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

Bu haroratdagi fosfor bug'i deyarli butunlay P 2 molekulalaridan iborat bo'lib, ular sovutilganda P 4 molekulalariga kondensatsiyalanadi.

Bug 'kondensatsiyalanganda, u hosil bo'ladi oq (sariq) fosfor, u tetraedr shakliga ega bo'lgan P 4 molekulalaridan iborat. Bu yuqori reaktiv, yumshoq, mumsimon, och sariq modda, uglerod disulfidi va benzolda eriydi. Havoda fosfor 34 ° S haroratda yonadi. U pastroqlarga sekin oksidlanish tufayli qorong'ida porlashning noyob qobiliyatiga ega. Bu bir vaqtlar Brand tomonidan ajratilgan oq fosfor edi.

Agar oq fosfor havoga kirmasdan qizdirilsa, u qizil rangga aylanadi (birinchi marta u faqat 1847 yilda olingan). Ism qizil fosfor bir vaqtning o'zida bir nechta modifikatsiyani nazarda tutadi, zichligi va rangi bilan farqlanadi: to'q sariqdan to'q qizil va hatto binafsha ranggacha. Qizil fosforning barcha navlari organik erituvchilarda erimaydi, oq fosfor bilan solishtirganda, ular kamroq reaktivdir (t> 200 ° C da havoda yonadi) va polimerik tuzilishga ega: bular cheksiz zanjirlarda bir-biriga bog'langan P 4 tetraedrdir. "Binafsha fosfor" ulardan bir oz farq qiladi, bu beshburchak kesimli uzun quvurli tuzilmalarda yotqizilgan P 8 va P 9 guruhlaridan iborat.

Da yuqori qon bosimi oq fosforga aylanadi qora fosfor, cho'qqilarida fosfor atomlari bo'lgan hajmli olti burchaklardan qurilgan, qatlamlarda bir-biriga bog'langan. Birinchi marta bu transformatsiya 1934 yilda amerikalik fizik Persi Uilyams Bridgman tomonidan amalga oshirilgan. Qora fosforning tuzilishi grafitga o'xshaydi, yagona farq shundaki, fosfor atomlari tomonidan hosil qilingan qatlamlar tekis emas, balki "gofrirovka qilingan". Qora fosfor fosforning eng kam faol modifikatsiyasidir. Havoga kirmasdan qizdirilganda, u qizil kabi, bug'ga o'tadi, undan oq fosfor kondensatsiyalanadi.

Oq fosfor juda zaharli: o'ldiradigan dozasi taxminan 0,1 g.Havoda o'z-o'zidan yonish xavfi tufayli u suv qatlami ostida saqlanadi. Qizil va qora fosfor kamroq zaharli, chunki ular uchuvchan emas va suvda deyarli erimaydi.

Kimyoviy xossalari

Kimyoviy jihatdan eng faol oq fosfor (oddiylik uchun oq fosfor ishtirokidagi reaktsiyalar tenglamalarida ular P 4 emas, P deb yoziladi, ayniqsa qizil fosfor ishtirokida shunga o'xshash reaktsiyalar mumkin, chunki uning molekulyar tarkibi aniqlanmagan). Fosfor ko'plab oddiy va murakkab moddalar bilan bevosita birlashadi. Kimyoviy reaksiyalarda fosfor ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi bo'lishi mumkin.

Qanaqasiga oksidlovchi Fosfor ko'pchilik bilan o'zaro ta'sirlanib, fosfidlarni hosil qiladi, masalan:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2

P + 3Na = Na 3 P

E'tibor bering, fosfor deyarli fosfor bilan to'g'ridan-to'g'ri birlashmaydi.

Qanaqasiga kamaytiruvchi vosita fosfor, galogenlar, oltingugurt (ya'ni, ko'proq elektronegativ bo'lmagan metallar bilan) bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunda reaksiya sharoitiga qarab fosfor (III) birikmalari ham, fosfor (V) birikmalari ham hosil bo`lishi mumkin.

a) sekin oksidlanish yoki kislorod etishmasligi bilan fosfor fosfor (III) oksidi yoki fosfor angidrid P 2 O 3 ga oksidlanadi:

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

Fosfor ortiqcha (yoki havo) bilan yondirilganda fosfor oksidi (V) yoki fosforik angidrid P 2 O 5 hosil bo'ladi:

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

b) reaktivlar nisbatiga, fosforning galogenlar va oltingugurt shakllari bilan o'zaro ta'siriga qarab, mos ravishda uch va besh valentli fosforning galogenidlari va sulfidlari; Masalan:

2P + 5Cl 2 (masalan,) \u003d 2PCl 5

2P + 3Cl 2 (etarli emas) = ​​2PCl 3

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

2P + 3S (etarli emas) = ​​P 2 S 3

Shuni ta'kidlash kerakki, fosfor faqat yod bilan PI3 birikmasini hosil qiladi.

Fosfor oksidlovchi kislotalar bilan reaksiyalarda qaytaruvchi rol o'ynaydi:

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

- konsentrlangan nitrat kislota bilan:

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

- konsentrlangan sulfat kislota bilan:

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

Fosfor boshqa kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.

Suvli eritmalar bilan qizdirilganda fosfor nomutanosiblikka uchraydi, masalan:

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

Fosfin PH 3 ga qo'shimcha ravishda, bu reaktsiyalar natijasida hipofosfor kislotasi H 3 PO 2 tuzlari - gipofosfitlar hosil bo'ladi, ularda fosfor +1 xarakterli oksidlanish darajasiga ega.

Fosfordan foydalanish

Dunyoda ishlab chiqarilgan fosforning asosiy qismi fosfor kislotasi ishlab chiqarishga sarflanadi, undan o'g'itlar va boshqa mahsulotlar olinadi. Qizil fosfor gugurt ishlab chiqarishda ishlatiladi, u gugurt qutisiga qo'llaniladigan massada mavjud.

Fosfin

Fosforning eng mashhur vodorod birikmasi fosfin PH 3 dir. Fosfin sarimsoq hidli rangsiz va juda zaharli gazdir. Organik erituvchilarda yaxshi eriydi. Ammiakdan farqli o'laroq, u suvda kam eriydi. Fosfinning amaliy ahamiyati yo'q.

Kvitansiya

Yuqorida fosforning suvli eritmalari bilan o'zaro ta'sirida fosfin olish usuli ko'rib chiqildi. Boshqa usul - xlorid kislotaning metall fosfidlarga ta'siri, masalan:

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

Kimyoviy xossalari

1. Kislota - asosiy xossalari

Fosfin suvda kam eriydi, u bilan beqaror gidrat hosil qiladi, bu juda zaif asosiy xususiyatlarni namoyon qiladi:

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

Fosfoniy tuzlari faqat quyidagilar bilan hosil bo'ladi:

PH 3 + HCl = PH 4 Cl

PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4

1. Redoks xossalari

Tezislarning to'liq ro'yxatini ko'rish mumkin

*yozuv rasmida oq fosforning fotosurati

TA'RIF

Fosfin(fosfor gidrid, monofosfan) normal sharoitda rangsiz gaz, suvda yomon eriydi va u bilan reaksiyaga kirishmaydi.

Yalpi formulasi PH 3 (molekulaning tuzilishi 1-rasmda ko'rsatilgan). Fosfinning molyar massasi 34,00 g/mol.

Guruch. 1. Bog'lanish burchagi va uzunligini ko'rsatuvchi fosfin molekulasining tuzilishi kimyoviy bog'lanish.

Past haroratlarda u qattiq klarat hosil qiladi 8PH 3 × 46H 2 O. Zichlik - 1,5294 g / l. Qaynash nuqtasi - (-87,42 o C), erish nuqtasi - (-133,8 o C).

OVRda u kuchli qaytaruvchi vosita bo'lib, konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalar, yod, kislorod, vodorod peroksid va natriy gipoxlorit bilan oksidlanadi. Donorlik xususiyatlari ammiaknikiga qaraganda ancha kam aniqlanadi.

PH3, undagi elementlarning oksidlanish darajalari

Fosfinni tashkil etuvchi elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlash uchun avvalo qaysi elementlar uchun bu qiymat aniq ma'lum ekanligini aniqlashingiz kerak.

Fosfin fosfor gidridining arzimas nomi va siz bilganingizdek, gidridlardagi vodorodning oksidlanish darajasi (+1) ga teng. Fosforning oksidlanish darajasini topish uchun uning qiymatini “x” deb olamiz va uni elektron neytrallik tenglamasi yordamida aniqlaymiz:

x + 3×(+1) = 0;

Shunday qilib, fosfindagi fosforning oksidlanish darajasi (-3):

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	Quyidagi birikmalarda kislota hosil qiluvchi elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlang: HNO 2, H 2 CO 3, H 4 SiO 4, HPO 3.
Yechim	Bu birikmalarda kislota hosil qiluvchi elementlar azot, uglerod, kremniy va fosfordir. Kislorodning oksidlanish darajasi (-2), vodorod esa - (+1). Kislota hosil qiluvchi elementning oksidlanish darajasini “x” deb olaylik va uning qiymatini topish uchun elektron neytrallik tenglamasidan foydalanamiz: 1 + x + 2×(-2) = 0; Azotning oksidlanish darajasi (+3). 2×(+1) + x + 3×(-2) = 0; Uglerodning oksidlanish darajasi (+4). 4×(+1) + x + 4×(-2) = 0; Kremniyning oksidlanish darajasi (+4). 1 + x + 3×(-2) = 0; Fosforning oksidlanish darajasi (+5).
Javob	HN +3 O 2, H 2 C +4 O 3, H 4 Si +4 O 4, HP +5 O 3

2-MISA

Mashq qilish	Temir birikmadagi eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi: K4; K3; Fe(OH)2.
Yechim	Savolga to'g'ri javob berish uchun biz elektr neytrallik tenglamasidan foydalanib, taklif qilingan birikmalarning har birida temirning oksidlanish darajasini navbatma-navbat aniqlaymiz. a) Kaliyning oksidlanish darajasi har doim (+1). Sianid ionidagi uglerodning oksidlanish darajasi (+2), azot esa - (-3). “x” uchun temirning oksidlanish darajasi qiymatini olaylik: 4x1 + x + 6x2 + 6x (-3) = 0; b) Kaliyning oksidlanish darajasi har doim (+1). Sianid ionidagi uglerodning oksidlanish darajasi (+2), azot esa - (-3). “x” uchun temirning oksidlanish darajasi qiymatini olaylik: 3x1 + x + 6x2 + 6x (-3) = 0; v) Oksidlardagi kislorodning oksidlanish darajasi (-2). “x” uchun temirning oksidlanish darajasi qiymatini olaylik: d) Kislorod va vodorodning oksidlanish darajalari mos ravishda (-2) va (+1) ga teng. “x” uchun temirning oksidlanish darajasi qiymatini olaylik: x + 2×(-2) + 2× 1 = 0; Temirning eng yuqori oksidlanish darajasi (+3) bo'lib, u K 3 tarkibidagi birikmada namoyon bo'ladi.
Javob	Variant 2

O'z ichiga olgan toshning eng yaqin manbai fosfin, xaritalarda ko'rsatilgan edi va Dovud u erga ko'k va yashil otliqlardan iborat ishchi guruhini yubordi, ular olov toshini yig'ishni boshlashlari kerak edi.

Endi ular dushmanning barcha hiyla-nayranglaridan xabardor edilar, hujumlarning xususiyatlarini baholashni o'rganishdi, otliqlar va hayvonlarning kuchini qanday saqlashni, bug'lardan o'zlarini qanday himoya qilishni o'rganishdi. fosfin va Threads shtrixlari.

yong'in samolyotlari fosfin, ajdarlarni chiqarib yuborib, havoda doimo o'zgaruvchan yorug'lik namunasini hosil qildi.

Chavandozlar konlarni topdilar fosfin Malay daryosi va Sadrid o'rtasidagi platoda.

Ajdaho o'zining katta tanasini shunday nomunosib qo'nish joyiga qo'yganida, uning keng qanotlari hovli bo'ylab haydab ketdi. fosfin havo.

Keyin u hidni yuvdi fosfin shim va ko'ylak va ularni quyoshda quritib, butalar orasida osgan.

Jaxom o'z xonasiga kirganda, hidni almashtirish uchun yo'lda fosfin uchish kostyumi, u ish stolida hali ham yotgan ko'rfazning eskizini ko'rdi.

Jeksom Rutaning bo'lagini og'ziga tiqdi va har doimgidek, ichki qo'rquvni boshdan kechirgan holda, ajdahoning kuchli tishlarini to'yinganlarni ezib tashlashini tinglay boshladi. fosfin tosh.

PH3 da oksidlanish holati

PH3 da fosfin va oksidlanish darajalari haqida umumiy ma'lumot

Yalpi formulasi PH3 (molekulaning tuzilishi 1-rasmda ko'rsatilgan). Fosfinning molyar massasi 34,00 g/mol.

Fosfin so'zining ma'nosi

1. Bog'lanish burchagi va kimyoviy bog'ning uzunligini ko'rsatuvchi fosfin molekulasining tuzilishi.

Past haroratlarda 8PH3×46H2O qattiq klarat hosil qiladi. Zichlik - 1,5294 g / l. Qaynash temperaturasi - (-87,42oS), erish temperaturasi - (-133,8oS).

OVRda u kuchli qaytaruvchi vosita bo'lib, konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalar, yod, kislorod, vodorod peroksid va natriy gipoxlorit bilan oksidlanadi. Donorlik xususiyatlari ammiaknikiga qaraganda ancha kam aniqlanadi.

PH3, undagi elementlarning oksidlanish darajalari

Fosfinni tashkil etuvchi elementlarning oksidlanish darajalarini aniqlash uchun avvalo qaysi elementlar uchun bu qiymat aniq ma'lum ekanligini aniqlashingiz kerak.

Fosfin fosfor gidridining arzimas nomi va siz bilganingizdek, gidridlardagi vodorodning oksidlanish darajasi (+1) ga teng. Fosforning oksidlanish darajasini topish uchun uning qiymatini “x” deb olamiz va uni elektron neytrallik tenglamasi yordamida aniqlaymiz:

x + 3×(+1) = 0;

Shunday qilib, fosfindagi fosforning oksidlanish darajasi (-3):

Muammoni hal qilishga misollar

3. Molekulalar. Kimyoviy bog'lanish. Moddalarning tuzilishi

Ikki yoki undan ortiq atomlardan hosil bo'lgan kimyoviy zarralar deyiladi molekulalar(haqiqiy yoki shartli formula birliklari ko'p atomli moddalar). Molekulalardagi atomlar kimyoviy bog'langan.

Kimyoviy bog'lanish - bu zarralarni bir-biriga bog'lab turadigan elektr tortishish kuchi. Har bir kimyoviy bog'lanish strukturaviy formulalar ko'rinadi valentlik chizig'i, Masalan:

H - H (ikki vodorod atomi orasidagi bog'lanish);

H3N - H + (ammiak molekulasining azot atomi va vodorod kationi orasidagi bog'lanish);

(K+) - (I-) (kaliy kationi va yodid ioni orasidagi bog'lanish).

Kimyoviy bog'lanish bir juft elektron () tomonidan hosil bo'ladi, ular murakkab zarrachalarning elektron formulalarida (molekulalar, murakkab ionlar) odatda o'zlarining, bo'linmagan elektron juft atomlaridan farqli o'laroq, valentlik chizig'i bilan almashtiriladi, masalan:

Kimyoviy bog'lanish deyiladi kovalent, agar u ikkala atom tomonidan bir juft elektronning ijtimoiylashuvi natijasida hosil bo'lsa.

F2 molekulasida ikkala ftor atomi ham bir xil elektronegativlikka ega, shuning uchun elektron juftga ega bo'lish ular uchun bir xil bo'ladi. Bunday kimyoviy bog'lanish qutbsiz deb ataladi, chunki har bir ftor atomiga ega elektron zichligi ichida xuddi shunday elektron formula molekulalarni shartli ravishda ular orasida teng taqsimlash mumkin:

HCl molekulasida kimyoviy bog'lanish allaqachon mavjud qutbli, chunki xlor atomidagi elektron zichligi (katta elektr manfiyli element) vodorod atomiga qaraganda ancha yuqori:

Kovalent bog'lanish, masalan, H - H, ikkita neytral atomning elektronlarini almashish orqali hosil bo'lishi mumkin:

H + H > H - H

H H

Ushbu bog'lanish mexanizmi deyiladi almashish yoki ekvivalent.

Boshqa mexanizmga ko'ra, H - H gidrid ionining elektron jufti vodorod kationi H + tomonidan taqsimlanganda bir xil kovalent aloqa H - H paydo bo'ladi:

H+ + (:H)-> H – H

H H

Bu holda H+ kationi deyiladi qabul qiluvchi va anion H - donor elektron juft. Bu holda kovalent bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmi bo'ladi donor-akseptor, yoki muvofiqlashtirish.

Yagona bog'lanishlar (H - H, F - F, H - CI, H - N) deyiladi a-havolalar, ular molekulalarning geometrik shaklini aniqlaydi.

Ikki va uch bog'lanish () bir?-komponent va bir yoki ikki?-komponentni o'z ichiga oladi; Bosh va shartli shakllangan birinchi bo'lgan ?-komponent har doim?-komponentlardan kuchliroqdir.

Kimyoviy bog'lanishning fizik (aslida o'lchanadigan) xususiyatlari uning energiyasi, uzunligi va qutbliligidir.

Kimyoviy bog'lanish energiyasi (E cv) - bu bog'lanish hosil bo'lganda ajralib chiqadigan va uni buzishga sarflanadigan issiqlik. Xuddi shu atomlar uchun har doim bitta bog'lanish mavjud kuchsizroq ko'pdan (ikki, uch barobar).

Kimyoviy bog'lanish uzunligi (l s) - yadrolararo masofa. Xuddi shu atomlar uchun har doim bitta bog'lanish mavjud uzoqroq ko'pdan ko'ra.

Polarlik aloqa o'lchanadi elektr dipol momenti p- haqiqiy elektr zaryadining (ma'lum bir bog'lanish atomlari bo'yicha) dipol uzunligi bo'yicha mahsuloti (ya'ni.

Fosfor. Fosfin

bog'lanish uzunligi). Dipol momenti qanchalik katta bo'lsa, bog'lanishning qutbliligi shunchalik yuqori bo'ladi. Kovalent bog'lanishdagi atomlarning haqiqiy elektr zaryadlari har doim elementlarning oksidlanish darajalariga qaraganda kichikroq bo'ladi, lekin ular belgisi bo'yicha mos keladi; masalan, H + I-Cl-I aloqasi uchun haqiqiy zaryadlar H + 0'17-Cl-0'17 (bipolyar zarracha yoki dipol).

Molekulalarning qutblanishi ularning tarkibi va geometrik shakli bilan belgilanadi.

Qutbsiz (p = O) bo'ladi:

a) molekulalar oddiy moddalar, chunki ular faqat qutbsiz kovalent aloqalarni o'z ichiga oladi;

b) ko'p atomli molekulalar qiyin moddalar, agar ularning geometrik shakli bo'lsa simmetrik.

Masalan, CO2, BF3 va CH4 molekulalari teng (uzunlik bo'ylab) bog'lanish vektorlarining quyidagi yo'nalishlariga ega:

Bog'lanish vektorlari qo'shilganda, ularning yig'indisi doimo yo'qoladi va molekulalar umuman qutbsiz bo'ladi, garchi ular qutbli aloqalarni o'z ichiga oladi.

Polar (s> O) bo'ladi:

A) diatomik molekulalar qiyin moddalar, chunki ular faqat qutbli aloqalarni o'z ichiga oladi;

b) ko'p atomli molekulalar qiyin moddalar, agar ularning tuzilishi assimetrik tarzda, ya'ni ularning geometrik shakli to'liq bo'lmagan yoki buzilgan bo'lib, bu umumiy elektr dipolning paydo bo'lishiga olib keladi, masalan, NH3, H2O, HNO3 va HCN molekulalarida.

NH4+, SO42- va NO3- kabi murakkab ionlar printsipial jihatdan dipol bo'la olmaydi, ular faqat bitta (musbat yoki manfiy) zaryadga ega.

Ion aloqasi kationlar va anionlarning elektrostatik tortishishi paytida, masalan, K+ va I- o'rtasida bir juft elektronning deyarli sotsializatsiyasisiz paydo bo'ladi. Kaliy atomida elektron zichligi yo'q, yod atomida ortiqcha. Ushbu ulanish ko'rib chiqiladi cheklovchi kovalent bog'lanish holati, chunki bir juft elektron amalda anionga ega. Bunday munosabat tipik metallar va nometalllarning birikmalari (CsF, NaBr, CaO, K2S, Li3N) va tuz sinfidagi moddalar (NaNO3, K2SO4, CaCO3) uchun eng xosdir. Xona sharoitida bu birikmalarning barchasi umumiy nom bilan birlashtirilgan kristalli moddalardir ion kristallari(kationlar va anionlardan tuzilgan kristallar).

Ulanishning yana bir turi mavjud metall aloqa, bunda valentlik elektronlar metall atomlari tomonidan shunchalik erkin tutiladiki, ular aslida ma'lum atomlarga tegishli emas.

Tashqi elektronlarsiz qolgan metallarning atomlari go'yo musbat ionlarga aylanadi. Ular shakllanadi metall kristall panjara. Ijtimoiylashtirilgan valent elektronlar to'plami ( elektron gaz) musbat metall ionlarini birga va muayyan panjara joylarida ushlab turadi.

Ion va metall kristallardan tashqari, ular ham mavjud atom Va molekulyar kristall moddalar, ularning panjara joylarida mos ravishda atomlar yoki molekulalar mavjud. Misollar: olmos va grafit - atom panjarali kristallar, yod I2 va karbonat angidrid CO2 (quruq muz) - molekulyar panjarali kristallar.

Kimyoviy bog'lanishlar nafaqat moddalar molekulalari ichida, balki molekulalar o'rtasida ham hosil bo'lishi mumkin, masalan, suyuq HF, suv H2O va H2O + NH3 aralashmasi:

vodorod aloqasi eng ko'p elektronegativ elementlarning atomlarini o'z ichiga olgan qutbli molekulalarning elektrostatik tortishish kuchlari tufayli hosil bo'ladi - F, O, N. Masalan, vodorod aloqalari HF, H2O va NH3 da mavjud, lekin ular HCl, H2S va PH3 da emas. .

Vodorod aloqalari beqaror va juda oson buziladi, masalan, muz erishi va suv qaynayotganda. Biroq, bu bog'larni uzish uchun ma'lum bir qo'shimcha energiya sarflanadi va shuning uchun vodorod bog'lari bo'lgan moddalarning erish nuqtalari (5-jadval) va qaynash nuqtalari.

(masalan, HF va H2O) shunga o'xshash moddalarga qaraganda sezilarli darajada yuqori, ammo vodorod aloqalarisiz (masalan, mos ravishda HCl va H2S).

Ko'pgina organik birikmalar vodorod bog'larini ham hosil qiladi; Vodorod aloqasi biologik jarayonlarda muhim rol o'ynaydi.

A qismi topshiriqlariga misollar

1. Faqat kovalent bog'lanishga ega bo'lgan moddalar

1) SiH4, Cl2O, CaBr2

2) NF3, NH4Cl, P2O5

3) CH4, HNO3, Na(CH3O)

4) CCl2O, I2, N2O

2–4. kovalent bog'lanish

2. yagona

3. ikki barobar

4. uchlik

materiyada mavjud

5. Molekulalarda bir nechta bog'lar mavjud

6. Radikallar deb ataladigan zarralar

7. Bog'lardan biri ionlar to'plamida donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'ladi

8. Eng bardoshli Va qisqa bog'lanish - molekulada

9. Faqat ionli bog'langan moddalar - to'plamda

10–13. Moddaning kristall panjarasi

1) metall

3) yadroviy

4) molekulyar

Fosfor birikmalari.

R-3. Metall fosfidlar ion-kovalent birikmalardir. s-metallarning fosfidlari (Be dan tashqari) va lantanidlar ion tuzsimon birikmalar boʻlib, ular suv va kislotalar taʼsirida oson gidrolizlanadi: Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl = 3NaCl + PH3. d-elementlarning fosfidlari metallga o'xshash kimyoviy inert birikmalardir. Istisno - I va II guruh metallarining fosfidlari, ikkilamchi kichik guruhlar, ular ham tuzga o'xshash, ammo kovalentlikning katta aralashmasi bilan. Fosfor surma, vismut, qoʻrgʻoshin va simob bilan turgʻun birikmalar hosil qilmaydi.

Fosforning vodorod bilan birikmasi vodorod fosfidi deb ataladi, garchi bu elementlarning elektr manfiyligi deyarli teng. Murakkab PH3 formulasiga ega, deyiladi fosfin. Bu o'ta zaharli gaz bo'lib, sarimsoqning yoqimsiz hidiga ega, bp=-88°C. Suyuqlikdagi fosfin molekulalari va erish paytida suv va fosfin molekulalari o'rtasida vodorod aloqalari mavjud emas, shuning uchun qaynash nuqtasi past va fosfin suvda amalda erimaydi. Molekula piramida bo'lib, tepada fosfor atomi joylashgan va P-H aloqalari orasidagi burchak 93,5 ° bo'lib, bu birikma hosil bo'lishida fosfor atom orbitallarining gibridlanishi yo'qligini ko'rsatadi. Bog'lar deyarli toza p-orbitallar tomonidan hosil bo'ladi. Fosforning yakka elektron jufti 3s orbitalida qoladi, shuning uchun fosfin zaif asos va umuman zaif kompleks hosil qiluvchi vositadir. Fosfoniy kationi faqat eng kuchli kislotalar bilan suvsiz muhitda (HJ, HClO4, HBF4) hosil bo'ladi, masalan, PH3 + HJ = PH4J. Suv fosfoniy tuzlarini osongina parchalaydi. Fosfin kuchli qaytaruvchi xususiyatga ega: PH3 + 2O2 = H3PO4 (150°C da bu reaksiya portlash bilan sodir boʻladi), PH3 + 6AgNO3 + 3H2O = 6Ag↓ + H2(PHO3) + 6AgNO3 PH3 + 3J2 + H2(PHO3) = 6HJ. Oddiy moddalardan fosfin sintezini amalga oshirish mumkin emas, chunki P-H aloqasi uzunligi va elektrostatik komponentning ahamiyatsiz hissasi tufayli etarlicha kuchli emas. Shuning uchun fosfin metall fosfidlarini gidrolizlash yoki fosforni ishqorda eritish orqali olinadi (reaksiyalar yuqorida keltirilgan).

Fosforning musbat oksidlanish darajasidagi asosiy birikmalari oksidlar, kislorodli kislotalar va galogenidlardir. Ularni alohida ko'rib chiqish tavsiya etiladi.

Fosfor oksidlari– P4O6 va P4O10 kislotali oksidlar, molekulyar tuzilishga ega, qattiq moddalar (tmelt (P4O6) = 23,8 ° C, P4O10 ning molekulyar modifikatsiyasi 3590 ° C da sublimatsiyalanadi va polimer modifikatsiyasi 580 ° C da eriydi), ikkalasi ham eriydi. suv, mos ravishda kislotalar, fosfor va ortofosforik bo'lgan gidroksidlarni beradi. Fosfor (V) oksidi juda gigroskopik, u havodan namlikni yutadi, shuning uchun u qurituvchi sifatida va shuningdek, suvni olib tashlaydigan vosita sifatida ishlatiladi: P2O5 + HNO3 = HPO3 + N2O5, bu metafosforik kislota yoki polifosfor kislotalarini hosil qiladi - (HPO3 ) 3-4. Fosfor oraliq oksidlanish holatida bo'lgan fosfor (III) oksidi keyingi oksidlanish reaktsiyalari va nomutanosiblik reaktsiyalariga qodir, masalan: 5P4O6 = 2P4 + 3P4O10 reaktsiyasi sodir bo'ladi. Fosfor (V) oksidi oksidlovchi xususiyatga ega emas va o'zini suvsiz sharoitda fosforni oksidlovchi, masalan, ba'zi tuzlarning termik parchalanishi orqali olish mumkin: 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl.

Fosforning kislorodli kislotalari. Fosforning kislorodli kislotalarining xilma-xilligi quyidagi sabablarga ko'ra yuzaga keladi: 1. Fosforning valentligi III yoki V bo'lishi mumkin. 2. Valentlik V bo'lganda, biriktirilgan suv soni bilan farq qiluvchi orto va metakislotalarning hosil bo'lishi. molekulalar, mumkin. 3. Barcha gidroksidlarda fosfor 4 ga teng koordinatsion sonni namoyon qiladi, bunday gidroksidlar unga nisbatan barqarorroqdir, agar kislorod atomlari etarli bo'lmasa, u holda P (OH) 3 emas, balki P-H aloqasi ((HO) 2PHO hosil bo'ladi, va boshqalar.). 4. Fosfor kislotalari chiziqli yoki siklik polimerlar hosil qilishga moyil. 5. Muayyan sharoitlarda P-P aloqasining shakllanishi mumkin. 6. Barcha gidroksidlarga kelsak, keyingi oksidlanish jarayonida perokso kislotalar hosil bo'ladi. Keling, eng mashhur fosfor kislotalarining tuzilishi va xususiyatlarini beraylik.

H3PO4 - ortofosfor kislotasi. Bu tribasik kislota, birinchi bosqichda dissotsiatsiya muhiti (Ka = 7.52.10-3) va qolgan ikki bosqichda zaif. Suvsiz holatda u mp=42°C boʻlgan shaffof gigroskopik kristallar hosil qiladi. Har qanday konsentratsiyada suvda eriydi. Ortofosfor kislotasi fosfor (V) oksidini suvda eritib, fosfinni yoqish, har qanday shakldagi fosforni kislotali muhitda oksidlash, ikkilik fosfor (V) birikmalarini gidrolizlash orqali olinadi: P4S10 + 16H2O = 4H3PO4. Sanoatda oksidni keyinchalik eritish bilan fosforni yoqish usuli, shuningdek qizdirilganda kaltsiy fosfatdan ortofosfor kislotasini konsentrlangan sulfat kislota bilan almashtirish usuli qo'llaniladi: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4↓ + 2H. Bu kislota uchta tuz seriyasiga mos keladi - o'rta (fosfatlar yoki ortofosfatlar) va kislotali (hidrofosfatlar va dihidrofosfatlar). Natriy, kaliy, rubidiy va seziydan tashqari barcha metallarning fosfatlari va gidrofosfatlari suvda erimaydi. Dihidrogen fosfatlar eriydi. Eriydigan fosfatlar kuchli anion gidrolizga uchraydi, fosfat anioni eng yuqori gidroliz konstantasiga, dihidrofosfat esa eng past gidrolizga ega. Anionning gidrolizlanishi tuz eritmalarining ishqoriy muhitiga olib keladi. Kislota anionlari gidroliz bilan bir vaqtda dissotsilanish muvozanatida ishtirok etadi, bu esa kislotali eritma muhitiga, ko'proq dihidrofosfat uchun, kamroq darajada gidrofosfatga olib keladi. Bu jarayonlar natijasida natriy dihidrofosfat eritmasi ozgina kislotali muhitga, gidrofosfat eritmasi biroz ishqoriy muhitga, fosfat eritmasi esa kuchli ishqoriy muhitga ega. Tuz sifatida ammoniy fosfat hosil bo'ldi zaif kislota va asos, butunlay suv bilan parchalanadi. Ortofosfatlar juda yuqori haroratlarda parchalanmasdan eriydi. Gidrofosfatlar qizdirilganda difosfatlar beradi: 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2O. Dihidrofosfatlar qizdirilganda polimetafosfatlarga aylanadi: xKH2PO4 = (KPO3)x + H2O. Fosfatlar kuchli oksidlovchi xususiyatga ega emas, lekin qizdirilganda uglerod bilan qaytarilishi mumkin. Kremniy dioksidi ishtirokida bu reaksiya fosfor hosil bo'lishiga olib keladi (reaktsiya tenglamasi berilgan), SiO2 yo'q bo'lganda, jarayon quyidagicha davom etadi: Ca3(PO4)2 + 8C = Ca3P2 + 8CO. Ammoniy fosfatni isitish ammiak molekulalarining asta-sekin yo'qolishiga olib keladi, natijada 300 ° C dan yuqori polimetafosforik kislota hosil bo'ladi.

Fosfor kislotasining suvsizlanishi kondensatsiyalangan fosfor kislotalarini hosil qiladi, ularda bir yoki bir nechta ko'prik kislorod atomlari mavjud. Bunda zanjirli, siklik va aralash tuzilmalar hosil bo'ladi. Keling, ulardan eng oddiyini ko'rib chiqaylik.

Difosforik (pirofosforik) kislota - H4P2O7. Fosfor kislotasini 2000S ga qizdirish orqali olinadi. Suvsiz holatda u mp=61°C boʻlgan rangsiz kristallar boʻlib, ular suvda fosfor kislotasidan ancha kuchliroq kislota hosil boʻlgan holda yaxshi eriydi. Bu kislota birinchi ikki bosqichda ayniqsa kuchli. Har qanday kondensatsiyalangan kislota bitta kislotadan kuchliroqdir, chunki uning dissotsiatsiyasi barqarorroq anion hosil qiladi. Pirofosfor kislotasining eritmalari beqaror, chunki ortofosfor kislotasining ikkita molekulasini hosil qilish uchun suv molekulasi asta-sekin qo'shiladi. Barqarorroq tuzlar - pirofosfatlar, yuqorida aytib o'tilganidek, hidrofosfatlarni isitish orqali olish mumkin.

Metafosfor kislotalari - (HPO3) x, bu erda x \u003d 3.4.6. O'zgaruvchan fosfor va kislorod atomlarining aylanishini o'z ichiga olgan tsiklik kondensatsiyalangan kislotalar. Fosfor (V) oksidini ortofosfor kislotasida eritish, shuningdek pirofosforik kislotani 300 ° C ga qizdirish orqali olinadi: 3H4P2O7 \u003d 2 (HPO3) 3 + H2O. Barcha metafosforik kislotalar juda kuchli, trimetafosfor kislotasi uchun Ka2 = 0,02. Bu kislotalarning hammasi ham asta-sekin suvli eritmada fosfor kislotasiga aylanadi. Ularning tuzlari navbati bilan tri-, tetra- va geksametafosfatlar deb ataladi.

Fosfor (V) oksidining oksidlanishini olish mumkin peroksofosfor kislotasi: P4O10 + 4H2O2 + 2H2O = 4H3RO5.

Fosforik (gipofosforik) kislota H4P2O6 P-R aloqasi mavjud. Strukturaviy formulani (OH)2OP-RO(OH)2 shaklida ifodalash mumkin.

Fosfin xossalari

Formuladan ko'rinib turibdiki, fosforning valentligi 5 ga teng, oksidlanish darajasi +4 esa bir xil atomlar orasidagi bog'lanish mavjudligi bilan bog'liq bo'lgan rasmiy qiymatdir. Bu tetrabazik kislota bo'lib, uning kuchi ortofosforga to'g'ri keladi. U: PbP2O6 + 2H2S = 2PbS↓ + H4P2O6 reaksiya yoʻli bilan olinadi va eritmadan digidrat holida mp=62°C boʻlgan holda ajratiladi. Kislotali eritmada u ortofosforik va fosfor kislotalariga nomutanosib bo'ladi.

Fosfor kislotasi H3PO3 yoki H2. Bu o'rta kuchli ikki asosli kislota, suvsiz holatda - qattiq tmelt=74°C bilan. Fosfor (III) galogenidlarini gidrolizlash, shuningdek, oq fosforni suv ostida xlor bilan oksidlash natijasida olinadi: P4 + 6Cl2 + 12H2O = 4H2 + 12HCl. Yuqorida aytib o'tilganidek, P (OH) 3 tarkibining birikmasi kamroq barqaror, shuning uchun izomerizatsiya suvli eritmada endi ajralmaydigan P-H aloqasi hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi. Fosfor kislotasi tuzlari fosfitlar, kislotali tuzlar gidrofosfitlar deyiladi. Fosfitlarning aksariyati (ishqoriy metall tuzlaridan tashqari) suvda erimaydi. Barcha fosfor (III) birikmalari singari, fosfor kislotasi kuchli qaytaruvchi vositadir, u galogenlar, azot dioksidi va boshqa oksidlovchi moddalar bilan fosfor kislotasiga oksidlanadi, shuningdek, ularning tuzlari eritmasidan past faol metallarni tiklaydi, masalan: HgCl2 + H2 + H2O = H3PO4 + 2HCl + Hg↓.Isitganda u nomutanosiblik hosil qiladi: 4H2 = 3H3PO4 + PH3.

Fosfor (fosfinik) kislota H3PO2 yoki H. Bu mp=26,5°C bo'lgan qattiq modda bo'lib, uning suvdagi eritmasi ancha kuchli (Ka=7,9,10-2) bir asosli kislotadir. Ushbu birikmadagi fosfor ham beshta aloqaga ega, ulardan ikkitasi vodorod atomlari bilan. Faqat dissotsiatsiyaga uchraydi N-O aloqasi. Bu birikmadagi fosforning rasmiy oksidlanish darajasi +1 ga teng. Fosfor kislotasi va uning tuzlari gipofosfitlar kuchli qaytaruvchi moddalardir. Metall kationlar, hatto vodoroddan oldin kuchlanish qatorida turganlar ham metallga qaytarilishi mumkin: NiCl2 + Na + 2H2O = H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni↓. Qizdirilganda fosfor kislotasi nomutanosib bo'ladi: 3H = PH3 + 2H2. Haroratning oshishi bilan fosfor kislotasi fosfor kislotasi va fosfinga parchalanishi ham ko'rsatildi. Ishqoriy va gidroksidi tuproq metallarining gipofosfitlari fosfor va ishqorning o'zaro ta'siridan olinadi (yuqoriga qarang). Fosfinning engil oksidlovchi bilan oksidlanishi: PH3 + SO2 = H + S↓ (katalizatorlar simob va suv izlari).

Fosfor galogenidlari PX3 va PX5. PJ5 dan tashqari barcha fosfor galogenidlari ma'lum. Fosfor (III) bo'lsa, ular tepada fosfor atomi bo'lgan va orasidagi burchakka ega bo'lgan piramidal molekulalardir. P-X aloqalari 100° ga teng. Fosfor (V) galogenidlari fosfor atom orbitallarining sp3d gibridlanishi bilan trigonal bipiramidalardir. Oddiy sharoitlarda fosfor ftoridlarining ikkalasi ham gazlar, PCl3 va PBr3 suyuqliklar, triiodid, pentaklorid va pentabromid esa qattiq moddalardir. Oxirgi ikkita birikma PCl5: +-, PBr5: +Br- kompleks ionlari bo'lgan tuzlardir. Qizdirilganda ikkala birikma ham galogen molekulasini ajratib, trigalogenidga aylanadi. Fosfor galogenidlari bevosita sintez orqali olinadi. Faqat PF3 - bilvosita: PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3. Fosforning barcha galogenidlari gidrolizga uchraydi, trigalidlar ham oksidlanishga qodir: 2PCl3 + O2 = 2POCl3 - fosfor oksixlorid, boshqa reaksiyalar bilan ham olinishi mumkin: PCl3 + 2CrO3 = POCl3 + Cr2O3↓6PCl + POCl3 + Cr2O3↓ + POCl3 =P1002, Trihalidlar shuningdek, oltingugurt qo'shadi: PCl3 + S = PSCl3. Suvsiz eritmalarda reaktsiyalar mumkin: KF + PF5 = K HF (suyuqlik) + PF5 = H - heksafluorofosforik kislota, faqat suvli eritmada barqaror, kuch jihatidan perklorik kislota bilan solishtirish mumkin.

Oldingi567891011121314151617181920Keyingi

YANA KO‘RISH:

Fosfin. Fosfor oksidi va fosfor kislotalari: xossalari, olinishi.

Fosfin so'zi

Fosforning tibbiy-biologik ahamiyati.

Fosfin (IUPAC nomenklaturasi bo'yicha vodorod fosfor, fosfor gidridi - fosfan PH3) - chirigan baliqning o'ziga xos hidiga ega bo'lgan rangsiz, juda zaharli, ancha beqaror gaz (normal sharoitda).

Jismoniy xususiyatlar

rangsiz gaz. Suvda yomon eriydi, u bilan reaksiyaga kirishmaydi. Past haroratlarda 8RN3·46N2O qattiq klatrat hosil qiladi. Benzol, dietil efir, uglerod disulfidida eriydi. -133,8 °C da yuz markazlashtirilgan kubik panjarali kristallar hosil qiladi.

Fosfin molekulasi C3v molekulyar simmetriyaga ega (dPH = 0,142 nm, HPH = 93,5o) trigonal piramida shakliga ega. Dipol momenti 0,58 D, ammiaknikidan sezilarli darajada past. PH3 molekulalari orasidagi vodorod aloqasi amalda namoyon bo'lmaydi va shuning uchun fosfin past erish va qaynash nuqtalariga ega.

]Qabul qilish

Fosfin oq fosforni issiq ishqor bilan reaksiyaga kiritish orqali olinadi, masalan:

Uni suv yoki kislotalarning fosfidlarga ta'sirida ham olish mumkin:

Vodorod xlorid qizdirilganda oq fosfor bilan o'zaro ta'sir qiladi:

Fosfoniy yodidning parchalanishi:

Fosfonik kislotaning parchalanishi:

yoki uni qayta tiklash:

Kimyoviy xossalari

Fosfin ammiak hamkasbidan juda farq qiladi. Uning kimyoviy faolligi ammiaknikidan yuqori, u suvda yomon eriydi, chunki asos ammiakdan ancha zaifdir. Ikkinchisi, H-P aloqalarining zaif qutblanganligi va fosforning (3s2) yolg'iz juftlik faolligi ammiakdagi azotga (2s2) nisbatan pastligi bilan izohlanadi.

Kislorod yo'q bo'lganda, qizdirilganda u elementlarga parchalanadi:

havoda o'z-o'zidan yonadi (difosfin bug'i borligida yoki 100 ° C dan yuqori haroratda):

Kuchli tiklovchi xususiyatlarni ko'rsatadi:

Kuchli proton donorlari bilan o'zaro ta'sirlashganda, fosfin PH4+ ionini (ammiakka o'xshash) o'z ichiga olgan fosfoniy tuzlarini berishi mumkin. Fosfoniy tuzlari, rangsiz kristall moddalar, nihoyatda beqaror, oson gidrolizlanadi.

Fosfin tuzlari, xuddi fosfinning o'zi kabi, kuchli qaytaruvchi moddalardir.

Toksiklik

Fosfin juda zaharli, asab tizimiga ta'sir qiladi, metabolizmni buzadi. MAC = 0,1 mg/m³. Hidi 2-4 mg / m³ konsentratsiyada seziladi, 10 mg / m³ konsentratsiyada uzoq muddatli inhalatsiya o'limga olib keladi. Inson qonida fosfin miqdori 0,001 mg/m³ dan oshmaydi.

Quyidagi fosfor oksidlari ma'lum:

Fosfor (III) oksidi - ikkilamchi noorganik birikma, P4O6 formulali fosfor oksidi, oq bo'laklar yoki yoqimsiz hidli kristallar, suv bilan reaksiyaga kirishadi.

Kvitansiya

• Oq fosforni azot oksidi yoki karbonat angidrid bilan ehtiyotkorlik bilan oksidlash:

• Fosfor (V) oksidi va oq fosforning teskari nomutanosibligi:

[tahrirlash] Fizik xususiyatlari

Fosfor (III) oksidi yoqimsiz hidli oq bo'laklar yoki kristallar hosil qiladi.

Organik erituvchilarda (benzol, uglerod disulfidi) yaxshi eriydi.

Nurda beqaror, avval sarg'ayadi, keyin esa qizarib ketadi.

Xususiyatlari

P4O10 suv bilan juda faol o'zaro ta'sir qiladi (H-shakli portlash bilan ham suvni o'zlashtiradi), tarkibi suv miqdori va boshqa sharoitlarga bog'liq bo'lgan fosforik kislotalarning aralashmalarini hosil qiladi:

Shuningdek, u boshqa birikmalardan suv ajratib olishga qodir, bu uni kuchli dehidratorga aylantiradi:

Fosfor (V) oksidi organik sintezda keng qo'llaniladi. U amidlar bilan reaksiyaga kirishib, ularni nitrillarga aylantiradi:

Karboksilik kislotalar tegishli angidridlarga aylanadi:

Fosfor (V) oksidi, shuningdek, spirtlar, efirlar, fenollar va boshqa organik birikmalar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunda P-O-P bog'lari uzilib, fosfororganik birikmalar hosil bo'ladi. Ammoniy fosfatlar va fosfor oksigalidlarini hosil qilish uchun NH3 va vodorod galogenidlari bilan reaksiyaga kirishadi:

P4O10 asosli oksidlar bilan birlashganda, tabiati reaksiya sharoitlariga bog'liq bo'lgan har xil qattiq fosfatlar hosil qiladi.

Kvitansiya

Fosfor (V) oksidi fosforni yoqish orqali olinadi. Texnologik jarayon yonish kamerasida amalga oshiriladi va elementar P ni oldindan quritilgan havo bilan oksidlanishi, P4O10 ning cho'kishi va chiqindi gazlarini tozalashni o'z ichiga oladi. Olingan pentoksid sublimatsiya bilan tozalanadi.

Texnik mahsulot P4O10 ning turli shakllari aralashmasidan tashkil topgan oq qorga o'xshash massa ko'rinishiga ega.

Ilova

P4O10 gazlar va suyuqliklar uchun quritgich sifatida ishlatiladi. Bu, shuningdek, H3PO4 fosfor kislotasini termal ishlab chiqarishda oraliq mahsulotdir.

Organik sintezda suvsizlanish va kondensatsiya reaktsiyalarida keng qo'llaniladi.

Fosforning qiymati

• fosfor kiradi nuklein kislotalar, o'sish, hujayra bo'linishi, genetik ma'lumotlarni saqlash va ishlatish jarayonlarida ishtirok etadi
• fosfor skelet suyaklarida joylashgan (tanadagi fosforning umumiy miqdorining taxminan 85%)
• fosfor tish va tish go'shtining normal tuzilishi uchun zarurdir
• yurak va buyraklarning to'g'ri ishlashini ta'minlaydi
• fosfor hujayralardagi energiyani to'plash va chiqarish jarayonlarida ishtirok etadi
• nerv impulslarini uzatishda ishtirok etadi
• yog'lar va kraxmallarning metabolizmiga yordam beradi.

Fosforning noorganik elementi P, inson organizmida fosfor birikmalari - noorganik fosfatlar va lipidlar yoki nukleotidlar shaklida bo'ladi.

Oldingi10111213141516171819202122232425Keyingi

Jismoniy xususiyatlar

Fosfor P bir nechta allotropik modifikatsiyaga ega: oq, qizil, qora.

Fosforni olish P

Erkin fosfor P tabiiy kaltsiy fosfatdan qum bilan isitish orqali olinadi ( SiO2) da elektr pechda ko'mir yuqori harorat:

Fosforning kimyoviy xossalari - P

Oq fosfor qizildan ko'ra ko'proq reaktiv.

Fosfindan ehtiyot bo'ling!

Oson oksidlanadi va havoda o'z-o'zidan yonadi.

Oksidlanganda oq fosfor porlaydi qorong'uda kimyoviy energiya yorug'lik energiyasiga aylanadi.

Fosfor birikmalari P metallar bilan deyiladi fosfidlar. Ular suv bilan oson parchalanib, gaz hosil qiladi. fosfin (PH3).

Fosfin - PH3

4. Ko'p miqdorda xlor bilan fosfor pentaklorid hosil bo'ladi:

Fosforning oksidlari va kislotalari

Fosfor kislorod bilan hosil bo'ladi uchta oksid :

P2O3 - fosforli angidrid - fosfor oksidi (SH);

P2O5 - fosforik angidrid - fosfor (V) oksidi;

(P2O4 - fosfor tetroksidi).

P2O3 fosforning sekin oksidlanishi natijasida olingan (kislorod etishmasligi bilan):

Sovuq suv ta'sirida u hosil bo'ladi fosfor kislotasi – H3PO3.

P2O5 havoda fosforning yonishi paytida hosil bo'ladi (ortiqcha kislorod bilan):

kislotalar

Fosforik angidrid P2O5, haroratga qarab, turli xil tarkibdagi kislotalarni hosil qilib, har xil miqdordagi suvni biriktirishi mumkin:

Eng katta ahamiyatga ega orto fosfor kislotasi -H3PO4.

Uni quyidagi yo'l bilan olish mumkin:

1. Qaynayotgan metafosfor kislotasi:

2. Qizil fosforning oksidlanishi:

3. Sulfat kislotaning kaltsiy fosfatga ta'siri:

©2015 arhivinfo.ru Barcha huquqlar joylashtirilgan materiallar mualliflariga tegishli.

Kimyo o'qituvchisi

Davomi. Qarang № 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

30-FAOLIYAT

10-sinf(o'qishning birinchi yili)

Fosfor va uning birikmalari

1. D.I.Mendeleyev jadvalidagi o‘rni, atom tuzilishi.

2. Qisqa hikoya kashfiyotlar va ismning kelib chiqishi.

3. Fizik xossalari.

4. Kimyoviy xossalari.

5. Tabiatda bo'lish.

6. Olishning asosiy usullari

7. Fosforning eng muhim birikmalari.

Fosfor V guruhning asosiy kichik guruhiga kiradi davriy tizim D.I.Mendeleyev. Uning elektron formulasi 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 3 hisoblanadi R-element. Birikmalardagi fosforning xarakterli oksidlanish darajalari –3, +3, +5; eng barqaror oksidlanish darajasi +5. Aralashmalarda fosfor ham kationlar tarkibiga, ham anionlar tarkibiga kiritilishi mumkin, masalan:

Fosfor o'z nomini oq fosforning qorong'ida porlash xususiyatidan oldi. Yunoncha so'z "nur keltiruvchi" deb tarjima qilingan. Fosfor bu nomni o'zining kashfiyotchisi - alkimyogar Brendga qarzdor bo'lib, u oq fosforning porlashidan hayratga tushib, faylasuf toshini olgan degan xulosaga keldi.

Fosfor bir nechta allotropik modifikatsiyalar shaklida mavjud bo'lishi mumkin, ularning eng barqarorlari oq, qizil va qora fosfordir.

Molekula oq fosfor (eng faol allotrop) molekulyar kristall panjaraga ega, uning tugunlarida tetraedral strukturaning to'rtta atomli P 4 molekulalari mavjud.

Oq fosfor yumshoq, mum kabi, parchalanmasdan eriydi va qaynaydi, sarimsoq hidiga ega. Havoda oq fosfor tez oksidlanadi (yashil rangda porlaydi), mayda tarqalgan oq fosforning o'z-o'zidan yonishi mumkin. U suvda erimaydi (suv qatlami ostida saqlanadi), lekin organik erituvchilarda oson eriydi. Zaharli (kichik dozalarda ham, MPC = 0,03 mg / m 3). U juda yuqori kimyoviy faollikka ega. 250-300 ° S gacha havo kirishisiz qizdirilganda u qizil fosforga aylanadi.

qizil fosfor noorganik polimerdir; Makromolekulalar P n ham siklik, ham asiklik tuzilishga ega bo'lishi mumkin. Oq fosfordan oʻzining xossalari bilan keskin farq qiladi: u zaharli emas, qorongʻuda porlamaydi, uglerod disulfidi va boshqa organik erituvchilarda erimaydi, yuqori kimyoviy faollikka ega emas. Xona haroratida u asta-sekin oq fosforga aylanadi; bosim ostida 200 ° C gacha qizdirilganda qora fosforga aylanadi.

qora fosfor grafitga o'xshaydi. Tuzilishi bo'yicha u noorganik polimer bo'lib, uning molekulalari qatlamli tuzilishga ega. Yarimo'tkazgich. Zaharli emas. Kimyoviy faollik oq fosfornikiga qaraganda ancha past. Havoga chidamli. Qizdirilganda u qizil fosforga aylanadi.

Kimyoviy xossalari

Kimyoviy jihatdan eng faol oq fosfor (lekin amalda ular qizil fosfor bilan ishlashni afzal ko'radilar). U reaksiyalarda ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi xossalarini namoyon qilishi mumkin, masalan:

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

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

Metallar (+/-)*:

3Ca + 2P Ca 3 P 2,

3Na + P Na 3 P,

Cu + P reaksiyaga kirishmaydi.

Metall bo'lmaganlar (+):

2P + 3I 2PI 3,

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

Asosiy oksidlar (-).

Kislota oksidi (-).

Ishqorlar (+):

Kislotalar (oksidlovchi moddalar emas) (-).

Oksidlovchi kislotalar (+):

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

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

2P (cr.) + H 2 SO 4 (konk.) 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O.

Tuzlar (-)**.

Tabiatda fosfor birikmalar (tuzlar) shaklida bo'ladi, ulardan eng muhimi fosforit (Ca 3 (PO 4) 2), xlorapatit (Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2) va florapatit (Ca 3 ( PO) dir. 4) 2 CaF 2). Kaltsiy fosfat barcha umurtqali hayvonlarning suyaklarida mavjud bo'lib, ularning kuchini keltirib chiqaradi.

Fosfor elektr pechlarida kaltsiy fosfat, qum va ko'mirni havosiz eritish orqali olinadi:

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

Eng muhim fosfor birikmalari: fosfin, fosfor (III) oksidi, fosfor (V) oksidi, fosfor kislotalari.

F o s f i n

Fosforning bu vodorod birikmasi, sarimsoq-baliq hidli rangsiz gaz juda zaharli hisoblanadi. Keling, suvda yomon eriydi, lekin biz organik erituvchilarda yaxshi eriydi. Ammiakdan ancha past barqaror, ammo kuchliroq qaytaruvchi vosita. Amaliy ahamiyatga ega emas.

Fosfinni olish uchun oddiy moddalardan to'g'ridan-to'g'ri sintez reaktsiyasi odatda ishlatilmaydi; Fosfin olishning eng keng tarqalgan usuli fosfidlarning gidrolizidir:

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

Bundan tashqari, fosfinni fosfor va gidroksidi eritmalari o'rtasidagi nomutanosiblik reaktsiyasi orqali olish mumkin:

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

yoki fosfoniy tuzlaridan:

PH 4 I PH 3 + HI,

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

Fosfinning kimyoviy xossalarini ikki tomondan ko'rib chiqish maqsadga muvofiqdir.

Kislota-asos xususiyatlari. Fosfin suv bilan beqaror gidrat hosil qiladi, bu juda zaif asosiy xususiyatlarni namoyon qiladi:

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.

redoks xususiyatlari. Fosfin kuchli qaytaruvchi vositadir:

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)

Oksid P 2 O 3 (haqiqiy formula - P 4 O 6) oq kristall modda, odatdagi kislota oksidi. Sovuqda suv bilan o'zaro ta'sirlashganda u fosfor kislotasini hosil qiladi (o'rtacha quvvat):

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

Fosfor kislotasi ikki asosli bo'lganligi sababli, fosfor trioksidining ishqorlar bilan o'zaro ta'siri ikki turdagi tuzlarni - hidrofosfitlarni va dihidrofosfitlarni hosil qiladi.

Masalan:

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.

Fosfor dioksidi P 2 O 3 atmosfera kislorodi bilan pentoksidga oksidlanadi:

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

Fosfor trioksidi va fosfor kislotasi juda kuchli qaytaruvchi moddalardir. Fosfor (III) oksidi kislorodsiz fosforning sekin oksidlanishi natijasida olinadi:

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

Fosfora(V) oksidi va fosforik kislotalar

Fosfor pentoksidi P 2 O 5 (haqiqiy formula - P 4 O 10) oq rangli gigroskopik kristalli moddadir. Qattiq va gazsimon holatda molekula dimer shaklida mavjud bo'lib, yuqori haroratlarda u monomerlanadi. Oddiy kislotali oksid. U suvda juda eriydi, bir qator fosforik kislotalarni hosil qiladi:

metafosforik:

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

pirofosforik (difosforik):

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

ortofosforik (fosforik):

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

Fosfor pentoksidi kislotali oksidlarga xos bo'lgan barcha xususiyatlarni namoyish etadi, masalan:

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

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

uch xil tuz hosil qilishi mumkin:

Oksidlanish xususiyatlari unga xos emas, chunki. +5 oksidlanish darajasi fosfor uchun juda barqaror. Fosfor pentoksidi fosforni etarli miqdorda kislorodda yoqish orqali olinadi:

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

Ortofosfor kislotasi H 3 RO 4 rangsiz kristall modda, suvda juda eriydi, gigroskopik. Bu o'rtacha quvvatga ega tribasik kislota; aniq oksidlovchi xususiyatlarga ega emas. Kislotalarga xos bo'lgan barcha kimyoviy xossalarni ko'rsatadi, uch turdagi tuzlarni (fosfatlar, gidrofosfatlar va dihidrofosfatlar) hosil qiladi:

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.

Sanoatda fosfor kislotasi quyidagi yo'llar bilan olinadi:

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

termal usul bilan bir qatorda:

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

4P + 5O 2 2P 2 O 5,

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

Fosfor kislotasini olishning laboratoriya usullariga suyultirilgan nitrat kislotaning fosforga ta'siri kiradi:

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

qizdirilganda metafosforik kislotaning suv bilan o'zaro ta'siri:

HPO 3 + H 2 O H 3 PO 4.

Inson tanasida ortofosfor kislotasi adenozin trifosfat (ATP) gidrolizi natijasida hosil bo'ladi:

ATP ADP + H 3 PO 4.

Fosfat ioniga sifatli reaksiya kumush kationi bilan reaksiya; ozgina kislotali muhitda erimaydigan sariq cho'kma hosil bo'ladi:

3Ag + + \u003d Ag 3 PO 4,

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

Yuqoridagi fosfor kislotalaridan tashqari (+5 oksidlanish holatida fosfor bor) boshqa ko'plab kislorodli kislotalar fosfor uchun ma'lum. Bu erda eng muhim vakillardan ba'zilari.

Fosforli(HPO 2 H 2) - o'rtacha kuchli bir asosli kislota. Uning ikkinchi nomi fosfin:

Ushbu kislotaning tuzlari gipofosfitlar yoki fosfitlar deb ataladi, masalan, KPO 2 H 2.

Fosforli(H 3 RO 3) - o'rta kuchli ikki asosli kislota, gipofosfordan bir oz zaifroq. Uning ikkinchi nomi ham bor - fosfonik:

Uning tuzlari fosfitlar yoki fosfonatlar deb ataladi, masalan, K 2 PO 3 H.

Difosforik (pirofosforik)(H 4 P 2 O 7) - ortofosfordan bir oz kuchliroq bo'lgan o'rtacha kuchli tetrabazik kislota:

Tuzlar difosfatlar, masalan K 4 P 2 O 7.

"Fosfor va uning birikmalari" mavzusida test

1. Allotropik modifikatsiyani shakllantirish imkoniyati printsipiga muvofiq sanab o'tilganlardan "qo'shimcha" elementni chiqarib tashlang:

a) kislorod; b) azot;

v) fosfor; d) oltingugurt.

2. 42,6 g fosforik angidrid va 400 g 15% natriy gidroksid eritmasi o'zaro ta'sirlashganda quyidagilar hosil bo'ladi:

a) natriy fosfat;

b) natriy vodorod fosfat;

v) fosfat va natriy vodorod fosfat aralashmasi;

d) natriy gidro- va digidrofosfat aralashmasi.

3. Tenglamadagi koeffitsientlar yig'indisi elektrolitik dissotsiatsiya kaliy fosfat:

a) 5; b) 3; 4 da; d) 8.

4. Fosfor atomining tashqi sathidagi elektronlar soni:

a) 2; b) 3; 5 da; d) 15.

5. 33 g texnik kaltsiy fosfatdan olingan fosfor kislorodda yondirildi. Hosil boʻlgan fosfor (V) oksidi 200 ml 10% li natriy gidroksid eritmasi (zichligi 1,2 g/ml) bilan reaksiyaga kirishib, oʻrtacha tuz hosil qildi. Kaltsiy fosfatning texnik namunasidagi aralashmalar massasi (g) ga teng:

a) 3,5; b) 1,5; 2 da; d) 4.8.

6. Pirofosfor kislotasi molekulasidagi -bog'lar soni:

a) 2; b) 12; c) 14; d) 10.

7. 4,48 L (N.O.) fosfin tarkibidagi vodorod atomlari soni:

a) 1,2 10 23; b) 0,6 10 23;

v) 6,02 10 23; d) 3,6 10 23 .

8. 30 ° C haroratda ma'lum bir reaktsiya 15 sekundda, 0 ° C da - 2 daqiqada davom etadi. Ushbu reaksiya uchun Van't-Xoff koeffitsienti:

a) 2.4; b) 2; c) 1,8; d) 3.

9. Ortofosfor kislotasi quyidagi moddalar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin:

a) mis (II) oksidi; b) kaliy gidroksidi;

c) azot kislotasi; d) sink.

10. Fosfor va Bertolet tuzi o'rtasidagi reaksiyadagi koeffitsientlar yig'indisi:

a) 9; b) 6; c) 19; d) bunday reaksiya mumkin emas.

Sinov kaliti

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
b	V	A	V	V	b	G	b	a, b, d	V

Fosfor va uning birikmalari uchun topshiriq va mashqlar

Aylanish zanjirlari:

1. Fosfor -> fosfor pentoksidi -> fosfor kislotasi -> kaltsiy fosfat ® fosforik kislota.

2. Kaltsiy fosfat -> fosfor -> kaltsiy fosfidi -> fosfin -> fosfor pentoksidi -> fosfor kislotasi -> kaltsiy digidrofosfat.

3. Kaltsiy fosfat -> A -> B -> C -> D -> E -> kaltsiy fosfat. Barcha moddalar fosforni o'z ichiga oladi, sxemada ketma-ket uchta OVR mavjud.

4. Fosfor -> fosfor pentoksidi -> kaltsiy fosfat -> fosfor -> fosfin -> fosfor kislotasi -> kaltsiy digidrofosfat.

5. Kaltsiy fosfidi (+ xlorid kislota eritmasi) -> A (+ kislorod) -> B (+ natriy gidroksid, etishmovchilik) -> C (+ natriy gidroksid, ortiqcha) -> D (+ kaltsiy gidroksid) -> E.

Bir daraja

1. 6,8 g moddaning to'liq yonishi bilan 14,2 g fosfor pentoksidi va 5,4 g suv olindi. Olingan reaktsiya mahsulotlariga 37 ml 32% natriy gidroksid eritmasi (zichligi 1,35 g / ml) qo'shildi. Boshlang'ich moddaning formulasini belgilang va olingan eritmaning konsentratsiyasini aniqlang.

Yechim

Reaktsiya tenglamasi:

(P 2 O 5) = 0,1 mol, (H 2 O) = 0,3 mol.

(P) = 0,2 mol, (H) = 0,6 mol.

m(P) = 6,2 g, m(H) = 0,6 g.

m= 6,8 g.

(P): (H) = 0,2: 0,6 = 1: 3.

Shunday qilib, boshlang'ich moddaning formulasi PH 3 va reaktsiya tenglamasi:

keyin fosfor kislotasi hosil bo'ladi:

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

Ishqor bilan fosfor kislotasi quyidagicha reaksiyaga kirishishi mumkin:

Muammoning shartiga ko'ra NaOH moddasi miqdorini aniqlaymiz:

(H 3 PO 4): (NaOH) \u003d 0,2: 0,4 \u003d 1: 2,

shuning uchun 2-reaktsiya sodir bo'ladi.

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

m(Na2HPO4) = M(Na 2 HPO 4) (Na 2 HPO 4) = 142 0,2 ​​= 28,4 g;

m(r-ra) = m(P 2 O 5) + m(H 2 O) + m(p-ra NaOH) \u003d 14,2 + 5,4 + 37 1,35 \u003d 69,55 g.

(Na2HPO4) = m(Na2HPO4)/ m(eritma) = 28,4 / 69,55 = 0,4083 yoki 40,83%.

Javob. PH 3; (Na 2 HPO 4) = 40,83%.

2. 1 kg temir (II) sulfat eritmasi to'liq elektroliz qilinganda, katodda 56 g metall ajralib chiqdi. Anodda ajralib chiqqan modda bilan qanday fosfor massasi reaksiyaga kirishishi mumkin va hosil bo‘lgan reaksiya mahsuloti 87,24 ml 28% li natriy gidroksid eritmasida (eritma zichligi 1,31 g/ml) eritilsa, tuzning tarkibi qanday bo‘ladi?

Javob. 12,4 g fosfor; natriy vodorod fosfat.

3. 20 g bariy sulfat, kaltsiy fosfat, kaltsiy karbonat va natriy fosfat aralashmasi suvda eritildi. Erimaydigan qismning massasi 18 g. Unga xlorid kislota taʼsirida 2,24 l gaz (n.o.) ajralib chiqdi va erimaydigan qoldiqning massasi 3 g ni tashkil etdi.Tuzlarning boshlangʻich aralashmasining massa boʻyicha tarkibini aniqlang. .

Javob. Na 3 PO 4 - 2 g; BaCO 3 - 3 g;
CaCO 3 - 10 g; Ca 3 (PO 4) 3 - 5 g.

4. Tarkibida 40% aralashma bo‘lgan 1 t fosforitdan necha kg fosfor olish mumkin? n.o.da ovoz balandligi qancha. bu fosfordan olingan fosfinni oling?

Javob. 120 kg P; 86,7 m 3 PH 3.

5. 77,5% kaltsiy fosfat o'z ichiga olgan 40 g mineral ortiqcha qum va ko'mir bilan aralashtiriladi va elektr pechda havosiz isitiladi. Olingan oddiy modda 140 g 90% li nitrat kislotada eritildi. Oddiy moddaning oksidlanish mahsulotini to'liq neytrallash uchun zarur bo'lgan natriy gidroksidning massasini aniqlang.

Javob. 24 g NaOH.

B darajasi

1. 1,23 g ba'zi fosfor galoidining gidrolizi natijasida olingan eritmani to'liq neytrallash uchun 35 ml 2M kaliy gidroksid eritmasi kerak edi. Galogenid formulasini aniqlang.

Javob. Fosfor triftorid.

2. Nopoklik sifatida 0,5% fosfor (V) oksidi bo'lgan suvsiz etanol namunasi etarli kislorodda yondirildi. Olingan gazlar ajratildi va hosil bo'lgan eritma gazning ajralib chiqishi to'xtaguncha qizdirildi, shundan so'ng unga massasi teng bo'lgan 0,5% kaliy gidroksid eritmasi qo'shildi. Olingan eritmadagi moddalarning massa ulushlarini aniqlang.

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

3. Fosforning massa ulushi 20% bo'lgan 2 g gidrofosfat va kaliy dihidrogen fosfat aralashmasiga 20 g fosfor kislotasining 2% li eritmasidan qo'shildi. Olingan eritmadagi moddalarning massa ulushlarini hisoblang.

Javob. KH 2 PO 4 - 9,03%;
K 2 HPO 4 (qolgan) - 1,87%.

4. Ishqoriy metallning gidrid va fosfidining massa ulushlari teng aralashmasi suv bilan ishlov berilganda, gaz aralashmasi azot zichligi 0,2926. Qaysi metall birikmalar tarkibiga kirganligini aniqlang.

Javob. Natriy.

5. 50 g kaltsiy fosfat va kaltsiy va ammoniy karbonat aralashmasi kaltsiylangan, natijada 25,2 g qattiq qoldiq hosil bo'lgan, unga suv qo'shilgan, keyin esa karbonat angidridning ortiqcha qismi o'tgan. Erimagan qoldiqning massasi 14 g ni tashkil etdi.Birinchi aralashmadagi ammoniy karbonatning massasini aniqlang.

Yechim

Aralash kalsinlanganda quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi:

1) Ca 3 (PO 4) 2;

2)

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

Qattiq qoldiqda - Ca 3 (PO 4) 2 va CaO.

Suv qo'shgandan keyin:

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

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

Karbonat angidriddan o'tgandan keyin:

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

Erimagan qoldiq Ca 3 (PO 4) 2 dir, shuning uchun m(Ca 3 (PO 4) 2) = 14 g.

CaO ning massasini toping:

m(CaO) \u003d 25,2 - 14 \u003d 11,2 g.

(CaO) \u003d 11,2 / 56 \u003d 0,2 mol,

(CaCO 3) \u003d (CaO) \u003d 0,2 mol,

m(CaCO 3) \u003d 0,2 100 \u003d 20 g.

m(NH 4) 2 CO 3 = m(aralashmalar) - m(Ca 3 (PO 4) 2) - m(CaCO 3) \u003d 50 - 14 - 20 \u003d 16 g.

Javob. m(NH 4) 2 CO 3 \u003d 16 g.

Sifatli vazifalar

1. Qattiq, oq, suvda yaxshi eriydigan birikma A kislotadir. Suvli A probirkaga oksid B qo‘shilganda oq rangli, suvda erimaydigan S birikma hosil bo‘ladi.S moddani yuqori haroratda qum va ko‘mir ishtirokida kalsifikatsiya qilish natijasida oddiy modda hosil bo‘ladi, u suvda erimaydi. A. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini yozing.

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

2. Ikki qizil qattiq moddalar aralashmasi (A) va oq rang B) ozgina ishqalanish bilan yonadi. Reaktsiya natijasida ikkita oq qattiq modda hosil bo'ladi, ulardan biri (C) kislotali eritma hosil qilish uchun suvda eriydi. Agar S moddaga kaltsiy oksidi qo'shilsa, oq rangli, suvda erimaydigan birikma hosil bo'ladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini yozing.

Javob. Moddalar: A - P (cr.), B - KClO 3,
C - P 2 O 5.

3. Oq rangdagi suvda erimaydigan A birikmasi kislorodsiz ko'mir va qum bilan yuqori haroratda kalsinatsiyalanishi natijasida bir nechta allotropik modifikatsiyalarda mavjud bo'lgan oddiy B moddasini hosil qiladi. B moddasi yondirilganda C birikmasi hosil bo'ladi, u suvda eriydi va uch xil tuz hosil qilish qobiliyatiga ega E kislotasini hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini yozing.

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

* +/– belgisi bu reaksiya barcha reagentlar bilan yoki muayyan sharoitlarda davom etmasligini bildiradi.

** Qiziqarli narsa gugurt yoqilganda sodir bo'ladigan redoks reaktsiyasi (ORD):

Davomi bor

Fosforning gazsimon birikmalari va birinchi navbatda fosfin haqidagi hikoya, ehtimol, "botqoqlarda paydo bo'ladigan miltillovchi yorug'lik (mashhur "ayyor chiroqlar") fosfinning o'z-o'zidan yonishi natijasidir" degan so'zlar bilan boshlanishi kerak. Xo'sh, quyidagi ta'rif allaqachon ensiklopedik ma'noga ega: "fosfin yoki vodorod fosfidi (PH 3) - bu fosfor kislotasini biokimyoviy pasaytirish paytida hosil bo'lgan, zaharli, yoqimsiz hidli (chirigan baliq, sarimsoq yoki sanoat karbid) rangsiz gaz. Esterlar, asosan, anaerob sharoitda, ya'ni kislorodga kirish imkoni bo'lmaganda.

Tabiatdagi fosfor birikmalari

Tabiatda boshqa ko'plab gazsimon fosfororganik birikmalar mavjud bo'lib, ularning molekulalarida fosfor atomi P uglerod atomi C bilan bog'langan. Ularning minglablari bor. Ularning ko'pchiligi ekotizimlarning bir qismi, shu jumladan o'simliklar va mikroorganizmlarning tirik hujayralari. Eng katta birikmalar guruhi C-P obligatsiyalari taxminan ellik yil oldin tirik jismlarda kashf etilgan.

Tuproqlarda fosfonatlar ham mavjud - CP aloqalari saqlanib qolgan fosfororganik birikmalarning hosilalari. To'g'ri, ular kam, organik moddalar tarkibidagi fosforning 1-2% dan ko'p emas, shuning uchun ularni har doim haydaladigan erlarda aniqlash mumkin emas, lekin botqoq tuproqlarda va o'tloqlarda ularning miqdori 3-4% gacha ko'tariladi.

Oddiy (aerob) sharoitda organik va mineral fosforning tabiiy birikmalari fosfatlar (ortofosfatlar) hisoblanadi. Ularning juda ko'plari bor. Organik fosfatlar C-O-P aloqasi bilan tavsiflanadi, boshqacha aytganda, uglerod va fosfor kislorod atomi orqali bog'lanadi.

Tabiatning hayratlanarli sirlaridan biri shundaki, tirik tizimlardagi (masalan, suv o'tlari va mikroorganizmlarda) organik fosfatlar o'zboshimchalik bilan emas, balki "oltin qism" qoidasiga ko'ra, mashhur "oltin" qatorida tasvirlangan ma'lum bir qonunga bo'ysungan holda sintezlanadi va parchalanadi. Fibonachchi raqamlari (1, 1, 2, 3, 5, 8...), bunda har bir keyingi atama oldingi ikkitasining yig'indisiga teng. Tabiatning uyg'unligi bu erda tushunarsiz tarzda ekotizimlarda energiya va moddalarning (xususan, fosfor) to'planishi va iste'mol qilinishida namoyon bo'ladi, bu nisbat taxminan klassik "oltin qism" koeffitsienti 1,618 (5/3, 8) bilan berilgan nisbat bilan tavsiflanadi. /5, 13/8 va boshqalar). va hokazo), ya'ni ko'rsatilgan birikmalarning 62% bog'lanishi va to'planishi kerak va faqat 38% yo'q qilinishi yoki uchuvchan bo'lishi kerak. Bu naqshlar keyinchalik chirindi to'planishiga, fosfor va azotning aylanishiga va karbonat angidrid CO 2 ning emissiyasi va "cho'kishi" va tuproqning "nafas olishi" (CO 2 ning chiqishi va gazlar) bilan belgilanadigan gaz oqimlariga ta'sir qiladi. kislorod O 2 ni assimilyatsiya qilish). Aslida, tabiatda bu nisbatning raqamli qiymatlarida 1,3-1,7 oralig'ida o'zgarishlar mavjud. Ammo, muallif va boshqa olimlarning asarlarida bir necha bor ta'kidlanganidek, bundan ham dahshatliroq bo'lib chiqdi. asosiy sabab og'ishlar va hatto bu qonuniyatning buzilishi antropogen faoliyatga aylandi.

Ba'zi ekspertlar, agar bu nisbat birlikka moyil bo'lsa, ya'ni to'planish va parchalanish, masalan, uglerod aylanishida sodir bo'ladigan intensivlik bilan davom etsa, bizni yangi xavf-xatarlar kutib turishi mumkinligiga allaqachon e'tibor qaratishgan. Jahon iqtisodiyoti, okean va biosferaning "aralashuvi" endi uglerod chiqindilarining faqat yarmini o'zlashtiradi (62% bo'lishi kerak).

Ammo fosfin va uning hosilalari, boshqacha qilib aytganda, turli elementlar (azot, oltingugurt, kremniy, molibden va boshqalar) va ularning komplekslari fosfor va uglerod bilan birga topilgan fosfororganik birikmalarga qaytaylik. Mikroorganizmlarning rivojlanishi uchun qulay sharoitlarda (xususan, botqoq va tundra sharoitida kuzatilgan isish davrida) fosfororganik birikmalar C-P-liaz fermenti (katalizatori) yordamida parchalanadi. Endi u fosfor bilan oziqlanadigan, uni fosfororganik birikmalarning parchalanishidan ajratib oladigan 9 ta bakteriyalar guruhida topilgan. Ammo ekotizimlardagi umumiy mikrofloraning 50-70% ni tashkil etadigan zamburug'lar va xamirturushlar bu birikmalarni parchalamaydi. Aksincha, protozoa, mollyuskalar va zamburug'lar ularni sintez qiladi. Qo'ziqorinlar fosfinning juda yuqori konsentratsiyasida ham o'sishi mumkin, faqat ularning mitseliyasi sarg'ayadi.

Qo'llanilishi, xususiyatlari, xavflari

Fosfin zaharli (o'limga olib kelishi mumkin bo'lgan xavfli konsentratsiya 0,05 mg / l) va 2000 ml / m 3 (2 l / m 3 yoki 2 10 -3) konsentratsiyasida bir zumda o'limga olib keladi. Bu, birinchi navbatda, qishloq xo'jaligida don omborlarini zararsizlantirish va ekinlarni, ayniqsa don ekinlarini tashishda shomil va boshqa zararkunandalardan himoya qilishda uchraydi. Ilgari u omborlarda kalamush va sichqonlarga qarshi faol ishlatilgan. Avstraliyada ular haddan tashqari tez ko'payadigan quyonlarga qarshi kurashda ham uning yordamiga murojaat qilishadi. Bundan tashqari, bir qator gerbitsidlar va insektitsidlar tarkibida fosfin va uning hosilalari asosidagi fosfororganik birikmalar mavjud. Va nihoyat, so'nggi paytlarda keng ko'lamli vayronagarchilik bilan bog'liq holda u bilan shug'ullanish kerak bo'ldi kimyoviy qurollar, zarin va soman-fosfin hosilalarining zaharli fosfororganik birikmalarini zararsizlantirishni ta'minlaydi.

Sof fosfin (ifloslarsiz) 150 ° C haroratda yonadi, zaharli fosfor kislotasi hosil bo'lishi bilan yonadi, ammo difosfin P 2 H 4 yoki gazsimon fosfor P 4 aralashmalari mavjud bo'lganda u havoda o'z-o'zidan yonishi mumkin. Fosfinning kislorod bilan reaktsiyasi (shuningdek, shunga o'xshash metanning oksidlanishi - CH 4 va silan - SiH 4) tarvaqaylab ketgan zanjirli reaktsiyalarni anglatadi. kimyoviy reaksiyalar, ya'ni u tezroq oqadi va portlashga olib kelishi mumkin. Fosfin oksidlanishi xona haroratida sodir bo'ladi, lekin gaz past haroratda barqaror bo'lishi mumkin. Fosfinning oksidlanishini ultrabinafsha nurlar bilan nurlantirish orqali tezlashtirish mumkin. Uning havoda o'z-o'zidan yonishi 1,7-1,9% (17-19 l / m 3) yoki 26-27 g / m 3 konsentratsiyalarda mumkin. Shunday qilib, botqoq ekotizimlarida ko'pincha nafaqat yuqorida aytib o'tilgan "adashgan yong'inlar" bilan, balki o'z-o'zidan yonish bilan ham kurashish kerak (aytmoqchi, keng tarqalgan torf yong'inlari bir xil xususiyatga ega).

Fumigatsiya uchun (don va qishloq xo'jaligi mahsulotlarini saqlash joylarini oqadilar va boshqa zararkunandalardan tozalash uchun) odatda fosfidlar, xususan, metallar bilan fosfor birikmalari ishlatiladi. Havo namligi bilan reaksiyaga kirishib, fosfidlar fosfinni chiqaradi. Fosfidlarni o'z ichiga olgan planshetlar va lentalar saqlash joylariga 9 g / t don yoki uzoq muddatli saqlashga to'g'ri keladigan boshqa mahsulotlar miqdorida joylashtiriladi, ular hatto olma qo'shiladi. Fosfin gazlanganda uchib ketadi, deb ishoniladi, ammo ilmiy adabiyotlarda mavjud ma'lumotlarga ko'ra, zaharli gazning 13% gacha ozuqa donida so'riladi. Shu holatning o‘zi bunday “dezinfeksiya”ga o‘ta ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo‘lishga majburlashi kerak emasmi?!

Endi donni tashish va saqlash paytida fumigatsiya qilish uchun ikkita birikmadan foydalanishga ruxsat beriladi - metilbrom va metilfosfin, va birinchisi ikkinchisiga qaraganda kamroq zaharli (va samarali) kattalik tartibidir. Ikkinchisidan foydalangan holda, zaharli fosfin omborning tarkibiga so'rilganidan so'ng, mo''jizaviy ravishda chiqariladi va uchuvchan bo'lib, faqat Shomil va boshqa zararkunandalarni zaharlaydi, deb taxmin qilinadi. Ko'rinishidan, ilgari bu rasm haqiqatga qanday mos kelishi haqida o'ylash odatiy hol emas edi. Ayni paytda, deyarli yarim asr oldin, metilfosfin (ikki gaz aralashmasi - metan CH 4 va fosfin PH 3) deyarli fosfinning o'zi kabi juda zaharli ekanligi aniqlandi.

Biosferadagi metan va fosfin

Hech kimga sir emaski, botqoqlardan chiqariladigan metan asosiy issiqxona gazlaridan biri hisoblanadi va global iqlim o'zgarishi muammolari bilan bog'liq holda faol muhokama va tadqiqot mavzusi bo'lib qolmoqda. Afsuski, Rossiyada uning atmosferadagi kontsentratsiyasi faqat bitta ob-havo stantsiyasida (Kola yarim orolidagi Teriberka) aniqlanadi. Ammo uni Sibir botqoqlari ustida o'lchash zarar qilmaydi!

Ma'lumki, yer qa'rida metanning ulkan zahiralari (7·10 11 -3·10 13 t) saqlanib qolgan va ularning 4·10 11 tonnasi Arktika abadiy muzlik zonasida joylashgan. Quruqlikda metan botqoqlarning, cho'kindilarning va detritlarning organik birikmalarida, Jahon okeanida esa past harorat sharoitida, tubida joylashgan gaz gidratlarida uchraydi. Birlashgan Millatlar Tashkilotining Iqlim o'zgarishi bo'yicha hisobotida ekspertlarning ta'kidlashicha, Sibirda botqoqliklar va abadiy muzliklardan metan ajralib chiqmoqda. o'tgan yillar tez o'sib bormoqda. Tundra tuproqlaridan metanning maksimal emissiyasi 8-10 ° S da erishiladi va 5 ° C da uning CO 2 va suvga oksidlanishi ustunlik qiladi. U barcha tuproq gorizontlarida hosil bo'ladi. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar natijasida, masalan, bizning janubiy buta tundramiz (Vorkuta yaqinida) so'nggi besh yil ichida faqat ikkitasida uglerodli cho'kma bo'lib xizmat qilgani ma'lum bo'ldi.

Bu juda xavfli tendentsiya, ayniqsa bizning mamlakatimiz Yerdagi barcha botqoqlarning 2/3 qismini tashkil etishini hisobga olsak. Bizning suv-botqoq erlarimiz barcha qishloq xo'jaligi erlari maydonidan oshadi: 2003 yil ma'lumotlariga ko'ra, 343 million gektar botqoqlar (shundan 130 million gektar o'rmonlar bilan qoplangan emas) va 221 million gektar qishloq xo'jaligi erlari (shundan 123 million gektar). haydaladigan yer).

Moskva davlat universiteti xodimlari 2007 yilda Tomsk viloyatidagi botqoqlarda o'tkazilgan o'lchovlar natijalariga ko'ra metan chiqishini qanday baholadilar. Ularning hisob-kitoblariga ko'ra, metan oqimining o'rtacha qiymati soatiga taxminan 10 mg / m 2 ni tashkil etdi. Yozda kuniga 2,4 kg / ga, mavsumda 432 kg / ga (6 oy) ajratish mumkin. 130 million gektar botqoqlardan esa deyarli 60 million tonnani tashkil etadi.Bunday miqdordagi metanning oksidlanishi uchun ikki barobar ko'p kislorod kerak bo'ladi - 120 million tonna.

Metan emissiyasining asosiy "yon" ta'siri shuni tan olish kerakki, tundra va botqoq ekotizimlarida past haroratlarda metan nafaqat atmosferadagi tarkibini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin bo'lgan adolatli miqdordagi uglerodni ifodalaydi, balki u bilan chambarchas bog'liqdir. o'simliklarda, botqoq va cho'kindilarning mikroflorasida doimo mavjud bo'lgan fosfororganik birikmalar (asosan, aytib o'tilgan C-P aloqasi tufayli). Va haroratning oshishi bilan biokimyoviy fermentatsiya jarayonlarining kuchayishi tufayli uni ilgari sintez qilingan joylardan ajratish, hech bo'lmaganda fosfinga asoslangan birikmalarning parchalanishi tufayli sodir bo'ladi. Boshqacha aytganda, CH 4 va PH 3 gazlari parallel ravishda chiqariladi. Ayni paytda, ekologlar va klimatologlar faqat atmosferadagi CO 2 va CH 4 tarkibidagi o'zgarishlarni kuzatishadi va PH 3 tarkibi hech kim tomonidan hisobga olinmaydi. Lekin behuda!

Bu e'tiborsizlik qisman atmosferadagi fosfor miqdorini gaz holatida o'lchash usullarini faqat bir nechta mutaxassislar bilishi bilan bog'liq. Axir, hatto ichida ilmiy dunyo tabiatda fosfor asosan fosfatlar shaklida mavjud va P-O-P, P-O-C va hatto P-C bog'lari gidrolizlangandan so'ng u qattiq moddaga aylanadi, degan fikr hali ham mavjud. PH 3 tipidagi uchuvchi birikmalar ko'rinishidagi fosforning atmosferaga oqimlari ahamiyatsiz hisoblanadi va e'tiborga olinmaydi. Qattiq birikmalardagi fosforni aniqlash uchun qo'llaniladigan odatiy usullardan foydalangan holda, fosfin bilan atmosferaga chiqarilgan fosfor tarkibini aniqlash ekotizimlardagi fosfor aylanishining haqiqiy rasmini sezilarli darajada buzadi. Shu bilan birga, atmosferada zaharli va o'z-o'zidan yonuvchi fosfinning paydo bo'lishi e'tiborga olinmaydi.

Fosfin tahdidi: oddiy hisob-kitoblar

Shu bilan birga, ekotizimlarda fosfin chiqarilishining eng oddiy miqdoriy bahosini suv bilan to'ldirilgan hududlarni o'rganish, suv o'tloqlari yoki guruch maydonlarini taqlid qilish orqali olish mumkin. 1926 yilda Moskva qishloq xo'jaligi akademiyasida tashkil etilganidek. K. A. Timiryazev, qat'iy nazorat ostida o'tkazilgan oltita tajriba seriyasi, soatiga 1 kg tuproqdan 9,7 mg fosfor gazsimon shaklga (fosfin) o'tadi. Juda murakkab bo'lmagan hisob-kitoblar kuniga 2,13 kg / ga beradi. Ammo bu deyarli botqoqlardan metan chiqarilishi bilan barobar! Shunday qilib, mavsum uchun biz 383 kg / ga, daraxtsiz botqoqlarning butun maydonidan (130 million gektar) - taxminan 50 million tonna PH 3 olamiz. Formula bo'yicha fosfor kislotasiga oksidlanishi bo'yicha

PH 3 + 2O 2 → H 3 PO 4

ikki barobar ko'p kislorod talab qilinishini ko'rish oson - deyarli 100 million tonna (metan uchun bu qiymatlar mos ravishda 60 va 120 million tonnani tashkil etdi).

Fosfinning tuproqdan ajralib chiqishining bilvosita tasdig'i sholi maydonlarida fosfor oqimlarini o'rganishdir - ekishdan yig'ib olishgacha, suv bosgan tuproqlarda fosforning yo'qolishi uning don va somon tarkibiga nisbatan 3-8 baravar yuqori. R 2 O 5 ning maksimal olib tashlanishi 100 kg/ga ga etadi. Organik fosfor birikmalari o'simliklarda saqlanganidan 4 barobar ko'p tuproqdan chiqariladi. Tuproqning yuqori (20 sm) qatlamidan fosforning umumiy yoʻqotilishi, turli hisob-kitoblarga koʻra, 960-2940 kg/ga. Guruch 32 yil davomida suv bosgan chexlarda etishtirilganda, gumusning yarmidan ko'pi tuproqdan yo'qoladi va u bilan, albatta, azot va fosfor amalga oshiriladi.

Bu ularning gazsimon shakllari - ammiak (NH 3) va fosfin (PH 3) chiqishi tufayli ham sodir bo'lishi mumkin. Kimyoviy xossalari bo'yicha ular kimyoviy tuzilish analoglari ekanligi uzoq vaqtdan beri ma'lum. Yana takror aytaman, fosfor va azotni faqat mineral shaklda aniqlash, gaz tarkibiy qismlarini hisobga olmaslik ekotizimlardagi, ayniqsa anaerob sharoitlarda haqiqiy jarayonlarni aks ettirmaydi. Xususan, botqoq ekotizimlarida fosforning metan bilan birga ajralib chiqishi to‘g‘ridan-to‘g‘ri tasdig‘i so‘nggi tadqiqotlarda olindi.

Atmosferadagi fosfin miqdorini kam baholanishi mumkinligi haqidagi munozaralarga qaytsak, shuni ta'kidlash kerakki, nafaqat Shimoliy yoki tropik botqoqliklari, balki keng guruch plantatsiyalari (birinchi navbatda Hindiston, Xitoy, Yaponiya va Janubi-Sharqiy Osiyo mamlakatlarida). ) sezilarli hissa qo'shishi mumkin.

Ilmiy adabiyotlarda yog'ingarchilik bilan erga 3,5 kg/ga gacha fosfor tushishi haqida dalillar mavjud. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, bu fosforning botqoq tizimlaridan yoki suv bosgan tuproqlardan atmosferaga fosfin ta'sirida (383 kg / ga) olib tashlanishi taxmin qilinayotgan fosforning atigi 1% ni tashkil etadi, qolgan 99% tez oksidlanadi, cho'kadi yoki parchalanadi. (masalan, gidroliz natijasida) havo, litosfera va biosferaning sirt qatlamlarida fosforning er yuzasida qayta taqsimlanishini ta'minlaydi.

Albatta, fosfin, xuddi metan kabi, atmosferada, ammo tan olish kerakki, fosfor aylanishi azot yoki uglerod aylanishiga qaraganda ancha yomonroq o'rganilgan. Kislorod ishtirokida yuqori faol fosfor birikmalari tezda neytral komplekslarga, "zararsiz" fosfatlarga aylanadi. Bundan tashqari, fosfor odatda ekotizimlarda kam, ya'ni u past konsentratsiyalarda mavjud. Shuning uchun, takror aytaman, fosforni faqat fosfatlar shaklida hisobga olishga urinishlar uning ekotizimlardagi haqiqiy rolining sezilarli darajada buzilishiga olib kelishi mumkin. Va bu rolni etarlicha baholamaslik nimaga olib kelishi mumkinligini, masalan, quruq yillarda metan (CH 4), silan (SiH 4) va fosfin (PH 3) tufayli osongina yonib ketadigan, oldindan o'ylamasdan quritilgan botqoqlardan aniq ko'rish mumkin.

Yuqorida qayd etilgan Teriberka meteorologiya stantsiyasida o'tkazilgan o'lchovlar natijalariga ko'ra, 1990 yilda Rossiya hududidan atmosferaga 48,8 million tonna metan chiqarilganligi aniqlandi (esda tutingki, daraxtsiz botqoqlarning butun maydoni uchun bizning hisob-kitoblarimiz). 60 million tonnaga yaqin). 1996-2003 yillar uchun eng yuqori konsentratsiya 2003 yilda qayd etilgan. Bu yil butun Rossiya uchun eng issiq bo'ldi, ayniqsa yoz va kuzda botqoq va tundra zonalarida (Yakutiya, G'arbiy Sibir) - o'rtacha bu erda harorat uzoq muddatli haroratdan deyarli 6 ° C yuqori bo'ldi. Bunday sharoitda bir vaqtning o'zida Rossiya shimolida yuqori oqim ozon O 3 miqdorining yozda 5-10% ga kamayishi kuzatildi. Ammo yozda bu erda fotosintez jarayonlari va kislorod hosil bo'lishi ham tezlashadi. Shu sababli, 2003 yil issiq sharoitda ortib borayotgan metan va fosfin miqdorini oksidlash uchun bu erda ozon intensiv ravishda iste'mol qilinganligi aniq.

Fosfindan kislorodgacha: ba'zi statistika va falsafa

Hech kimga sir emaski, eng boy biologik resurslar tufayli Rossiya allaqachon dunyoning kislorod donori hisoblanishiga odatlanib qolgan. Mutaxassislarning fikricha, uning hududida har yili 8130 million tonna O 2 hosil bo'ladi. Bu kislorod massasining hosil bo‘lishiga mas’ul bo‘lgan fotosintez jarayoni yuqorida aytib o‘tilgan “umumiy uyg‘unlik qonuni” – “oltin bo‘lim” qoidasiga bo‘ysunadi, deb hisoblasak, haqiqatga qarshi ko‘p gunoh qilmaymiz shekilli. . Zero, fotosintez jarayonida 1 tonna organik moddalar hosil bo‘lishi uchun 1,47 tonna karbonat angidrid, 0,6 tonna suv va 3,84 Gkal quyosh energiyasi sarflanadi va 1,07 tonna kislorod ajralib chiqadi. So'rilgan CO 2 miqdori va chiqarilgan O 2 (1,47: 1,07) o'rtasidagi nisbat "oltin" dan unchalik farq qilmaydi.

Ba'zi e'lon qilingan hisob-kitoblarga ko'ra, Rossiyada kislorod iste'moli (nafas olish, yoqilg'i yoqish va sanoatning boshqa ehtiyojlari) 2784 million tonnani tashkil etadi, keyin Rossiya tomonidan ishlab chiqarilgan "ishlab chiqarish" uning iste'molidan 5346 million tonnaga oshadi. Ammo boshqa hisob-kitoblarda, "nafas olish" uchun mikroflora (ilgari umumiy tuproq) tomonidan kislorod iste'moli, uning iste'moli ustidan kislorod ishlab chiqarish Rossiya ortiq allaqachon kichik bir tartib - 560 million tonna gaz va iste'mol kislorod. Bokira erlarda bu qiymat 1,58 ga yaqin, haydaladigan yerlarda esa 1,3-1,75 oralig'ida o'zgarib turadi, ya'ni kislorodning "nafas olishi" jarayonida "iqtisodiy" (42-37%) sarflanadi. tuproq (42-37%), karbonat angidrid esa ko'proq (58-63%) ajralib chiqadi. Agar CO 2: O 2 nisbati uchun "oltin qism" ning o'rtacha qiymati 1,52 dan kelib chiqadigan bo'lsak, u holda Rossiya tuproqlaridan CO 2 chiqishi bilan 10409 million tonna kislorod, yana 6848 million tonna kislorod iste'mol qilinadi. rus tuproqlarining "nafas olishi" uchun (2004 yil hisob-kitoblari Rossiya Fanlar akademiyasining Biologiyaning fundamental muammolari instituti xodimlari, xususan, V. N. Kudeyarov ma'lumotlari asosida).

Rossiya miqyosida CO 2 ning cho'kishi va uning emissiyasi o'rtasida o'ziga xos "oltin nisbat" ham kuzatiladi. Yiliga 4450 million tonna (uglerod bo'yicha) va emissiya (2800 million tonna - bir xil birliklarda) o'rtasidagi nisbat 1,59 ga teng, ya'ni hayratlanarli darajada "oltin" ga yaqin. Xo'sh, umuman Rossiyada CO 2 ning ortiqcha bo'lmasa, ekotizimimiz biz chiqaradiganimizdan ko'proq narsani o'zlashtiradi, o'rmonlarimiz bizni qutqaradi va "gunohlarimizni" qoplaydi. Ammo so'nggi yillarda (birinchi navbatda Shimolda) ekotizimlar yutilish "rejasi" ni bajara olmasligi va qayd etilgan nisbat buzilganligi tobora ko'proq qayd etilmoqda.

Biroq, bir qator hisob-kitoblarga ko'ra, Rossiyada bizning ehtiyojlarimiz uchun yiliga jami kislorod iste'moli (2784 million tonna), tuproqning nafas olishi (6848 million tonna) va metan va fosfin oksidlanishi (220 million tonna) muhimroqdir. million tonna) 10 milliard tonnaga yaqinlashmoqda, bu bizning barcha o'rmonlarimiz yetishtirganidan deyarli 2 milliard tonnaga ko'pdir. Va bu qayg'uli muvozanat menga kvotalar bo'yicha kutilgan savdodan ko'ra jiddiyroq muammo bo'lib tuyuladi. Saqlash uchun muhit va sayyoramizning biosferasi, biz bugungi kunda resurslarini tiklash uchun vaqtimizdan 25% ko'proq sarflaymiz, nihoyat tushunishimiz kerakki, iste'molni cheklamasdan, biz va bizning avlodlarimiz shunchaki omon qololmaydilar. Va nihoyat, eng muhimi, u kislorodga tegishli. Atmosferada u juda ko'p (21%) borga o'xshaydi, ammo uning ishlab chiqarilganidan ko'proq Yerda iste'mol qilinishiga yo'l qo'ymaslik kerak.

Xulosa qilish

Hech kimga sir emaski, so'nggi 100 yil ichida insonning o'ylamasdan faoliyati va tabiat qonunlariga e'tibor bermaslik natijasida atmosferaga karbonat angidrid chiqindilari (va uning tarkibi), turli hisob-kitoblarga ko'ra, 25-35 foizga oshgan. . Global isishning noto'g'ri hisoblangan oqibatlaridan biri botqoqlik va abadiy muzliklarning tabiiy hududlarida biokimyoviy jarayonlarning keskin kuchayishi bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, nafaqat metanning emissiyasi (bu allaqachon deyarli aniq), balki biosferaga ta'siri nuqtai nazaridan kam o'rganilgan gazlar ham keskin oshishi mumkin: ammiak, silan va fosfin, bu juda ko'p talab qiladi. oksidlanish va neytrallash uchun kislorod. Ammo to'liq tahlil qilinmagan teskari aloqa effektlari ham mavjud (masalan, metanning yanada qizg'in chiqishi atmosferada CO 2 kontsentratsiyasining yanada oshishini tezlashtiradi, bu esa, o'z navbatida, fotosintezning keskin sekinlashishiga olib kelishi mumkin). So'nggi tadqiqotlardan ma'lum bo'lishicha, 1990-yillarda boreal o'rmonlarda fotosintezning kompensatsion roli sezilarli darajada zaiflashgan. Ammo barcha kengliklardagi daraxtlar fotosintez va CO 2 assimilyatsiyasiga ishonchli hissa qo'shganligi aniq belgilanishidan oldin. Xavfli tendentsiya! Va o'rmonlarning bunday "metamorfozalari" misollari yildan-yilga ko'payib bormoqda.

Hozirgi vaqtda biz ushbu maqolada bir necha marta eslatib o'tilgan silanning (SiH 4) izolyatsiyasi va oksidlanishi haqida deyarli hech narsa bilmaymiz. Ayni paytda, barcha botqoq o'simliklari, don va mikroorganizmlar organik kremniyga boy. Ko'tarilgan botqoqlarning torfida - 43% SiO 2, o'tish - 28%, pasttekislik - 21%. Hozircha silanning fosfin bilan birgalikda yetarlicha o'rganilmagan komplekslarni - sililfosfinlarni hosil qilishiga oid faqat parcha-parcha dalillar mavjud. Silan izolyatsiyasi, uning oksidlanishi va boshqa elementlar bilan birikmasi jarayonlari jiddiy o'rganishni talab qiladi.

Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, bu qobiliyatini hali yo'qotmagan har bir kishini o'ylashga majbur qiladigan fantastik ko'rinishdagi syujet. Atmosferaning sirt qatlamida karbonat angidrid va boshqa ba'zi "o'lik" gazlar miqdorining tez ko'payishi tufayli, yaqin kelajakda nafaqat fotosintezning sekinlashishi, balki ko'payishi tufayli kislorod tanqisligi paydo bo'lishi mumkin. oksidlanish, yonish va nafas olish uchun iste'molda, balki atmosferaning yuqori qatlamlaridan O 2 oqimiga xalaqit beradigan "ekran" zaharli gazlar tufayli.

Milliardlab yillar davomida Yerdagi barcha hayotning asosi fotosintez bo'lib, u sayyorani muntazam ravishda kislorod bilan ta'minlab turdi. Afsuski, ba'zi tadqiqotchilar to'g'ri ta'kidlaganidek, zamonaviy sivilizatsiya tarixda birinchi marta atmosferani kislorod bilan to'ldirishni sekinlashtirishga muvaffaq bo'lgan va tabiatni bifurkatsiya darajasiga olib kelganga o'xshaydi. U omon qoladimi?

Masalan, qarang: Yeldishev Yu.N. Metan global isishning aybdormi? // Ekologiya va hayot, 2007, No 11, b. 45; Iqlim o'zgarishi: faktlar va omillar // Ekologiya va hayot, 2008 yil, № 3, s. 44.
Masalan, Kravchenko I.K. maqolasiga qarang. "Mikrobiologiya" jurnalida, 2007 yil 6-son.