1. Фосфор

Фосфор — химический элемент № \(15\). Он расположен в VА группе третьем периоде Периодической системы.

 

 

На внешнем слое атома фосфора содержатся пять валентных электронов, до его завершения не хватает трёх электронов. Поэтому в соединениях с металлами и водородом фосфор проявляет степень окисления \(–3\), а при взаимодействии с более электроотрицательными элементами: кислородом, фтором и другими — положительные степени окисления \( +3\) или \(+5\).

 

В атоме фосфора больше электронных слоёв по сравнению с атомом азота, поэтому его электроотрицательность, окислительные и неметаллические свойства выражены слабее.

 

В земной коре фосфор находится в виде фосфатов. Чаще встречается фосфат кальция ${\mathit{Ca}}_3{(P{O}_4)}_2$.

 

Фосфор — жизненно важный элемент. Он входит в состав нуклеиновых кислот и АТФ, которые необходимы каждой клетке любого живого организма. Фосфат кальция содержится в костной ткани и придаёт ей твёрдость.

Химическому элементу фосфору характерна аллотропия. Он образует несколько простых веществ, отличающихся строением.

 

Белый фосфор состоит из четырёхатомных молекул $P_4$.

 

 

Он представляет собой белое (с жёлтым оттенком), похожее на воск вещество, которое светится в темноте из-за окисления кислородом воздуха.

 

Как все молекулярные соединения, белый фосфор летуч. Он имеет чесночный запах. Не растворяется в воде, но растворяется в сероуглероде. Белый фосфор очень ядовит. В порошкообразном состоянии может самовоспламеняться. Хранят его под водой.

 

Красный фосфор имеет атомную кристаллическую решётку.

 

Рис. \(2\). Строение красного фосфора

 

Красный фосфор представляет собой порошок и по своим свойствам резко отличается от белого. Он не имеет запаха, не растворяется в воде и в сероуглероде. Неядовит. Активность красного фосфора ниже, чем белого.

Аллотропные модификации фосфора взаимопревращаемы. Белый фосфор превращается в красный на свету или при длительном нагревании без доступа воздуха. Красный фосфор при сильном нагревании и охлаждении паров превращается в белый.

Химические свойства разных аллотропных модификаций фосфора похожи. Белый фосфор более активен и вступает в реакции легче.

 

Окислительные свойства фосфор проявляет в реакциях с активными металлами:

 

Полученные соединения называются фосфидами (${\mathit{Na}}_{3}P$ — фосфид натрия).

 

В отличие от азота фосфор не соединяется с водородом.

 

Восстановительные свойства фосфор проявляет в реакции с кислородом. Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный загорается при нагревании. При этом образуется густой белый дым оксида фосфора(V):

 

$\stackrel{0}{\mathit{4P}}+\stackrel{0}{{\mathit{5O}}_2}\stackrel{t}{=}\stackrel{+5}{\mathit{2}{P}_2}\stackrel{-2}{O_5}$.

Красный фосфор используется при изготовлении  спичек.