3) x โดยที่ x \u003d 3.4.6กรดควบแน่นแบบวัฏจักรที่มีวัฏจักรของการสลับอะตอมของฟอสฟอรัสและออกซิเจน ได้มาจากการละลายฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ในกรดออร์โธฟอสฟอริกรวมถึงการให้ความร้อนกรดไพโรฟอสฟอริกถึง 300 ° C: 3H4P2O7 \u003d 2 (HPO3) 3 + H2O กรดเมตาฟอสฟอริกทั้งหมดมีความแรงมาก สำหรับกรดไตรเมตาฟอสฟอริก Ka2 = 0.02 กรดเหล่านี้ทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นสารละลายในน้ำเป็นกรดฟอสฟอริกทีละน้อย เกลือของพวกมันถูกเรียกว่าตามลำดับ tri-, tetra- และ hexametaphosphates

สามารถรับออกซิเดชันของฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ได้ กรดเปอร์รอกโซฟอสฟอริก: P4O10 + 4H2O2 + 2H2O = 4H3RO5

กรดฟอสฟอริก (ไฮโปฟอสฟอริก) H4P2O6มีการเชื่อมต่อ PR สูตรโครงสร้างสามารถแสดงเป็น (OH)2OP-RO(OH)2

คุณสมบัติของฟอสฟีน

จากสูตรจะเห็นได้ว่าความจุของฟอสฟอรัสเท่ากับ 5 และสถานะออกซิเดชัน +4 เป็นค่าที่เป็นทางการที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของพันธะระหว่างอะตอมที่เหมือนกัน นี่คือกรดเตตราบาซิกซึ่งมีความแข็งแรงสอดคล้องกับออร์โธฟอสฟอริก ได้มาจากปฏิกิริยา: PbP2O6 + 2H2S = 2PbS↓ + H4P2O6 และแยกได้จากสารละลายในรูปของไดไฮเดรตที่มี mp=62°C ในสารละลายที่เป็นกรด จะแปรสภาพเป็นกรดออร์โธฟอสฟอริกและกรดฟอสฟอรัส

กรดฟอสฟอรัส H3PO3 หรือ H2เป็นกรดไดบาซิกที่มีความแรงปานกลาง ในสภาวะปราศจากน้ำ - แข็งด้วย tmelt=74°C. ได้จากการไฮโดรไลซิสของฟอสฟอรัส (III) เฮไลด์เช่นเดียวกับการออกซิเดชันของฟอสฟอรัสขาวกับคลอรีนใต้น้ำ: P4 + 6Cl2 + 12H2O = 4H2 + 12HCl ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น สารประกอบขององค์ประกอบ P(OH)3 มีความคงตัวน้อยกว่า ดังนั้น ไอโซเมอไรเซชันจึงเกิดขึ้นกับการก่อรูปของพันธะ P-H ซึ่งไม่แยกตัวออกจากสารละลายในน้ำอีกต่อไป เกลือของกรดฟอสฟอรัสเรียกว่าฟอสไฟต์ เกลือที่เป็นกรดเรียกว่าไฮโดรฟอสไฟต์ ฟอสไฟต์ส่วนใหญ่ (ยกเว้นเกลือของโลหะอัลคาไล) ไม่ละลายในน้ำ เช่นเดียวกับสารประกอบฟอสฟอรัส (III) ทั้งหมด กรดฟอสฟอรัสเป็นตัวรีดิวซ์อย่างแรง มันถูกออกซิไดซ์เป็นกรดฟอสฟอริกโดยฮาโลเจน ไนโตรเจนไดออกไซด์ และตัวออกซิไดซ์อื่น ๆ และยังคืนโลหะที่มีฤทธิ์ต่ำจากสารละลายของเกลือ เช่น HgCl2 + H2 + H2O = H3PO4 + 2HCl + Hg↓ เมื่อถูกความร้อน จะไม่สมส่วน: 4H2 = 3H3PO4 + PH3

กรดฟอสฟอรัส (ฟอสฟีนิก) H3PO2 หรือ H.สารนี้เป็นของแข็งที่มี mp=26.5°C ซึ่งเป็นสารละลายที่เป็นกรดโมโนเบสิกที่ค่อนข้างแรง (Ka=7.9.10-2) ฟอสฟอรัสในสารประกอบนี้ยังมีพันธะห้าพันธะ ซึ่งสองพันธะมีอะตอมไฮโดรเจน ผ่านการแตกแยกเท่านั้น พันธบัตร N-O. สถานะออกซิเดชันอย่างเป็นทางการของฟอสฟอรัสในสารประกอบนี้คือ +1 กรดฟอสฟอรัสและเกลือของกรดไฮโปฟอสไฟต์เป็นสารรีดิวซ์ที่แรง ไอออนของโลหะ แม้จะอยู่ในอนุกรมแรงดันก่อนไฮโดรเจน ก็สามารถลดให้เป็นโลหะได้: NiCl2 + Na + 2H2O = H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni↓ เมื่อถูกความร้อน กรดฟอสฟอรัสไม่สมส่วน: 3H = PH3 + 2H2 ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น กรดฟอสฟอรัสยังแสดงให้เห็นว่าสลายตัวเป็นกรดฟอสฟอริกและฟอสฟีน ไฮโปฟอสไฟต์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทได้มาจากปฏิกิริยาของฟอสฟอรัสและอัลคาไล (ดูด้านบน) การเกิดออกซิเดชันของฟอสฟีนด้วยตัวออกซิไดเซอร์ที่ไม่รุนแรง: PH3 + SO2 = H + S↓ (ตัวเร่งปฏิกิริยาคือปรอทและร่องรอยของน้ำ)

ฟอสฟอรัสเฮไลด์ PX3 และ PX5รู้จักฟอสฟอรัสเฮไลด์ทั้งหมดยกเว้น PJ5 ในกรณีของฟอสฟอรัส (III) สิ่งเหล่านี้คือโมเลกุลเสี้ยมที่มีอะตอมของฟอสฟอรัสอยู่ด้านบนสุดและมีมุมระหว่าง พันธบัตร P-Xเท่ากับ 100 ° ฟอสฟอรัส(V) เฮไลด์เป็นไบพีระมิดแบบตรีโกณมิติที่มีการผสม sp3d ของออร์บิทัลอะตอมของฟอสฟอรัส ทั้งฟอสฟอรัสฟลูออไรด์ภายใต้สภาวะปกติคือก๊าซ PCl3 และ PBr3 เป็นของเหลว และไตรไอโอไดด์ เพนตาคลอไรด์ และเพนทาโบรไมด์เป็นของแข็ง สารประกอบสองชนิดสุดท้ายคือเกลือที่มีไอออนเชิงซ้อน PCl5: +-, PBr5: +Br- เมื่อถูกความร้อน สารประกอบทั้งสองจะแยกโมเลกุลของฮาโลเจนออกและเปลี่ยนเป็นไตรฮาโลเจไนด์ ฟอสฟอรัสเฮไลด์ได้มาจากการสังเคราะห์โดยตรง เฉพาะ PF3 - ทางอ้อม: PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3 ฟอสฟอรัสเฮไลด์ทั้งหมดอยู่ภายใต้การไฮโดรไลซิสและไตรเฮไลด์ก็มีความสามารถในการออกซิเดชั่นเช่นกัน: 2PCl3 + O2 = 2POCl3 - ฟอสฟอรัสออกซีคลอไรด์สามารถรับได้จากปฏิกิริยาอื่น ๆ : PCl3 + 2CrO3 = POCl3 + Cr2O3↓ + O2, 6PCl5 + P4O10 = 10POCl3 Trihalides ยังเพิ่มกำมะถัน: PCl3 + S = PSCl3 ในสารละลายที่ไม่ใช่น้ำ สามารถเกิดปฏิกิริยาได้: KF + PF5 = K HF (ของเหลว) + PF5 = H - กรดเฮกซาฟลูออโรฟอสฟอริก มีความเสถียรเฉพาะในสารละลายในน้ำ เทียบได้กับความแรงของกรดเปอร์คลอริก

ก่อนหน้า567891011121314151617181920ถัดไป

ดูเพิ่มเติม:

ฟอสฟีน. ฟอสฟอรัสออกไซด์และกรดฟอสฟอริก: คุณสมบัติการเตรียม

คำฟอสฟีน

ความสำคัญทางการแพทย์และชีวภาพของฟอสฟอรัส

ฟอสฟีน (ไฮโดรเจนฟอสฟอรัส ฟอสฟอรัสไฮไดรด์ ตามศัพท์ IUPAC - phosphane PH3) เป็นก๊าซไม่มีสี เป็นพิษมาก ค่อนข้างไม่เสถียร (ภายใต้สภาวะปกติ) มีกลิ่นเฉพาะของปลาเน่า

คุณสมบัติทางกายภาพ

ก๊าซไม่มีสี ละลายได้ไม่ดีในน้ำไม่ทำปฏิกิริยากับมัน ที่อุณหภูมิต่ำจะก่อตัวเป็นชั้นแข็ง 8РН3·46Н2О ละลายได้ในน้ำมันเบนซิน ไดเอทิลอีเทอร์ คาร์บอนไดซัลไฟด์ ที่อุณหภูมิ −133.8 °C จะเกิดผลึกที่มีลูกบาศก์แลตทิซอยู่ตรงกลางใบหน้า

โมเลกุลฟอสฟีนมีรูปร่างเป็นปิรามิดตรีโกณมิติที่มีความสมมาตรของโมเลกุล C3v (dPH = 0.142 nm, HPH = 93.5o) โมเมนต์ไดโพลคือ 0.58 D ซึ่งต่ำกว่าแอมโมเนียอย่างมาก พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล PH3 นั้นแทบจะไม่ปรากฏให้เห็น ดังนั้นฟอสฟีนจึงมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่า

]รับ

ฟอสฟีนได้มาจากการทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัสขาวกับด่างร้อน เช่น

นอกจากนี้ยังสามารถได้มาจากการกระทำของน้ำหรือกรดบนฟอสไฟด์:

เมื่อถูกความร้อน ไฮโดรเจนคลอไรด์จะทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัสขาว:

การสลายตัวของฟอสโฟเนียมไอโอไดด์:

การสลายตัวของกรดฟอสโฟนิก:

หรือเรียกคืน:

คุณสมบัติทางเคมี

ฟอสฟีนแตกต่างจากแอมโมเนียมาก ฤทธิ์ทางเคมีของสารนี้สูงกว่าแอมโมเนีย โดยละลายในน้ำได้ไม่ดี เนื่องจากเบสอ่อนกว่าแอมโมเนียมาก อันหลังอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าพันธะ H-P มีโพลาไรซ์อ่อนๆ และกิจกรรมคู่โลนของฟอสฟอรัส (3s2) นั้นต่ำกว่าไนโตรเจน (2s2) ในแอมโมเนีย

ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน เมื่อถูกความร้อน มันจะสลายตัวเป็นองค์ประกอบ:

ติดไฟได้เองในอากาศ (ในที่ที่มีไอไดฟอสฟีนหรือที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C):

แสดงคุณสมบัติการบูรณะที่แข็งแกร่ง:

เมื่อทำปฏิกิริยากับผู้ให้โปรตอนอย่างแรง ฟอสฟีนสามารถให้เกลือฟอสโฟเนียมที่มีไอออน PH4+ (คล้ายกับแอมโมเนียม) เกลือฟอสโฟเนียมซึ่งเป็นสารผลึกไม่มีสีมีความไม่เสถียรอย่างยิ่งและถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่าย

เกลือฟอสฟีนเช่นเดียวกับฟอสฟีนเป็นตัวรีดิวซ์อย่างแรง

ความเป็นพิษ

ฟอสฟีนเป็นพิษสูง ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาท ขัดขวางการเผาผลาญอาหาร MAC = 0.1 มก./ลบ.ม. กลิ่นจะรู้สึกได้ที่ความเข้มข้น 2-4 มก. / ลบ.ม. การสูดดมเป็นเวลานานที่ความเข้มข้น 10 มก. / ลบ.ม. เป็นอันตรายถึงชีวิต ในเลือดมนุษย์ มีปริมาณฟอสฟีนไม่เกิน 0.001 มก./ลบ.ม.

รู้จักฟอสฟอรัสออกไซด์ต่อไปนี้:

ฟอสฟอรัส(III) ออกไซด์ - สารประกอบอนินทรีย์ไบนารี, ฟอสฟอรัสออกไซด์ที่มีสูตร P4O6, เกล็ดสีขาวหรือผลึกที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์ ทำปฏิกิริยากับน้ำ

ใบเสร็จ

การเกิดออกซิเดชันของฟอสฟอรัสขาวอย่างระมัดระวังด้วยไนตรัสออกไซด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์:

สัดส่วนย้อนกลับของฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์และฟอสฟอรัสขาว:

[แก้] คุณสมบัติทางกายภาพ

ฟอสฟอรัส(III) ออกไซด์ทำให้เกิดเกล็ดสีขาวหรือผลึกที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์

ละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ (เบนซิน คาร์บอนไดซัลไฟด์)

แสงไม่เสถียรในตอนแรกจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองแล้วเปลี่ยนเป็นสีแดง

คุณสมบัติ

P4O10 ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างแข็งขัน (รูปแบบ H ดูดซับน้ำแม้จะเกิดการระเบิด) สร้างส่วนผสมของกรดฟอสฟอริกซึ่งองค์ประกอบขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำและเงื่อนไขอื่น ๆ :

นอกจากนี้ยังสามารถแยกน้ำออกจากสารประกอบอื่น ๆ ทำให้เป็นเครื่องขจัดน้ำที่มีประสิทธิภาพ:

ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ทำปฏิกิริยากับเอไมด์ เปลี่ยนเป็นไนไตรล์:

กรดคาร์บอกซิลิกจะถูกแปลงเป็นแอนไฮไดรด์ที่สอดคล้องกัน:

ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ยังทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ อีเทอร์ ฟีนอล และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ในกรณีนี้ พันธะ P-O-P จะแตกและเกิดสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสขึ้น ทำปฏิกิริยากับ NH3 และไฮโดรเจนเฮไลด์เพื่อสร้างแอมโมเนียมฟอสเฟตและฟอสฟอรัสออกซีเฮไลด์:

เมื่อ P4O10 หลอมรวมกับออกไซด์พื้นฐาน จะเกิดฟอสเฟตที่เป็นของแข็งหลายชนิด ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา

ใบเสร็จ

ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ได้มาจากการเผาไหม้ฟอสฟอรัส กระบวนการทางเทคโนโลยีเกิดขึ้นในห้องเผาไหม้และรวมถึงการเกิดออกซิเดชันของธาตุ P ด้วยอากาศที่แห้งแล้ว การตกตะกอนของ P4O10 และการทำให้ก๊าซไอเสียบริสุทธิ์ เพนท็อกไซด์ที่ได้จะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการระเหิด

ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคมีลักษณะเป็นก้อนสีขาวคล้ายหิมะ ซึ่งประกอบด้วย P4O10 ในรูปแบบต่างๆ

แอปพลิเคชัน

P4O10 ใช้เป็นเครื่องอบแห้งสำหรับก๊าซและของเหลว นอกจากนี้ยังเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการผลิตกรดฟอสฟอริก H3PO4 ด้วยความร้อน

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในปฏิกิริยาการคายน้ำและการควบแน่น

คุณค่าของฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสรวมอยู่ด้วย กรดนิวคลีอิกซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการเจริญเติบโต การแบ่งเซลล์ การจัดเก็บและการใช้ข้อมูลทางพันธุกรรม
ฟอสฟอรัสพบในกระดูกของโครงกระดูก (ประมาณ 85% ของปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดในร่างกาย)
ฟอสฟอรัสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับโครงสร้างปกติของฟันและเหงือก
ช่วยให้การทำงานของหัวใจและไตเป็นไปอย่างเหมาะสม
ฟอสฟอรัสเกี่ยวข้องกับกระบวนการสะสมและปล่อยพลังงานในเซลล์
เกี่ยวข้องกับการส่งกระแสประสาท
ช่วยการเผาผลาญไขมันและแป้ง

ธาตุอนินทรีย์ฟอสฟอรัส P พบในร่างกายมนุษย์ในรูปแบบของสารประกอบฟอสฟอรัส - ฟอสเฟตอนินทรีย์และไขมันหรือนิวคลีโอไทด์

ก่อนหน้า101112131415161718192021222232425ถัดไป

คุณสมบัติทางกายภาพ

ฟอสฟอรัส พีมีการดัดแปลง allotropic หลายประการ: ขาว, แดง, ดำ

การได้รับฟอสฟอรัส P

ฟอสฟอรัสฟรี พีที่ได้จากแคลเซียมฟอสเฟตธรรมชาติโดยการให้ความร้อนด้วยทราย ( SiO2)และถ่านหินในเตาไฟฟ้าที่ อุณหภูมิสูง:

คุณสมบัติทางเคมีของฟอสฟอรัส - P

ฟอสฟอรัสขาวมีปฏิกิริยามากกว่าสีแดง

ระวังฟอสฟีน!

มันออกซิไดซ์ได้ง่ายและจุดไฟได้เองในอากาศ

เมื่อออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสขาว เรืองแสงในความมืด พลังงานเคมีจะถูกแปลงเป็นพลังงานแสง

สารประกอบฟอสฟอรัส พีด้วยโลหะเรียกว่า ฟอสไฟด์. พวกมันถูกย่อยสลายได้ง่ายด้วยน้ำให้กลายเป็นก๊าซ ฟอสฟีน (PH3).

ฟอสฟีน - PH3

4. ด้วยคลอรีนส่วนเกินฟอสฟอรัสเพนตาคลอไรด์จึงเกิดขึ้น:

ออกไซด์และกรดของฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสก่อตัวด้วยออกซิเจน สามออกไซด์ :

P2O3 - ฟอสฟอรัสแอนไฮไดรด์ - ฟอสฟอรัสออกไซด์ (SH);

P2O5 - ฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์ - ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์;

(P2O4 คือ ฟอสฟอรัสเตตรอกไซด์)

P2O3ได้มาจากการเกิดออกซิเดชันของฟอสฟอรัสช้า (โดยขาดออกซิเจน):

เมื่อสัมผัสกับน้ำเย็นจะก่อตัวขึ้น กรดฟอสฟอรัส – H3PO3.

P2O5เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของฟอสฟอรัสในอากาศ (ที่มีออกซิเจนมากเกินไป):

กรด

ฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์ P2O5ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสามารถติดน้ำในปริมาณที่แตกต่างกันทำให้เกิดกรดที่มีองค์ประกอบต่าง ๆ :

ที่สำคัญที่สุดคือ ortho กรดฟอสฟอริก -H3PO4.

สามารถรับได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

1. กรดเมตาฟอสฟอริกเดือด:

2. ออกซิเดชันของฟอสฟอรัสแดง:

3. การกระทำของกรดซัลฟิวริกต่อแคลเซียมฟอสเฟต:

กวดวิชาเคมี

ความต่อเนื่อง ดู ในฉบับที่ 22/2005; 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

กิจกรรม 30

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10(ปีแรกของการเรียน)

ฟอสฟอรัสและสารประกอบของมัน

1. ตำแหน่งในตารางของ D.I. Mendeleev โครงสร้างของอะตอม

2. เรื่องสั้นการค้นพบและที่มาของชื่อ

3. คุณสมบัติทางกายภาพ

4. คุณสมบัติทางเคมี

5. อยู่ในธรรมชาติ

6. วิธีการหลักในการรับ

7. สารประกอบที่สำคัญที่สุดของฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม V ระบบเป็นระยะดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของมันคือ 1 ส 2 2ส 2 พี 6 3ส 2 พี 3 คือ R-ธาตุ. ลักษณะเฉพาะของสถานะออกซิเดชันของฟอสฟอรัสในสารประกอบ –3, +3, +5; เสถียรที่สุดคือสถานะออกซิเดชัน +5 ในสารประกอบ ฟอสฟอรัสสามารถรวมอยู่ในองค์ประกอบของไพเพอร์และในองค์ประกอบของแอนไอออน ตัวอย่างเช่น

ฟอสฟอรัสได้ชื่อมาจากคุณสมบัติของฟอสฟอรัสขาวที่เรืองแสงในที่มืด คำภาษากรีกแปลว่า "นำความสว่าง" ฟอสฟอรัสเป็นชื่อของผู้ค้นพบ - แบรนด์นักเล่นแร่แปรธาตุซึ่งหลงใหลในเรืองแสงของฟอสฟอรัสขาวได้ข้อสรุปว่าเขาได้รับศิลาอาถรรพ์

ฟอสฟอรัสสามารถมีอยู่ในรูปของการดัดแปลงแบบ allotropic หลายชนิด ซึ่งเสถียรที่สุดคือฟอสฟอรัสขาว แดง และดำ

โมเลกุล ฟอสฟอรัสขาว (Allotrope ที่แอคทีฟที่สุด) มีโครงผลึกโมเลกุลในโหนดซึ่งมีโครงสร้างสี่อะตอม P 4 ของโครงสร้างจัตุรมุข

ฟอสฟอรัสขาวนุ่มเหมือนขี้ผึ้งละลายและเดือดโดยไม่สลายตัวมีกลิ่นกระเทียม ในอากาศ ฟอสฟอรัสขาวจะถูกออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว (เรืองแสงเป็นสีเขียว) สามารถจุดไฟในตัวของฟอสฟอรัสขาวที่กระจายตัวอย่างละเอียดได้ ไม่ละลายในน้ำ (เก็บไว้ใต้ชั้นน้ำ) แต่ละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์ เป็นพิษ (แม้ในปริมาณน้อย MPC = 0.03 mg / m 3) มีฤทธิ์ทางเคมีสูงมาก เมื่อถูกความร้อนโดยไม่มีอากาศถึง 250-300 ° C ก็จะกลายเป็นฟอสฟอรัสแดง

ฟอสฟอรัสแดง เป็นพอลิเมอร์อนินทรีย์ โมเลกุลขนาดใหญ่ P นสามารถมีได้ทั้งโครงสร้างแบบวัฏจักรและแบบอะไซคลิก มันแตกต่างอย่างมากจากคุณสมบัติของฟอสฟอรัสขาว: ไม่เป็นพิษ, ไม่เรืองแสงในที่มืด, ไม่ละลายในคาร์บอนไดซัลไฟด์และตัวทำละลายอินทรีย์อื่น ๆ และไม่มีกิจกรรมทางเคมีสูง ที่อุณหภูมิห้องจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นฟอสฟอรัสขาว เมื่อถูกความร้อนถึง 200 ° C ภายใต้ความกดดัน จะกลายเป็นฟอสฟอรัสดำ

ฟอสฟอรัสดำ ดูเหมือนกราไฟท์ ตามโครงสร้าง มันคือพอลิเมอร์อนินทรีย์ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างเป็นชั้นๆ เซมิคอนดักเตอร์ ไม่เป็นพิษ. กิจกรรมทางเคมีต่ำกว่าฟอสฟอรัสขาวมาก ทนต่ออากาศ เมื่อถูกความร้อนจะกลายเป็นฟอสฟอรัสแดง

คุณสมบัติทางเคมี

สารเคมีที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือฟอสฟอรัสขาว (แต่ในทางปฏิบัติ พวกมันชอบทำงานกับฟอสฟอรัสแดง) มันสามารถแสดงคุณสมบัติของทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น

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

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

โลหะ (+/-)*:

3Ca + 2P Ca 3P 2 ,

3Na + พี นา 3 พี,

Cu + P ไม่ตอบสนอง

อโลหะ (+):

2P + 3I 2PI 3,

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

ออกไซด์พื้นฐาน (-)

กรดออกไซด์ (-).

ด่าง (+):

กรด (ไม่ใช่ตัวออกซิไดซ์) (-)

กรดออกซิไดซ์ (+):

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 (conc.) 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O.

เกลือ (-)**.

โดยธรรมชาติแล้ว ฟอสฟอรัสจะอยู่ในรูปของสารประกอบ (เกลือ) ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ ฟอสฟอรัส (Ca 3 (PO 4) 2), คลอราพาไทต์ (Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2) และฟลูออราพาไทต์ (Ca 3 ( PO) 4) 2 CaF 2). แคลเซียมฟอสเฟตพบได้ในกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิด ทำให้มีความแข็งแรง

ฟอสฟอรัสได้มาจากเตาไฟฟ้าโดยการหลอมแคลเซียมฟอสเฟต ทราย และถ่านหินเข้าด้วยกันโดยปราศจากอากาศ:

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

สารประกอบฟอสฟอรัสที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ฟอสฟีน ฟอสฟอรัส(III) ออกไซด์ ฟอสฟอรัส(V) ออกไซด์ กรดฟอสฟอริก

F o s f ฉัน n

สารประกอบไฮโดรเจนของฟอสฟอรัส ซึ่งเป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นปลากระเทียม มีความเป็นพิษสูง ให้ละลายในน้ำไม่ดี แต่เราจะละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ได้ดี มีความคงตัวน้อยกว่าแอมโมเนียมาก แต่เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่า ไม่มีมูลค่าในทางปฏิบัติ

เพื่อให้ได้ฟอสฟีนมักไม่ใช้ปฏิกิริยาสังเคราะห์โดยตรงจากสารธรรมดา วิธีทั่วไปในการรับฟอสฟีนคือการไฮโดรไลซิสของฟอสไฟด์:

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

นอกจากนี้ ฟอสฟีนสามารถรับได้โดยปฏิกิริยาที่ไม่สมส่วนระหว่างสารละลายฟอสฟอรัสและอัลคาไล:

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

หรือจากเกลือฟอสโฟเนียม:

PH 4 I PH 3 + สวัสดี

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

ขอแนะนำให้พิจารณาคุณสมบัติทางเคมีของฟอสฟีนจากสองด้าน

คุณสมบัติของกรดเบสฟอสฟีนสร้างไฮเดรตที่ไม่เสถียรกับน้ำ ซึ่งมีคุณสมบัติพื้นฐานที่อ่อนแอมาก:

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

คุณสมบัติรีดอกซ์. ฟอสฟีนเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรง:

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)

ออกไซด์ P 2 O 3 (สูตรจริง - P 4 O 6) เป็นสารผลึกสีขาวซึ่งเป็นกรดออกไซด์ทั่วไป เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำในที่เย็น จะเกิดกรดฟอสฟอรัส (กำลังปานกลาง):

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

เนื่องจากกรดฟอสฟอรัสเป็นไดเบสิก ปฏิกิริยาของฟอสฟอรัสไตรออกไซด์กับด่างทำให้เกิดเกลือสองประเภท ได้แก่ ไฮโดรฟอสไฟต์และไดไฮโดรฟอสไฟต์

ตัวอย่างเช่น:

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

ฟอสฟอรัสไดออกไซด์ P 2 O 3 ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศเป็นเพนทอกไซด์:

ป 2 O 3 + O 2 พี 2 O 5 .

ฟอสฟอรัสไตรออกไซด์และกรดฟอสฟอรัสเป็นสารรีดิวซ์ที่ค่อนข้างแรง ฟอสฟอรัส(III) ออกไซด์ได้มาจากการเกิดออกซิเดชันช้าของฟอสฟอรัสในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน:

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

ฟอสฟอรัส(V) ออกไซด์และกรดฟอสฟอริก

ฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์ P 2 O 5 (สูตรจริง - P 4 O 10) เป็นสารผลึกสีขาวดูดความชื้น ในสถานะของแข็งและก๊าซ โมเลกุลจะอยู่ในรูปของไดเมอร์ และที่อุณหภูมิสูงโมเลกุลจะโมโนเมอร์ กรดออกไซด์ทั่วไป ละลายได้มากในน้ำทำให้เกิดกรดฟอสฟอริกจำนวนหนึ่ง:

เมตาฟอสฟอริก:

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

ไพโรฟอสฟอริก (ไดฟอสฟอริก):

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

ออร์โธฟอสฟอริก (ฟอสฟอริก):

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

ฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์แสดงคุณสมบัติทั้งหมดของกรดออกไซด์เช่น:

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

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

สามารถสร้างเกลือได้สามประเภท:

คุณสมบัติการออกซิไดซ์นั้นไม่ธรรมดาสำหรับมันเพราะ สถานะออกซิเดชัน +5 มีความเสถียรมากสำหรับฟอสฟอรัส ฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์ได้มาจากการเผาผลาญฟอสฟอรัสในปริมาณที่เพียงพอของออกซิเจน:

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

กรดออร์โธฟอสฟอริก H 3 RO 4 เป็นสารผลึกไม่มีสี ละลายได้ดีในน้ำ ดูดความชื้น เป็นกรดไทรเบสิกที่มีความเข้มข้นปานกลาง ไม่มีคุณสมบัติการออกซิไดซ์ที่เด่นชัด แสดงคุณสมบัติทางเคมีทั้งหมดของกรดในรูปแบบเกลือสามประเภท (ฟอสเฟต ไฮโดรฟอสเฟต และไดไฮโดรฟอสเฟต):

2H 3 PO 4 + 3Ca = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2,

H 3 PO 4 + ลูกบาศ์ก

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

ในอุตสาหกรรม กรดฟอสฟอริกได้มาจากการสกัด:

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

เช่นเดียวกับวิธีการระบายความร้อน:

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

วิธีการทางห้องปฏิบัติการเพื่อให้ได้กรดฟอสฟอริกรวมถึงการกระทำของกรดไนตริกเจือจางต่อฟอสฟอรัส:

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

ปฏิกิริยาของกรดเมตาฟอสฟอริกกับน้ำเมื่อถูกความร้อน:

HPO 3 + H 2 O H 3 PO 4 .

ในร่างกายมนุษย์กรดออร์โธฟอสฟอริกเกิดจากการไฮโดรไลซิสของอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP):

ATP ADP + H 3 PO 4

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อฟอสเฟตไอออนคือปฏิกิริยากับซิลเวอร์ไอออนบวก เกิดการตกตะกอนสีเหลืองซึ่งไม่ละลายในสื่อที่เป็นกรดเล็กน้อย:

3Ag + + \u003d Ag 3 PO 4,

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

นอกจากกรดฟอสฟอริกข้างต้น (ที่มีฟอสฟอรัสอยู่ในสถานะ +5 ออกซิเดชัน) กรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนอื่น ๆ ยังเป็นที่รู้จักสำหรับฟอสฟอรัส นี่คือตัวแทนที่สำคัญที่สุดบางส่วน

ฟอสฟอรัส(HPO 2 H 2) เป็นกรดโมโนเบสิกที่มีความแรงปานกลาง ชื่อที่สองของมันคือฟอสฟีน:

เกลือของกรดนี้เรียกว่าไฮโปฟอสไฟต์หรือฟอสไฟต์ เช่น KPO 2 H 2

ฟอสฟอรัส(H 3 RO 3) - กรด dibasic ที่มีความแข็งแรงปานกลางอ่อนแอกว่าไฮโปฟอสฟอรัสเล็กน้อย นอกจากนี้ยังมีชื่อที่สอง - ฟอสโฟนิก:

เกลือของมันถูกเรียกว่า phosphites หรือ phosphonates เช่น K 2 PO 3 H.

ไดฟอสฟอริก (ไพโรฟอสฟอริก)(H 4 P 2 O 7) - กรดเตตราบาซิกที่มีความแข็งแรงปานกลาง แข็งแกร่งกว่าออร์โธฟอสฟอริกเล็กน้อย:

เกลือเป็นไดฟอสเฟต เช่น K 4 P 2 O 7

ทดสอบในหัวข้อ "ฟอสฟอรัสและสารประกอบ"

1. กำจัดองค์ประกอบ "พิเศษ" ออกจากรายการตามหลักการของความเป็นไปได้ในการสร้างการปรับเปลี่ยน allotropic:

ก) ออกซิเจน ข) ไนโตรเจน;

c) ฟอสฟอรัส; ง) กำมะถัน

2. เมื่อทำปฏิกิริยากับฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์ 42.6 กรัมและสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 15% 400 กรัมจะเกิดสิ่งต่อไปนี้:

ก) โซเดียมฟอสเฟต

b) โซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต

c) ส่วนผสมของฟอสเฟตและโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต

d) ส่วนผสมของโซเดียมไฮโดร- และไดไฮโดรเจนฟอสเฟต

3. ผลรวมของสัมประสิทธิ์ในสมการ การแยกตัวด้วยไฟฟ้าโพแทสเซียมฟอสเฟตคือ:

ก) 5; ข) 3; ที่ 4; ง) 8.

4. จำนวนอิเล็กตรอนในระดับชั้นนอกของอะตอมฟอสฟอรัส:

ก) 2; ข) 3; ที่ 5; ง) 15.

5. ฟอสฟอรัสที่ได้จากแคลเซียมฟอสเฟตทางเทคนิค 33 กรัม ถูกเผาในออกซิเจน ฟอสฟอรัสออกไซด์ที่เกิดขึ้นทำปฏิกิริยากับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 10% (ความหนาแน่น 1.2 ก./มล.) 200 มล. เพื่อสร้างเกลือขนาดกลาง มวลของสิ่งเจือปนในตัวอย่างทางเทคนิคของแคลเซียมฟอสเฟต (เป็นกรัม) คือ:

ก) 3.5; ข) 1.5; ใน 2; ง) 4.8.

6. จำนวน -พันธะในโมเลกุลของกรดไพโรฟอสฟอริก:

ก) 2; ข) 12; ค) 14; ง) 10.

7. จำนวนอะตอมของไฮโดรเจนที่มีอยู่ในฟอสฟีน 4.48 L (N.O. ) คือ:

ก) 1.2 10 23; ข) 0.6 10 23;

ค) 6.02 10 23; ง) 3.6 10 23 .

8. ที่อุณหภูมิ 30 ° C ปฏิกิริยาบางอย่างจะเกิดขึ้นใน 15 วินาที และที่ 0 ° C - ใน 2 นาที สัมประสิทธิ์ Van't Hoff สำหรับปฏิกิริยานี้:

ก) 2.4; ข) 2; ค) 1.8; ง) 3.

9. กรดออร์โธฟอสฟอริกสามารถทำปฏิกิริยากับสารต่อไปนี้:

ก) ทองแดง (II) ออกไซด์; b) โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

c) กรดไนตริก ง) สังกะสี

10. ผลรวมของสัมประสิทธิ์ในปฏิกิริยาระหว่างฟอสฟอรัสกับเกลือของ Bertolet คือ:

ก) 9; ข) 6; ค) 19; d) ปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นไปไม่ได้

กุญแจสู่การทดสอบ

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ข	ใน	เอ	ใน	ใน	ข	G	ข	ก, ข, ด	ใน

งานและแบบฝึกหัดสำหรับฟอสฟอรัสและสารประกอบ

ห่วงโซ่ของการหมุน:

1. ฟอสฟอรัส -> ฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์ -> กรดฟอสฟอริก -> แคลเซียมฟอสเฟต® กรดฟอสฟอริก

2. แคลเซียมฟอสเฟต -> ฟอสฟอรัส -> แคลเซียมฟอสไฟด์ -> ฟอสฟีน -> ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ -> กรดฟอสฟอริก -> แคลเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต

3. แคลเซียมฟอสเฟต -> A -> B -> C -> D -> E -> แคลเซียมฟอสเฟต สารทั้งหมดมีฟอสฟอรัสในโครงการมี OVR สามตัวในแถว

4. ฟอสฟอรัส -> ฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์ -> แคลเซียมฟอสเฟต -> ฟอสฟอรัส -> ฟอสฟีน -> กรดฟอสฟอริก -> แคลเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต

5. แคลเซียมฟอสไฟด์ (+ สารละลายกรดไฮโดรคลอริก) -> A (+ ออกซิเจน) -> B (+ โซเดียมไฮดรอกไซด์ขาด) -> C (+ โซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกิน) -> D (+ แคลเซียมไฮดรอกไซด์) -> E.

ระดับ

1. ด้วยการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของสาร 6.8 กรัมได้รับฟอสฟอรัสเพนท็อกไซด์ 14.2 กรัมและน้ำ 5.4 กรัม 37 มล. ของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 32% (ความหนาแน่น 1.35 กรัม/มล.) ถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ได้รับ กำหนดสูตรของสารตั้งต้นและกำหนดความเข้มข้นของสารละลายที่ได้

วิธีการแก้

สมการปฏิกิริยา:

(P 2 O 5) = 0.1 โมล (H 2 O) = 0.3 โมล

(P) = 0.2 โมล, (H) = 0.6 โมล

ม.(P) = 6.2 ก. ม(ส) = 0.6 ก.

ม= 6.8 กรัม

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

ดังนั้นสูตรของสารตั้งต้นคือ PH 3 และสมการปฏิกิริยา:

จากนั้นกรดฟอสฟอริกจะเกิดขึ้น:

(H 3 PO 4) \u003d 2 (P 2 O 5) \u003d 0.2 โมล

ด้วยด่าง กรดฟอสฟอริกสามารถทำปฏิกิริยาได้ดังนี้:

ให้เรากำหนดปริมาณของสาร NaOH ตามเงื่อนไขของปัญหา:

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

ปฏิกิริยา 2 จึงเกิดขึ้น

(นา 2 HPO 4) \u003d (H 3 PO 4) \u003d 0.2 โมล;

ม(Na2HPO4) = เอ็ม(นา 2 HPO 4) (นา 2 HPO 4) = 142 0.2 = 28.4 กรัม;

ม(ร-รา) = ม(ป 2 O 5) + ม(H 2 O) + ม(p-ra NaOH) \u003d 14.2 + 5.4 + 37 1.35 \u003d 69.55 ก.

(Na2HPO4) = ม(Na2HPO4)/ ม(สารละลาย) = 28.4 / 69.55 = 0.4083 หรือ 40.83%

ตอบ.ค่า pH 3 ; (นา 2 HPO 4) = 40.83%

2. ด้วยอิเล็กโทรไลซิสที่สมบูรณ์ของสารละลายเหล็ก (II) ซัลเฟต 1 กิโลกรัม โลหะ 56 กรัมถูกปล่อยออกมาบนแคโทด มวลของฟอสฟอรัสสามารถทำปฏิกิริยากับสารที่ปล่อยออกมาที่ขั้วบวก และสิ่งที่จะเป็นองค์ประกอบของเกลือถ้าผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาที่เกิดจากการละลายใน 87.24 มล. ของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 28% (ความหนาแน่นของสารละลาย 1.31 ก. / มล.)?

ตอบ.ฟอสฟอรัส 12.4 กรัม โซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต

3. ละลายส่วนผสมของแบเรียมซัลเฟต แคลเซียมฟอสเฟต แคลเซียมคาร์บอเนตและโซเดียมฟอสเฟต 20 กรัม มวลของส่วนที่ไม่ละลายน้ำคือ 18 กรัม ภายใต้การกระทำของกรดไฮโดรคลอริกบนนั้น ก๊าซ 2.24 ลิตร (n.o. ) ถูกปล่อยออกมาและมวลของสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำคือ 3 กรัม กำหนดองค์ประกอบของส่วนผสมเริ่มต้นของเกลือโดยมวล .

ตอบ.นา 3 ปอ 4 - 2 กรัม; BaCO 3 - 3 กรัม;
CaCO 3 - 10 กรัม; Ca 3 (PO 4) 3 - 5 ก.

4. สามารถรับฟอสฟอรัสได้กี่กิโลกรัมจากฟอสฟอรัส 1 ตันที่มีสิ่งเจือปน 40% ปริมาณที่ n.o. คืออะไร เอาฟอสฟีนที่ได้จากฟอสฟอรัสนี้หรือไม่?

ตอบ. 120 กก. พี; 86.7 ม. 3 PH 3 .

5. แร่ 40 กรัมที่มีแคลเซียมฟอสเฟต 77.5% ผสมกับทรายและถ่านหินส่วนเกินและให้ความร้อนโดยไม่ใช้อากาศในเตาไฟฟ้า ได้รับ เรื่องง่ายๆละลายในกรดไนตริก 90% 140 กรัม กำหนดมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่จำเป็นในการทำให้ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของสารธรรมดาเป็นกลางอย่างสมบูรณ์

ตอบ. 24 กรัม NaOH

ระดับ B

1. ในการทำให้สารละลายที่ได้จากการย่อยสลายฟอสฟอรัสเฮไลด์บางส่วน 1.23 กรัมเป็นกลางโดยสมบูรณ์ จำเป็นต้องใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 2M 35 มล. กำหนดสูตรสำหรับเฮไลด์

ตอบ.ฟอสฟอรัสไตรฟลูออไรด์

2. ตัวอย่างเอทานอลปราศจากน้ำที่มี 0.5% ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์เป็นสิ่งเจือปนถูกเผาในออกซิเจนที่เพียงพอ ก๊าซที่เป็นผลลัพธ์ถูกแยกออก และสารละลายที่เป็นผลลัพธ์ถูกให้ความร้อนจนกว่าการวิวัฒนาการของแก๊สจะหยุด หลังจากนั้นจึงเติมสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 0.5% ที่มีมวลเท่ากัน หาเศษส่วนมวลของสารในสารละลายที่ได้

ตอบ. K 2 HPO 4 - 0.261%;
KH 2 PO 4 - 0.204%.

3. เติมส่วนผสมของไฮโดรฟอสเฟตและโพแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 2 กรัมซึ่งเศษส่วนของฟอสฟอรัสเป็น 20% ถูกเติม 20 กรัมของสารละลายกรดฟอสฟอริก 2% คำนวณเศษส่วนมวลของสารในสารละลายที่ได้

ตอบ. KH 2 PO 4 - 9.03%;
K 2 HPO 4 (คงเหลือ) - 1.87%

4. เมื่อส่วนผสมของไฮไดรด์และฟอสไฟด์ของโลหะอัลคาไลที่มีเศษส่วนมวลเท่ากันถูกบำบัดด้วยน้ำ ส่วนผสมของแก๊สด้วยความหนาแน่นของไนโตรเจน 0.2926 กำหนดโลหะที่รวมอยู่ในสารประกอบ

ตอบ.โซเดียม.

5. 50 กรัมของส่วนผสมของแคลเซียมฟอสเฟตและแคลเซียมและแอมโมเนียมคาร์บอเนตถูกเผา ทำให้เกิดกากของแข็ง 25.2 กรัม ซึ่งเติมน้ำลงไป จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินก็ถูกส่งผ่านไป มวลของสารตกค้างที่ยังไม่ละลายคือ 14 กรัม หามวลของแอมโมเนียมคาร์บอเนตในของผสมเริ่มต้น

วิธีการแก้

เมื่อส่วนผสมถูกเผา กระบวนการต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:

1) Ca 3 (PO 4) 2;

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

ในกากของแข็ง - Ca 3 (PO 4) 2 และ CaO

หลังจากเติมน้ำ:

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

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

หลังจากผ่านคาร์บอนไดออกไซด์:

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

กากที่ไม่ละลายคือ Ca 3 (PO 4) 2 ดังนั้น ม(Ca 3 (PO 4) 2) = 14 ก.

ค้นหามวลของ CaO:

ม(CaO) \u003d 25.2 - 14 \u003d 11.2 กรัม

(CaO) \u003d 11.2 / 56 \u003d 0.2 โมล

(CaCO 3) \u003d (CaO) \u003d 0.2 โมล

ม(CaCO 3) \u003d 0.2 100 \u003d 20 กรัม

ม(NH 4) 2 CO 3 = ม(ผสม) - ม(Ca 3 (PO 4) 2) - ม(CaCO 3) \u003d 50 - 14 - 20 \u003d 16 กรัม

ตอบ. ม(NH 4) 2 CO 3 \u003d 16 ก.

งานเชิงคุณภาพ

1. สารประกอบที่เป็นของแข็ง สีขาว ละลายน้ำได้สูง A เป็นกรด เมื่อเติมออกไซด์ B ลงในสารละลายในน้ำ A จะเกิดสารประกอบสีขาวที่ไม่ละลายน้ำ C ขึ้น จากการเผาสาร C ที่อุณหภูมิสูงในที่ที่มีทรายและถ่านหินจะเกิดสารธรรมดาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ก. ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา

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

2. ส่วนผสมของของแข็งสีแดงสองชนิด (A) และ สีขาว(B) จุดไฟด้วยการเสียดสีเพียงเล็กน้อย ปฏิกิริยาทำให้เกิดของแข็งสีขาวสองชนิด ซึ่งหนึ่งในนั้น (C) ละลายในน้ำเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นกรด หากเติมแคลเซียมออกไซด์ลงในสาร C จะเกิดสารประกอบสีขาวที่ไม่ละลายน้ำ ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา

ตอบ. สาร: A - P (cr.), B - KClO 3,
ค - ป 2 โอ 5.

3. สารประกอบ A ที่ไม่ละลายน้ำ A สีขาว อันเป็นผลมาจากการเผาที่อุณหภูมิสูงด้วยถ่านหินและทรายในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ทำให้เกิดสาร B อย่างง่าย ซึ่งมีอยู่ในการปรับเปลี่ยนแบบ allotropic หลายอย่าง เมื่อสาร B ถูกเผาไหม้ จะเกิดสารประกอบ C ซึ่งละลายในน้ำให้กลายเป็นกรด E ซึ่งสามารถสร้างเกลือได้สามประเภท ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา

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

* เครื่องหมาย +/– หมายความว่าปฏิกิริยานี้ไม่ดำเนินการกับรีเอเจนต์ทั้งหมดหรือภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ

** สิ่งที่น่าสนใจคือปฏิกิริยารีดอกซ์ (ORD) ที่เกิดขึ้นเมื่อการแข่งขันถูกจุดไฟ:

ยังมีต่อ

เรื่องราวเกี่ยวกับสารประกอบที่เป็นก๊าซของฟอสฟอรัส และอย่างแรกเลยเกี่ยวกับฟอสฟีน น่าจะเริ่มต้นด้วยคำว่า "แสงริบหรี่ที่ปรากฏขึ้นในหนองน้ำ ("ไฟเร่ร่อนที่มีชื่อเสียง") เป็นผลมาจากการจุดไฟโดยธรรมชาติของฟอสฟีน คำจำกัดความต่อไปนี้มีความหมายสารานุกรมอยู่แล้ว: “ฟอสฟีนหรือไฮโดรเจนฟอสไฟด์ (PH 3) เป็นก๊าซไม่มีสีที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์ (ปลาเน่า กระเทียม หรือคาร์ไบด์อุตสาหกรรม) เป็นพิษ เกิดขึ้นระหว่างการลดกรดฟอสฟอริกทางชีวเคมี เอสเทอร์ส่วนใหญ่อยู่ภายใต้สภาวะไร้อากาศ เช่น ไม่มีออกซิเจน

สารประกอบฟอสฟอรัสในธรรมชาติ

มีสารประกอบอินทรีย์ฟอสฟอรัสที่เป็นก๊าซอื่น ๆ อีกมากมายในธรรมชาติในโมเลกุลที่อะตอมของฟอสฟอรัส P เชื่อมต่อกับอะตอมของคาร์บอน C มีหลายพันชนิด หลายแห่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศ รวมทั้งเซลล์ที่มีชีวิตของพืชและจุลินทรีย์ สารประกอบกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดที่มีพันธะ C-P ถูกค้นพบเมื่อประมาณห้าสิบปีที่แล้วในวัตถุที่มีชีวิต

นอกจากนี้ยังมีฟอสโฟเนตในดิน - อนุพันธ์ของสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสที่มีพันธะ C-P ที่เก็บรักษาไว้ จริงอยู่มีเพียงไม่กี่ฟอสฟอรัสไม่เกิน 1-2% ของสารอินทรีย์ดังนั้นจึงไม่สามารถตรวจพบได้เสมอบนที่ดินทำกิน แต่ในดินแอ่งน้ำและทุ่งหญ้าเนื้อหาของพวกเขาเพิ่มขึ้นเป็น 3-4%

ภายใต้สภาวะปกติ (แอโรบิก) สารประกอบธรรมชาติของอินทรีย์และแร่ฟอสฟอรัสคือฟอสเฟต (ออร์โธฟอสเฟต) มีจำนวนมากของพวกเขา สำหรับอินทรีย์ฟอสเฟต การเชื่อมต่อ C-O-Rกล่าวอีกนัยหนึ่งคาร์บอนและฟอสฟอรัสเชื่อมต่อกันผ่านอะตอมออกซิเจน

ความลึกลับที่น่าอัศจรรย์อย่างหนึ่งของธรรมชาติคือฟอสเฟตอินทรีย์ในระบบสิ่งมีชีวิต (เช่น ในสาหร่ายและจุลินทรีย์) ถูกสังเคราะห์และย่อยสลายโดยพลการ แต่ตามกฎ "ส่วนสีทอง" ซึ่งเป็นไปตามกฎหมายบางฉบับที่บรรยายโดยชุดที่มีชื่อเสียงของ ตัวเลขฟีโบนักชี (1, 1 , 2, 3, 5, 8...) ซึ่งแต่ละเทอมถัดไปจะเท่ากับผลรวมของสองตัวก่อนหน้า ความกลมกลืนของธรรมชาติแสดงให้เห็นอย่างเข้าใจยากในการสะสมและการใช้พลังงานและสสาร (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟอสฟอรัส) ในระบบนิเวศ ซึ่งอธิบายโดยอัตราส่วนที่ประมาณโดยค่าสัมประสิทธิ์ "ส่วนสีทอง" แบบคลาสสิกที่ 1.618 (5/3, 8 /5, 13/8 ฯลฯ ) เป็นต้น) เช่น 62% ของสารประกอบที่กล่าวถึงควรถูกผูกมัดและสะสม และมีเพียง 38% เท่านั้นที่ควรถูกทำลายหรือระเหย รูปแบบเหล่านี้ส่งผลต่อการสะสมของฮิวมัส และวัฏจักรของฟอสฟอรัสและไนโตรเจน และการไหลของก๊าซที่กำหนดโดยการปล่อยและ "อ่าง" ของคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 และ "การหายใจ" ของดิน (การปล่อย CO 2 และ การดูดซึมของออกซิเจน O 2). อันที่จริงในธรรมชาติมีความผันผวนของค่าตัวเลขของอัตราส่วนนี้ภายใน 1.3-1.7 แต่ตามที่ระบุไว้มากกว่าหนึ่งครั้งในงานเขียนของผู้เขียนและนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ กลับกลายเป็นว่าน่ากลัวกว่านั้นมาก เหตุผลหลักการเบี่ยงเบนและแม้แต่การละเมิดรูปแบบนี้ได้กลายเป็นกิจกรรมของมนุษย์

ผู้เชี่ยวชาญบางคนได้ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าอันตรายใหม่อาจรอเราอยู่หากอัตราส่วนนี้มีแนวโน้มที่จะเป็นเอกภาพ กล่าวคือ การสะสมและการสลายตัวดำเนินไปอย่างเข้มข้นเช่นเดียวกัน เช่น ในวัฏจักรคาร์บอนซึ่งเกิดจาก "การแทรกแซง" ของเศรษฐกิจโลก มหาสมุทร และชีวมณฑลในขณะนี้ดูดซับการปล่อยคาร์บอนเพียงครึ่งเดียว (ร้อยละ 62 น่าจะเป็น)

แต่ขอให้เราย้อนกลับไปที่ฟอสฟีนและอนุพันธ์ของฟอสฟีน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสซึ่งมีองค์ประกอบต่างๆ (ไนโตรเจน กำมะถัน ซิลิกอน โมลิบดีนัม ฯลฯ) และสารประกอบเชิงซ้อนของพวกมันถูกพบร่วมกับฟอสฟอรัสและคาร์บอน ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ (โดยเฉพาะในหนองน้ำและทุ่งทุนดราในช่วงที่ร้อนขึ้น) สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสจะสลายตัวด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ (ตัวเร่งปฏิกิริยา) C-P-lyase ปัจจุบันพบในแบคทีเรีย 9 กลุ่มที่กินฟอสฟอรัส สกัดจากการสลายสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส แต่เชื้อราและยีสต์ซึ่งคิดเป็น 50-70% ของจุลินทรีย์ทั้งหมดในระบบนิเวศ จะไม่ทำลายสารประกอบเหล่านี้ ในทางตรงกันข้าม โปรโตซัว หอยและเชื้อราสังเคราะห์พวกมัน เห็ดสามารถเติบโตได้แม้ในความเข้มข้นที่ค่อนข้างสูงของฟอสฟีน มีเพียงไมซีเลียมของพวกมันเท่านั้นที่เปลี่ยนเป็นสีเหลือง

แอพลิเคชัน คุณสมบัติ อันตราย

ฟอสฟีนเป็นพิษ (ความเข้มข้นที่เป็นอันตรายที่อาจนำไปสู่ความตายคือ 0.05 มก. / ล.) และที่ความเข้มข้น 2,000 มล. / ม. 3 (2 l / m 3 หรือ 2 10 -3) จะทำให้เสียชีวิตทันที พบในการเกษตรเป็นหลักในระหว่างการฆ่าเชื้อยุ้งฉางและการป้องกันจากเห็บและแมลงศัตรูพืชอื่น ๆ ในระหว่างการขนส่งพืชผลโดยเฉพาะพืชเมล็ดพืช ก่อนหน้านี้มีการใช้อย่างแข็งขันกับหนูและหนูในโรงนา ในประเทศออสเตรเลีย พวกเขาหันไปพึ่งความช่วยเหลือของเขา แม้กระทั่งในการต่อสู้กับกระต่ายที่ผสมพันธุ์อย่างรวดเร็วเกินไป นอกจากนี้ สารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลงจำนวนหนึ่งยังมีสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสตามฟอสฟีนและอนุพันธ์ของฟอสฟีน และในที่สุด เมื่อไม่นานนี้ จำเป็นต้องจัดการกับมันที่เกี่ยวข้องกับการทำลายล้างในวงกว้างมากขึ้น อาวุธเคมีจัดให้มีการวางตัวเป็นกลางของสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสที่เป็นพิษของอนุพันธ์ซารินและโซมัน - ฟอสฟีน

ฟอสฟีนบริสุทธิ์ (ไม่มีสิ่งเจือปน) ติดไฟที่อุณหภูมิ 150 ° C เผาไหม้ด้วยการก่อตัวของกรดฟอสฟอริกที่เป็นพิษ แต่ในที่ที่มีสารปนเปื้อนของไดฟอสฟีน P 2 H 4 หรือก๊าซฟอสฟอรัส P 4 ก็สามารถจุดไฟในอากาศได้เองตามธรรมชาติ ปฏิกิริยาของฟอสฟีนกับออกซิเจน (เช่นเดียวกับการเกิดออกซิเดชันของมีเทนที่คล้ายกัน - CH 4 และไซเลน - SiH 4) หมายถึงปฏิกิริยาลูกโซ่แบบแยกแขนง ปฏิกริยาเคมีกล่าวคือ ไหลเร็วขึ้นและอาจทำให้เกิดการระเบิดได้ การเกิดออกซิเดชันของฟอสฟีนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง แต่ก๊าซจะคงตัวได้ที่อุณหภูมิต่ำ การเกิดออกซิเดชันของฟอสฟีนสามารถเร่งได้โดยการฉายรังสีด้วยแสงอัลตราไวโอเลต สามารถจุดไฟในอากาศได้เองที่ความเข้มข้น 1.7-1.9% (17-19 l / m 3) หรือ 26-27 g / m 3 ดังนั้น ในระบบนิเวศบึง เรามักจะต้องจัดการกับ "ไฟป่า" ที่กล่าวถึงเท่านั้น แต่ยังต้องจัดการกับการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองด้วย

สำหรับการรมควัน (เพื่อกำจัดการเก็บรักษาเมล็ดพืชและผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรจากไรและศัตรูพืชอื่น ๆ ) มักใช้ฟอสไฟด์โดยเฉพาะสารประกอบฟอสฟอรัสที่มีโลหะ ทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ ฟอสไฟด์จะปล่อยฟอสฟีน แท็บเล็ตและเทปที่มีฟอสไฟด์วางอยู่ในสถานที่จัดเก็บในอัตรา 9 กรัมต่อตันของเมล็ดพืชหรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่ต้องเก็บไว้เป็นเวลานาน พวกเขายังเพิ่มไปยังแอปเปิ้ล เชื่อกันว่าฟอสฟีนจะระเหยเมื่อถูกเติมอากาศ แม้ว่าตามข้อมูลที่มีอยู่ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ ก๊าซพิษมากถึง 13% ถูกดูดซับในเมล็ดพืชอาหารสัตว์ สถานการณ์นี้เพียงอย่างเดียวไม่ควรทำให้ใคร ๆ ปฏิบัติ "การฆ่าเชื้อ" ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่งยวด!

ตอนนี้ สำหรับการรมควันเมล็ดพืชระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา อนุญาตให้ใช้สารประกอบสองชนิด ได้แก่ เมทิลโบรมีนและเมทิลฟอสฟีน และชนิดแรกมีระดับความเป็นพิษน้อยกว่า (และมีประสิทธิภาพ) น้อยกว่าแบบที่สอง เมื่อใช้อย่างหลัง สันนิษฐานโดยปริยายว่าฟอสฟีนที่เป็นพิษหลังจากถูกดูดซึมโดยเนื้อหาของห้องนิรภัย จะถูกสกัดและระเหยอย่างอัศจรรย์ เป็นพิษเฉพาะเห็บและแมลงศัตรูพืชอื่นๆ ดูเหมือนว่าก่อนหน้านี้ไม่ใช่เรื่องปกติที่จะคิดว่าภาพนี้สอดคล้องกับความเป็นจริงอย่างไร ในขณะเดียวกัน เมื่อเกือบครึ่งศตวรรษก่อน พบว่าเมทิลฟอสฟีน (ส่วนผสมของก๊าซสองชนิด - มีเทน CH 4 และฟอสฟีน PH 3) เป็นพิษอย่างยิ่ง เกือบจะเหมือนกับฟอสฟีนเอง

มีเทนและฟอสฟีนในชีวมณฑล

ไม่เป็นความลับที่ก๊าซมีเทนที่ปล่อยออกมาจากหนองน้ำถือเป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกหลัก และยังคงเป็นหัวข้อของการอภิปรายเชิงรุกและการวิจัยเกี่ยวกับปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก อนิจจาในรัสเซียความเข้มข้นในบรรยากาศถูกกำหนดไว้ที่สถานีตรวจอากาศแห่งเดียว (Teriberka บนคาบสมุทร Kola) แต่ถ้าวัดเหนือหนองน้ำไซบีเรียก็ไม่เสียหายอะไร!

ดังที่ทราบกันดีว่ามีก๊าซมีเทนสำรองจำนวนมาก (7·10 11 -3·10 13 ตัน) ได้รับการอนุรักษ์ในส่วนลึกของโลก และ 4·10 11 ตันอยู่ในเขตดินแห้งแล้งของอาร์กติก บนบก พบมีเทนในสารประกอบอินทรีย์ในหนองน้ำ ตะกอน และเศษซาก และในมหาสมุทรโลก - ในก๊าซไฮเดรตที่เกิดขึ้นใต้ก้นบ่อ ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ ในรายงานการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของ UN ผู้เชี่ยวชาญรายงานว่าในไซบีเรีย การปล่อยก๊าซมีเทนจากหนองน้ำและชั้นดินเยือกแข็งใน ปีที่แล้วกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว การปล่อยก๊าซมีเทนสูงสุดจากดินทุนดราอยู่ที่ 8-10 °C และที่ 5 ° C การเกิดออกซิเดชันเป็น CO 2 และน้ำมีชัย มันก่อตัวขึ้นในขอบฟ้าดินทั้งหมด จากผลการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ ปรากฏว่าตัวอย่างเช่น ทุ่งทุนดราไม้พุ่มทางตอนใต้ของเรา (ใกล้ Vorkuta) ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนเพียงสองในห้าปีที่ผ่านมา

นี่เป็นแนวโน้มที่ค่อนข้างอันตราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเราคำนึงว่าประเทศของเราคิดเป็น 2/3 ของหนองน้ำทั้งหมดบนโลก พื้นที่ชุ่มน้ำของเราเกินพื้นที่ของที่ดินเพื่อเกษตรกรรมทั้งหมด: จากข้อมูลปี 2546 มีหนองน้ำ 343 ล้านเฮกตาร์ (ซึ่ง 130 ล้านเฮกตาร์ไม่ได้รกไปด้วยป่าไม้) และพื้นที่เกษตรกรรม 221 ล้านเฮกตาร์ (ซึ่งมีพื้นที่ 123 ล้านเฮกตาร์เป็น 123 ล้านเฮกตาร์) ที่ดินทำกิน)

และนี่คือวิธีที่พนักงานของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโกประเมินการปล่อยก๊าซมีเทนในปี 2550 ตามผลการวัดในหนองน้ำในภูมิภาค Tomsk ตามการประมาณการ ค่าเฉลี่ยของฟลักซ์มีเทนอยู่ที่ประมาณ 10 มก./ม. 2 ต่อชั่วโมง ในฤดูร้อน สามารถปล่อย 2.4 กก./เฮคเตอร์ต่อวัน และ 432 กก./เฮคเตอร์ต่อฤดูกาล (6 เดือน) และจากหนองน้ำ 130 ล้านเฮกตาร์ - เกือบ 60 ล้านตัน การเกิดออกซิเดชันของก๊าซมีเทนจำนวนดังกล่าวจะต้องใช้ออกซิเจนเป็นสองเท่า - 120 ล้านตัน

ผลกระทบ "ข้างเคียง" หลักของการปล่อยก๊าซมีเทนควรได้รับการยอมรับว่าเป็นความจริงที่ว่าในระบบนิเวศทุนดราและบึงที่อุณหภูมิต่ำมีเทนไม่เพียงแสดงถึงปริมาณคาร์บอนที่พอเหมาะซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงเนื้อหาในชั้นบรรยากาศได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสซึ่งมีอยู่อย่างสม่ำเสมอ ในพืช จุลินทรีย์ในหนองน้ำและตะกอน (ส่วนใหญ่เกิดจากการเชื่อมต่อ C-P ที่กล่าวถึง) และการแยกตัวออกจากสถานที่ที่เคยสังเคราะห์มาก่อนเนื่องจากกระบวนการหมักทางชีวเคมีที่เข้มข้นขึ้นด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เกิดขึ้นไม่น้อยเนื่องจากการสลายตัวของสารประกอบที่มีฟอสฟีนเป็นพื้นฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่งก๊าซ CH 4 และ PH 3 ถูกปล่อยออกมาแบบขนาน ในขณะเดียวกัน ในขณะที่นักสิ่งแวดล้อมและนักอุตุนิยมวิทยากำลังเฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงในเนื้อหาของ CO 2 และ CH 4 ในบรรยากาศเท่านั้น และไม่มีใครคำนึงถึงเนื้อหาของ PH 3 แต่เปล่าประโยชน์!

การละเว้นนี้ส่วนหนึ่งเป็นเพราะผู้เชี่ยวชาญเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่ทราบวิธีการวัดปริมาณฟอสฟอรัสในบรรยากาศในสถานะก๊าซ ท้ายที่สุด แม้แต่ใน โลกวิทยาศาสตร์ยังคงมีความเห็นว่าฟอสฟอรัสในธรรมชาติมีอยู่ในรูปของฟอสเฟตเป็นหลักและหลังจากการไฮโดรไลซิส การเชื่อมต่อ P-O-R, P-O-C และแม้แต่ P-C ก็กลายเป็นของแข็ง ฟลักซ์ของฟอสฟอรัสสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของสารระเหยประเภท PH 3 ถือว่าเล็กน้อยและถูกละเลย การกำหนดปริมาณฟอสฟอรัสที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศด้วยฟอสฟีนโดยใช้วิธีการปกติที่ใช้ในการตรวจหาฟอสฟอรัสในสารประกอบที่เป็นของแข็งเท่านั้น บิดเบือนภาพที่แท้จริงของวัฏจักรฟอสฟอรัสในระบบนิเวศ ในเวลาเดียวกัน การปรากฏตัวของฟอสฟีนที่เป็นพิษและติดไฟได้เองตามธรรมชาติในบรรยากาศจะถูกเพิกเฉย

ภัยคุกคามจากฟอสฟีน: ประมาณการอย่างง่าย

ในขณะเดียวกัน การประเมินปริมาณการปล่อยฟอสฟีนในระบบนิเวศที่ง่ายที่สุดสามารถทำได้โดยการศึกษาพื้นที่ที่มีน้ำท่วมขัง การจำลองทุ่งหญ้าน้ำหรือนาข้าว ตามที่ก่อตั้งขึ้นในสถาบันการเกษตรแห่งมอสโกซึ่งจัดขึ้นในปี 2469 K. A. Timiryazev ชุดการทดลองหกครั้งดำเนินการภายใต้สภาวะควบคุมอย่างเข้มงวด ฟอสฟอรัส 9.7 มก. จากดิน 1 กิโลกรัมต่อชั่วโมงผ่านเข้าสู่รูปก๊าซ (ฟอสฟีน) การคำนวณที่ไม่ซับซ้อนเกินไปให้ 2.13 กก./เฮกตาร์ต่อวัน แต่นี่เกือบจะพอๆ กับการปล่อยก๊าซมีเทนจากหนองน้ำ! ดังนั้นสำหรับฤดูกาลที่เราได้รับ 383 กก./เฮกตาร์ และจากพื้นที่หนองน้ำทั้งหมด (130 ล้านเฮกตาร์) - ประมาณ 50 ล้านตัน PH 3 . ในการออกซิเดชันของกรดฟอสฟอริกตามสูตร

PH 3 + 2O 2 → H 3 PO 4

ง่ายที่จะเห็นว่าต้องการออกซิเจนมากเป็นสองเท่า - เกือบ 100 ล้านตัน (สำหรับก๊าซมีเทน ค่าเหล่านี้คือ 60 และ 120 ล้านตันตามลำดับ)

การยืนยันทางอ้อมของการปล่อยฟอสฟีนจากดินคือการศึกษาฟอสฟอรัสฟลักซ์ในนาข้าว ตั้งแต่การปลูกจนถึงการเก็บเกี่ยว การสูญเสียฟอสฟอรัสในดินที่ถูกน้ำท่วมสูงกว่าปริมาณเมล็ดในเมล็ดพืชและฟาง 3-8 เท่า การกำจัดสูงสุดของ Р 2 O 5 ถึง 100 กก. / เฮกแตร์ สารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์ถูกขับออกจากดินมากกว่าที่เก็บไว้ในพืชถึง 4 เท่า การสูญเสียฟอสฟอรัสทั้งหมดจากชั้นดินบน (20 ซม.) ตามการประมาณการต่างๆ คือ 960-2940 กก./เฮกตาร์ มีหลักฐานว่าเมื่อปลูกข้าวภายใต้การตรวจสอบที่ถูกน้ำท่วมเป็นเวลา 32 ปี ฮิวมัสมากกว่าครึ่งหนึ่งจะสูญหายไปจากดิน และด้วยเหตุนี้จึงทำให้ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสถูกกำจัดออกไป

สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการปลดปล่อยของรูปแบบก๊าซ - แอมโมเนีย (NH 3) และฟอสฟีน (PH 3) เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าในแง่ของคุณสมบัติทางเคมีพวกมันเป็นโครงสร้างทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน ฉันขอย้ำอีกครั้งว่า การกำหนดฟอสฟอรัสและไนโตรเจนในรูปแบบแร่ธาตุเท่านั้น การเพิกเฉยต่อส่วนประกอบของก๊าซไม่ได้สะท้อนถึงกระบวนการที่แท้จริงในระบบนิเวศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะไร้อากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การยืนยันโดยตรงว่าปล่อยฟอสฟอรัสพร้อมกับมีเทนในระบบนิเวศบึงได้รับการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้

กลับมาที่การอภิปรายเกี่ยวกับการประเมินปริมาณฟอสฟีนในบรรยากาศที่ต่ำเกินไป ควรสังเกตว่าไม่เพียงแต่หนองน้ำทางตอนเหนือหรือเขตร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่ปลูกข้าวที่กว้างขวางด้วย (โดยหลักแล้วในอินเดีย จีน ญี่ปุ่น และประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ) สามารถสร้างผลงานที่เป็นรูปธรรมได้

ในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์มีหลักฐานว่าฟอสฟอรัสสูงถึง 3.5 กก./เฮคเตอร์ตกลงบนพื้นพร้อมกับการตกตะกอน กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่เป็นเพียงประมาณ 1% ของฟอสฟอรัสที่คาดว่าจะถูกกำจัดออกจากระบบหนองบึงหรือดินที่ถูกน้ำท่วมโดยฟอสฟีนสู่ชั้นบรรยากาศ (383 กก./เฮกตาร์) ส่วนที่เหลือ 99% ดูเหมือนจะถูกออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว ตกตะกอนหรือสลายตัว (ตัวอย่างเช่น เนื่องจากการไฮโดรไลซิส) ในชั้นผิวของอากาศ ธรณีภาคและชีวมณฑล ทำให้เกิดการกระจายของฟอสฟอรัสบนพื้นผิวโลก

แน่นอนว่าฟอสฟีนก็เหมือนกับมีเธนอยู่ในบรรยากาศ แต่ต้องยอมรับว่าวัฏจักรฟอสฟอรัสได้รับการศึกษาที่แย่กว่าวัฏจักรไนโตรเจนหรือคาร์บอนมาก สารประกอบฟอสฟอรัสที่มีฤทธิ์สูงในที่ที่มีออกซิเจนจะกลายเป็นสารเชิงซ้อนที่เป็นกลางอย่างรวดเร็ว นั่นคือฟอสเฟตที่ "ไม่เป็นอันตราย" นอกจากนี้ ฟอสฟอรัสมักหายากในระบบนิเวศ กล่าวคือ มีความเข้มข้นต่ำ ดังนั้นฉันจึงขอย้ำอีกครั้งว่าความพยายามที่จะคำนึงถึงฟอสฟอรัสในรูปของฟอสเฟตเท่านั้นที่สามารถนำไปสู่การบิดเบือนบทบาทที่แท้จริงของมันในระบบนิเวศ และสิ่งที่ประเมินบทบาทนี้ต่ำไปอาจมองเห็นได้ชัดเจน ตัวอย่างเช่น จากหนองน้ำที่ระบายออกไปอย่างไม่ใส่ใจก่อนหน้านี้ ซึ่งจุดไฟได้ง่ายในปีที่แห้งเนื่องจากก๊าซมีเทน (CH 4) ไซเลน (SiH 4) และฟอสฟีน (PH 3)

จากผลการวัดที่สถานีอุตุนิยมวิทยา Teriberka ดังกล่าวข้างต้นพบว่าในปี 1990 มีเทน 48.8 ล้านตันถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศจากดินแดนของรัสเซีย (จำได้ว่าประมาณการของเราสำหรับพื้นที่หนองน้ำทั้งหมดที่ไม่มีต้นไม้ จำนวนประมาณ 60 ล้านตัน) สำหรับปี 2539-2546 ความเข้มข้นสูงสุดถูกบันทึกไว้ในปี 2546 ปีนี้เป็นปีที่อบอุ่นที่สุดสำหรับรัสเซียทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงในเขตหนองบึงและทุ่งทุนดรา (ยาคุเตีย ไซบีเรียตะวันตก) โดยเฉลี่ยแล้ว อุณหภูมิที่นี่สูงกว่าอุณหภูมิระยะยาวเกือบ 6 ° C ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ปริมาณโอโซนต้นน้ำ O 3 ทางตอนเหนือของรัสเซียลดลงในฤดูร้อน 5-10% ในเวลาเดียวกัน แต่ในฤดูร้อนกระบวนการสังเคราะห์แสงและการก่อตัวของออกซิเจนก็ถูกเร่งเช่นกัน ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่ามีการใช้โอโซนอย่างเข้มข้นเพื่อออกซิไดซ์ปริมาณมีเทนและฟอสฟีนที่เพิ่มขึ้นภายใต้สภาวะที่อบอุ่นในปี 2546

จากฟอสฟีนสู่ออกซิเจน: สถิติและปรัชญาบางประการ

ไม่ต้องสงสัยเลยว่ารัสเซียมีทรัพยากรทางชีววิทยาที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด เนื่องจากรัสเซียคุ้นเคยกับการเป็นผู้บริจาคออกซิเจนของโลกแล้ว ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า 8130 ล้านตันของ O 2 เกิดขึ้นทุกปีทั่วอาณาเขตของตน ดูเหมือนว่าเราจะไม่ทำบาปมากเกินไปกับความจริง สมมติว่ากระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งมีหน้าที่ในการก่อตัวของมวลออกซิเจนนี้ ปฏิบัติตาม "กฎแห่งความสามัคคีสากล" ดังกล่าว - กฎของ "ส่วนสีทอง" . ท้ายที่สุดแล้วก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1.47 ตัน น้ำ 0.6 ตัน และพลังงานแสงอาทิตย์ 3.84 Gcal ถูกใช้ไปกับการก่อตัวของสารอินทรีย์ 1 ตันในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง และปล่อยออกซิเจน 1.07 ตัน อัตราส่วนระหว่างปริมาณ CO 2 ที่ดูดซับและ O 2 ที่ปล่อยออกมา (1.47: 1.07) นั้นไม่แตกต่างจาก "ทองคำ" มากนัก

ตามการประมาณการที่ตีพิมพ์บางฉบับการบริโภคออกซิเจนในรัสเซีย (การหายใจ การเผาไหม้เชื้อเพลิงและความต้องการทางอุตสาหกรรมอื่น ๆ ) คือ 2784 ล้านตัน จากนั้นรัสเซีย "การผลิต" ก็เกินการบริโภค 5346 ล้านตัน แต่ในการคำนวณอื่น ๆ ซึ่งคำนึงถึง การบริโภคออกซิเจนโดยจุลินทรีย์ (เดิมคือดินทั้งหมด) สำหรับ "การหายใจ" การผลิตออกซิเจนที่มากเกินไปของรัสเซียต่อการบริโภคนั้นมีลำดับความสำคัญต่ำกว่า - 560 ล้านตัน ก๊าซและออกซิเจนที่บริโภค บนดินแดนบริสุทธิ์ มูลค่าของค่านี้ใกล้เคียงกับ 1.58 และบนที่ดินทำกินจะผันผวนระหว่าง 1.3-1.75 - กล่าวอีกนัยหนึ่ง ออกซิเจนถูกใช้ไปอย่าง "ประหยัด" (42-37%) ในกระบวนการ "หายใจ" ของ ดิน (42-37%) และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น (58-63%) หากเราดำเนินการจากค่าเฉลี่ยของ "ส่วนสีทอง" ที่ 1.52 สำหรับอัตราส่วน CO 2: O 2 จากนั้นด้วยการปล่อย CO 2 จากดินของรัสเซีย 10409 ล้านตันของออกซิเจนจะใช้ออกซิเจนอีก 6848 ล้านตัน สำหรับ "การหายใจ" ของดินรัสเซีย (ประมาณการในปี 2547 ตามข้อมูลของพนักงานของสถาบันปัญหาพื้นฐานของชีววิทยาของ Russian Academy of Sciences โดยเฉพาะ V. N. Kudeyarov)

นอกจากนี้ยังมีการสังเกต "สัดส่วนทองคำ" ระหว่างอ่าง CO 2 และการปล่อยก๊าซในระดับของรัสเซีย อัตราส่วนระหว่างอ่างล้างจานซึ่งอยู่ที่ 4450 ล้านตันต่อปี (ในแง่ของคาร์บอน) และการปล่อยมลพิษ (2800 ล้านตัน - ในหน่วยเดียวกัน) กลายเป็น 1.59 นั่นคือ ใกล้เคียงกับ "ทอง" อย่างน่าประหลาดใจ ตราบใดที่ไม่มี CO 2 มากเกินไปในรัสเซียทั้งหมด ระบบนิเวศของเราดูดซับมากกว่าที่เราปล่อย ป่าของเราช่วยเราและครอบคลุม "บาป" ของเรา แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา (โดยเฉพาะในภาคเหนือ) มีการสังเกตมากขึ้นว่าระบบนิเวศไม่สามารถรับมือกับ "แผน" สำหรับการดูดซับและอัตราส่วนที่ระบุไว้ถูกละเมิด

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญกว่ามากคือ ตามการประมาณการจำนวนหนึ่ง ในรัสเซีย ปริมาณการใช้ออกซิเจนทั้งหมดต่อปีสำหรับความต้องการของเรา (2784 ล้านตัน) การหายใจของดิน (6848 ล้านตัน) และการเกิดออกซิเดชันของมีเทนและฟอสฟีน (220) ล้านตัน) กำลังใกล้ถึง 10 พันล้านตัน ซึ่งมากกว่าป่าของเราทั้งหมดเกือบ 2 พันล้านตัน และความสมดุลที่น่าเศร้านี้สำหรับฉันดูเหมือนจะเป็นปัญหาที่ร้ายแรงกว่าการซื้อขายโควต้าที่คาดไว้ เพื่อประโยชน์ในการอนุรักษ์ สิ่งแวดล้อมและชีวมณฑลของโลก ซึ่งทรัพยากรที่เราทุกวันนี้ใช้ไปมากกว่าที่พวกมันมีถึง 25% ในการฟื้นฟู ในที่สุดเราต้องตระหนักว่าโดยไม่จำกัดการบริโภค เราและลูกหลานของเราไม่สามารถอยู่รอดได้ และสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด มันเกี่ยวข้องกับออกซิเจน ดูเหมือนว่าจะมีจำนวนมากในชั้นบรรยากาศ (21%) แต่ไม่ควรปล่อยให้มีการบริโภคบนโลกมากเกินกว่าที่ผลิตได้

สรุป

ไม่เป็นความลับว่าในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่ไร้ความคิดและละเลยกฎของธรรมชาติการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ (และเนื้อหาของมันที่นั่น) เพิ่มขึ้น 25-35% ตามการประมาณการต่างๆ . ผลที่ตามมาจากการคำนวณที่ไม่ดีอย่างหนึ่งของภาวะโลกร้อนอาจเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่เข้มข้นขึ้นอย่างรวดเร็วในพื้นที่ธรรมชาติของหนองน้ำและดินแห้งแล้ง ในเวลาเดียวกัน การปล่อยก๊าซมีเทนไม่เพียง (ซึ่งเกือบจะเห็นได้ชัดอยู่แล้ว) จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ยังรวมถึงก๊าซที่มีการศึกษาเพียงเล็กน้อยในแง่ของผลกระทบต่อชีวมณฑล: แอมโมเนีย ไซเลน และฟอสฟีน ซึ่งจะต้องใช้จำนวนมาก ออกซิเจนสำหรับการเกิดออกซิเดชันและการวางตัวเป็นกลาง แต่ยังไม่มีการวิเคราะห์ผลป้อนกลับอย่างครบถ้วน (เช่น การปล่อยก๊าซมีเทนที่เข้มข้นขึ้นจะช่วยเร่งความเข้มข้นของ CO 2 ในชั้นบรรยากาศให้เพิ่มขึ้นอีก ซึ่งจะทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงช้าลงอย่างมาก) จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ บทบาทการชดเชยของการสังเคราะห์แสงในป่าทางเหนือลดลงอย่างเห็นได้ชัดในช่วงทศวรรษ 1990 แต่ก่อนหน้านั้นจะมีการสร้างอย่างมั่นคงว่าต้นไม้ในละติจูดทั้งหมดมีส่วนสนับสนุนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการดูดซึม CO 2 อย่างน่าเชื่อถือ เทรนด์อันตราย! และตัวอย่างของ "การเปลี่ยนแปลง" ของป่าดังกล่าวทวีคูณทุกปี

ในปัจจุบัน เราแทบไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับการแยกตัวและการเกิดออกซิเดชันของไซเลน (SiH 4) ที่กล่าวถึงมากกว่าหนึ่งครั้งในบทความนี้ ในขณะเดียวกัน พืชในบึง ซีเรียล และจุลินทรีย์ทั้งหมดก็อุดมไปด้วยซิลิคอนอินทรีย์ ในพรุของบึงที่ยกขึ้น - 43% SiO 2, ช่วงเปลี่ยนผ่าน - 28%, ที่ราบลุ่ม - 21% จนถึงปัจจุบัน มีเพียงหลักฐานที่ไม่เป็นชิ้นเป็นอันว่าไซเลนร่วมกับฟอสฟีนก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่มีการศึกษาไม่เพียงพอ นั่นคือ ไซลิลฟอสฟีน กระบวนการของการแยกไซเลน การเกิดออกซิเดชัน และการรวมกันกับองค์ประกอบอื่นๆ จำเป็นต้องมีการศึกษาอย่างจริงจัง

และโดยสรุป - พล็อตที่ดูน่าอัศจรรย์ที่จะทำให้ทุกคนคิดว่าใครยังไม่สูญเสียความสามารถนี้ ในชั้นผิวของชั้นบรรยากาศ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในเนื้อหาของคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซที่ "ตาย" อื่น ๆ ในอนาคตอันใกล้ อาจเกิดการขาดแคลนออกซิเจนไม่เพียงเนื่องจากการสังเคราะห์แสงที่ช้าลงเท่านั้น การเพิ่มขึ้น ในการบริโภคเพื่อการออกซิเดชั่น การเผาไหม้ และการหายใจ แต่ยังเป็นเพราะก๊าซพิษ "หน้าจอ" ที่ขัดขวางการไหลเข้าของ O 2 จากชั้นบรรยากาศที่สูงขึ้น

เป็นเวลาหลายพันล้านปี พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกคือการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งให้ออกซิเจนแก่โลกเป็นประจำ อนิจจา อย่างที่นักวิจัยบางคนชี้ให้เห็นอย่างถูกต้อง เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ที่อารยธรรมสมัยใหม่ดูเหมือนว่าจะสามารถชะลอการเติมออกซิเจนในบรรยากาศ และนำธรรมชาติมาสู่จุดที่แยกออกเป็นสองส่วน เธอจะรอดไหม?

ดูตัวอย่าง: Yeldyshev Yu.N. มีเทนเป็นตัวการของภาวะโลกร้อนหรือไม่? // นิเวศวิทยาและชีวิต 2550 ฉบับที่ 11 หน้า 45; การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: ข้อเท็จจริงและปัจจัย // Ecology and Life, 2008, No. 3, p. 44.
ดูตัวอย่างเช่นบทความ Kravchenko I.K. ในวารสาร "จุลชีววิทยา" ฉบับที่ 6, 2550