Фосфор
Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2PH3
Фосфин PH3по химическим свойствам похож на аммиак NH3.
4. Взаимодействие со щелочами. При нагревании белого фосфора в растворе щелочи он диспропорционирует:
P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3NaH2PO2
Применение фосфора и его соединений.
Большая часть фосфора, используемая промышленностью, идет на создание моющих средств и для умягчения воды. Вода, обработанная соединениями фосфора, становится мягкой (т.е. не содержащей солей) и уменьшается образование накипи, так как фосфаты способствуют удалению накипи со стенок паровых машин. Большое количество фосфора идет на производство его органических соединений. Они используются для уничтожения насекомых-вредителей и для прополки сорняков. К сожалению, это же свойство фосфорных соединений используется и в военных целях. Фосфороорганические соединения входят в состав многих отравляющих веществ. Во Въетнаме военщина США применяля их для уничтожения растительности, обрабатывая с самолетов целые провинции. Военное применение находит и сам фосфор в виде простого вещества. Большое количество белого густого дыма, образующегося при горении :
Р4 + 5О2 = P4О10
используется для создания дымовых завес. Поэтому белым фосфором снаряжаются авиабомбы и артиллерийские снаряды.
Другая его модификация – красный фосфор – в большом количестве идет на производство спичек. Изготовляемые и воспламеняющиеся только при трении о специально подготовленную поверхность (намазку спичечной коробки) обычные спички вырабатываются по различным рецептам. Примером может служит приводимый ниже состав (в вес. %):
Головка Намазка
Бертолетова соль…………. 46,5 Красный фосфор ………… 30,8
Хромпик …………………… 1,5 Трехсернистая сурьма …… 41,8
Сера. ……………………… 4,2 Сурик или мумия ………….12,8
Цинковые белила …………. 3,8 Мел …………………………. 2,6
Сурик или мумия ……… . 15,3 Цинковые белила ………… 1,5
Молотое стекло ………… 17,2 Молотое стекло ……………. 3,8
Клей костяной …………… 11,2 Клей костяной ………………6,7
При трении головки о намазку мельчайшие частички фосфора воспламеняются на воздухе и поджигают состав головки. Для уменьшения пожарной опасности осиновая древесина («соломка») спичек при их выработке примерно до половины пропитывается раствором фосфорнокислого аммония, вследствие чего они гаснут без последующего тления.
Минеральные удобрения. Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур огромное значение имеет внесение в почву элементов, необходимых для роста и развития растений. Эти элементы вносятся в почву в виде органических (навоз, торф и др.) и минеральных (продукты химической переработки минерального сырья) удобрений.
Простейшее фосфорное удобрение - фосфоритная мука представляет собой перемолотый фосфорит Ca3(PO4)2. Это удобрение труднорастворимо, оно может усваиваться растениями только на кислых почвах.
К важнейшим минеральным удобрениям принадлежат фосфорные удобрения. Природные соединения фосфора – фосфориты и апатиты – содержат фосфор в виде нерастворимого среднего фосфата Ca3(PO4)2, который плохо усваивается растениями. Для получения легко усваиваемых удобрений фосфориты подвергают химической переработке, заключающейся в превращении средней соли в кислую. Таким путем приготовляют наиболее важные фосфорные удобрения – суперфосфат, двойной суперфосфат и преципитат.
Для получения суперфосфата мелко размолотый природный фосфорит смешивают с серной кислотой. Смесь энергично перемешивают и загружают в непрерывно действующие камеры, где реакция заканчивается:
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2
В результате получается смесь сульфата кальция с дигидрофосфатом Ca(H2PO4)2, сравнительно легко растворимым в воде. Эта смесь в измельченном или гранулированном виде и называется суперфосфатом.
Простой суперфосфат – удобрение со сравнительно невысоким содержанием питательных веществ.
Двойной суперфосфат представляет собой продукт разложения природного фосфата фосфорной кислотой:
Ca3(PO4)2 +4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2
В двойном суперфосфате отсутствует сульфат кальция, что снижает затраты на его перевозку и внесение в почву.
Преципитат представляет собой фосфорное удобрение, в состав которого входит гидрофосфат кальция CaHPO4, не растворимый в воде, но растворяющийся при его внесение в кислые почвы.
Описанные выше фосфорные удобрения называются простыми, так как содержат только один из необходимых растениям элементов. Более перспективными являются сложные минеральные удобрения, содержащие несколько питательных веществ. К удобрениям такого типа относятся аммофос, нитрофоска и др.
Аммофос получают путем взаимодействия фосфорной кислоты с аммиаком. В зависимости от степени нейтрализации образуется моноаммонийфосфат NH4H2PO4 или диаммонийфосфат (NH4)2HPO4.
Нитрофоска – тройное удобрение, содержащее азот, фосфор и калий. Получают нитрофоску сплавлением гидрофосфата аммония (NH4)2HPO4, нитрата аммония NH4NO3 и хлорида (или сульфата) калия.
Хлориды фосфора применяются при синтезах различных органических веществ.
Оксид фосфора (V) применяется как очень сильное водоотнимающее средство.
С развитием полупроводниковой промышленности все чаще стали создаваться полупроводники на основе фосфидов. Получили широкое распространение полупроводниковые материалы с фосфидами индия, галлия, алюминия, бора. Входят фосфиды и в состав некоторых бронз. Металлургия использует соединения фосфора для создания защитных покрытий на металлах пленка фосфатов используется как грунт для нанесения красок (шаровая краска или шаровое покрытие). Препарат мажеф известен как средство защиты от коррозии. Состав его зашифрован в названии: фосфаты марганца и железа с небольшой добавкой фосфатов цинка и оксида меди (II). Примерами последних новинок являются неорганический каучук, а также негорючие полимеры. Однако уже приведенное краткое перечисление достаточно ясно показывает важность и необходимость этого элемента V группы для человека.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. «Общая химия» Н. Л. Глинка
2. «Пятая вертикаль» Г. Н. Фадеев
3. «Курс неорганической химии» том 1 Г. Реми
4. «Основы общей химии» том 1 Б. В. Некрасов
5.«Книга для чтения по неорганической химии» часть II
В. А. Крицман, Ю. И. Соловьев