Karmaşık inorganik bileşiklerin üç sınıfı vardır: oksitler, hidroksitler (asitleri ve bazları içerir) ve tuzlar. Birçok metal ve metal olmayan oksitler, hidroksitler oluşturabilir ve ayrıca asidik kalıntıların bir parçası olabilir. Böylece fosfor, asit kalıntısı PO4'ye dahil edilir. Birkaç çeşit fosfor oksit vardır. Buna göre, bu oksitlerden oluşan çeşitli hidroksitleri vardır. En yüksek fosfor hidroksit fosforik asittir. Bu yazıda, bu elementin ve bileşiklerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini ele alacağız, ayrıca doğadaki yaygınlığı ve diğer ilginç gerçekler hakkında konuşacağız.
Fosforun fiziksel özellikleri
Çeşitli varyasyonlarda bulunabilir. Fosfor, bir kimyasal elementten oluşan bir maddedir. Atomları moleküller halinde birleşmez. Fosforun formülü P'dir. Ancak kristal kafesin yapısına bağlı olarak bu element üç madde halinde bulunabilir.
En yaygın olanı beyaz fosfordur - mumsu bir yapıya ve yüksek toksisiteye sahiptir. Bu maddenin erime noktası kırk dört santigrat derece ve kaynama noktası iki yüz seksen derecedir. verilen sürtünme ilemalzeme, çok hızlı tutuşur, bu yüzden sadece su ortamına yerleştirerek keserler. İki yüz elli santigrat derece sıcaklıkta uzun süre ısıtırsanız, kırmızı fosfora dönüşür. Bu madde, kahverengi-kırmızı bir toz şeklinde sunulur. Kırmızı fosfor, beyazın aksine zehirli değildir.
Bu elementin en kararlı varoluş biçimi, bazı dış özellikleriyle metale benzeyen siyah fosfor olarak adlandırılabilir: kendine özgü bir parlaklığa sahiptir, yüksek sertliğe, elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir.
Kimya açısından
Fosfor periyodik cetvelde beşinci grup ve üçüncü periyotta yer alan kimyasal bir elementtir. Bundan, değerinin beş olduğu sonucuna varabiliriz. Ek olarak, periyodik tablodan fosfor elementinin mol başına otuz bir gram atom kütlesine sahip olduğu görülebilir. Bu, 1 mol maddenin 31 gram ağırlığında olacağı anlamına gelir. Fosforun kimyasal özelliklerini göz önünde bulundurarak basit ve karmaşık bileşiklerle reaksiyonlarından bahsedeceğiz.
Basit maddelerle etkileşim
Dikkat etmeniz gereken ilk şey fosforun oksidasyonudur. Bu onun oksijenle reaksiyonudur. Sonuç olarak, iki farklı madde oluşturulabilir - her şey bu bileşenlerin oranlarına bağlı olacaktır.
İlk seçenek - dört mol fosfor ve üç mol oksijen, iki mol fosfor trioksit oluşturur. Böyle bir kimyasal etkileşim aşağıdakiler kullanılarak yazılabilir.denklem: 4P + 3O2=2P2O3.
İkinci seçenek ise dört mol fosfor ve beş mol oksijen, iki mol fosfor pentoksit oluşmasıdır. Bu reaksiyon aşağıdaki denklem kullanılarak ifade edilebilir:
Her iki kimyasal reaksiyonda da önemli bir ışık salınımı vardır. Ek olarak, fosfor metaller, halojenler (flor, iyot, brom, klor), kükürt gibi basit maddelerle etkileşime girebilir. Bu kimyasal element, hem indirgeyici hem de oksitleyici özellikler sergileyebilir. Halojenlerle etkileşime bir örnek klorlamadır. İki aşamada gerçekleşir. Birincisi, söz konusu iki mol metal olmayan ve üç mol klordan iki mol fosfor triklorat oluşmasıdır. Bu etkileşim aşağıdaki denklem kullanılarak ifade edilebilir: 2P +3Cl2=2PCl3.
Bu işlemin ikinci aşaması, halihazırda elde edilen fosfor triklorata klor atomlarının eklenmesidir. Böylece, bir mol klora aynı hacimde klor eklendiğinde, bir mol fosfor pentaklorat oluşur. Bu reaksiyonun denklemini şu şekilde yazıyoruz: PCl3 + Cl2=PCl5.
Fosforun metallerle etkileşiminin düzenliliği bu örnekte görülebilir. Üç mol potasyum ve bir mol fosfor alırsak, bir mol potasyum fosfit elde ederiz. Bu tür bir işlem aşağıdaki reaksiyon denklemi kullanılarak yazılabilir: 3K + P=K3R.
Etkileşimkarmaşık maddeler
Fosforun reaksiyona girebileceği karmaşık kimyasal bileşikler arasında asitler ve tuzlar bulunur. Söz konusu elementin bu kimyasal gruplarıyla temasının özelliklerini sırasıyla açıklayalım.
Fosfor ve asitler
Diğerleri arasında fosfor ve nitrik asit etkileşimi öne çıkıyor. Bu tür bir reaksiyonu gerçekleştirmek için aşağıdaki bileşenleri almak gerekir: üç mol miktarında fosfor, beş mol nitrat asit ve ayrıca su - iki mol. Bu kimyasal etkileşimin sonucunda şu ürünleri elde ederiz: fosforik asit ve nitrojen oksit. Bu reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılır: 4 + 5NO.
Fosfor ve tuzlar
Bu tür bir kimyasal etkileşim, kabul edilen metal olmayanın cuprum sülfat ile reaksiyonu örneğinde düşünülebilir. Bu işlemi gerçekleştirmek için iki mol fosfor, beş mol bakır sülfat, sekiz mol su almak gerekir. Bu maddelerin etkileşimi sonucunda, aşağıdaki kimyasal bileşikleri elde ederiz: beş mol miktarında sülfat asidi, aynı miktarda saf bakır ve fosforik asit - iki mol. Bu işlem aşağıdaki denklem şeklinde yazılabilir: SO4 + 5Cu + 2H3PO4.
Bu metal olmayanı elde etmek
Endüstride, söz konusu madde kalsiyum fosfat gibi kimyasal bir bileşikten ekstrakte edilir. Bunun içinaşağıdaki kimyasal reaksiyon gerçekleştirilir: belirtilen tuz 1:3:5 molar oranlarda kum (silikon oksit) ve karbon ile karıştırılır, bunun sonucunda 3 molar oranda kalsiyum silikat, fosfor ve chad gazı elde edilir.:2:5.
Fosfor bileşikleri ve özellikleri
Metal olmayan bileşiklerin en yaygın olanı fosfor hidroksittir. Oluştuğu okside bağlı olarak çeşitli tiplerde olabilir. Fosfor hidroksit, oksit ve su arasında kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirerek elde edilebilir. Bu reaksiyonlar nedeniyle çeşitli maddeler oluşur. Böylece trioksitten hidroksit (3), pentoksitten fosfor hidroksit (5) elde edilebilir. Bu maddeler asidik özelliklere sahiptir ve sırayla metaller, tuzlar, bazlar vb. ile reaksiyona girebilir.
En yüksek fosfor hidroksit fosforik asittir. Oksijenli ve tribaziktir. Formülü H3PO4.
Temel kimyasal özellikler
Yukarıda formülü verilen fosfor hidroksit hem basit hem de karmaşık maddelerle reaksiyona girebilmektedir. Gelin bu süreçlere daha yakından bakalım.
Fosforik asidin metallerle reaksiyonları
Bu sınıftaki diğer kimyasal bileşikler gibi, fosfor hidroksit de metallerle etkileşime girebilir. Bu işlem sırasında, metal atomlarının hidrojen atomlarını yer değiştirdiği ve böylece hoş olmayan bir kokuyla bir gaz olarak havaya salınan tuz ve hidrojenin oluştuğu bir yer değiştirme reaksiyonu meydana gelir. Bu reaksiyon içingerçekleştirilebilmesi için metalin elektrokimyasal aktivite dizisinde hidrojenin solunda yer alması gerekir. Yani bakır, gümüş ve benzeri maddeler, düşük kimyasal aktiviteleri nedeniyle hidrojen atomlarını bileşiklerinden çıkaramayacakları için fosforik asit ile reaksiyona giremezler.
Örnek olarak alüminyumu ele alalım. Bu elementin iki molü iki mol fosfor hidroksite eklendiğinde, sırasıyla 2 ve 3 mol miktarında alüminyum fosfat ve hidrojen elde ederiz. Bu reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılır: 2Al + 2H3PO4=2AlPO4 + 3H 2.
Üslerle etkileşim
Fosfor hidroksit diğer birçok asit gibi bazlarla kimyasal reaksiyonlara girebilir. Bu tür süreçlere değişim reaksiyonları denir. Sonuç olarak, yeni bir asitin yanı sıra yeni bir hidroksit oluşur. Bu tür reaksiyonlar ancak ortaya çıkan ürünlerden biri suda çözünmezse, yani çökeldiğinde, gaz halinde buharlaştığında veya su veya çok zayıf bir elektrolit olduğunda gerçekleşebilir.
Fosforik asit ve tuzları
Bu durumda, bir değiş tokuş reaksiyonu da meydana gelir. Sonuç olarak, yeni bir asit ve tuz alabilirsiniz. Bu tür bir reaksiyonun gerçekleşebilmesi için hemen yukarıda açıklanan kurala da uyulması gerekmektedir.
Sektörde fosfor ve bileşiklerinin kullanımı
Öncelikle, bu kimyasal elementin bileşiklerikibrit kutularının yan yüzeyine sürülerek karışım yapılması. Kibrit başları da fosfor içeren bir karışımla işlenir.
Metal olmayan olarak kabul edilen pentoksit, gaz kurutucu olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Formülü ve özellikleri yukarıda tartışılan fosfor hidroksit elde etmek için kimya endüstrisinde de kullanılır. Ayrıca cam imalatında da kullanılmaktadır.
Fosfor hidroksit de birçok endüstride kullanılmaktadır. Her şeyden önce, gübre üretiminde kullanılır. Bunun nedeni, fosforun bitkiler için hayati öneme sahip olmasıdır. Bu nedenle, söz konusu metal olmayan bileşiğin bazında yapılan bir dizi farklı gübre vardır. Bu amaçlar için kalsiyum fosfat gibi maddeler kullanılır. Tuz, öğütülmüş halde gübre olarak kullanılır. Ayrıca bunun için sıradan ve çift süperfosfat kullanılır. Amofos ve nitroammofos ayrıca gübre görevi görebilir. Yukarıdakilerin tümüne ek olarak, bir çözeltide gümüş bileşiklerinin varlığını belirlemek için reaktif olarak tuzlar veya fosfor hidroksit kullanılır. Böylece, çözeltiye asit kalıntısı PO4 içeren bir madde eklenir. İkincisi tuzlar veya gümüş hidroksit içeriyorsa, zengin sarı bir çökelti oluşacaktır. Bu, aşağıdaki kimyasal formüle sahip olan argentum fosfattır: AgNO3.
Fosfor atomunun yapısı
Bildiğiniz gibi, tüm atomlar bir çekirdek ve dönen elektronlardan oluşur. Onun etrafında. Çekirdekte proton ve nötron bulunur. Elektronlar negatif, protonlar pozitif ve nötronlar sıfır yüke sahiptir. Periyodik tablodaki fosforun seri numarası on beştir. Bundan, çekirdeğinin on beş proton içerdiği sonucuna varabiliriz. Atom nötr ise ve iyon değilse, proton sayısı kadar elektron vardır. Yani fosfor söz konusu olduğunda on beş tane var.
Elektronlardan biri yörüngesini terk ederse, atom pozitif yüklü bir iyona, yani bir katyona dönüşecektir. Bir elektron birleşirse, negatif yüklü bir iyon oluşur - bir anyon.
Kimyasal elementlerin periyodik tablosunda fosforun üçüncü periyoda ait olduğunu görebilirsiniz. Bundan, çekirdeğin etrafında elektronların eşit olarak dağıldığı üç yörünge olduğu açıktır. İlki iki, ikincisi sekiz ve üçüncüsü beş.
Doğadaki yaygınlık
Yer kabuğundaki fosforun kütle oranı %0,08'dir. Doğada çok yaygın bir kimyasal element değildir. Bununla birlikte, fosfor içeren bütün bir mineral grubu vardır. Bunlar apa titlerin yanı sıra fosforitlerdir. Birinci grubun en yaygını fluorapatittir. Kimyasal formülü şu şekildedir: 3Ca3(PO4)2•CaF2. Şeffaf, yeşil ve turkuaz tonlarında gelir. Fosforitler arasında, kalsiyum fosfat en yaygın olanıdır ve aşağıdaki kimyasal formüle sahiptir: Ca3(PO4)2. Ayrıca fosfor bileşikleriçeşitli canlı organizmaların dokularında bulunur.
Fosforun ve bileşiklerinin doğadaki ve vücuttaki rolü
Bu kimyasal element, hemen hemen tüm organların ve sistemlerinin normal çalışması için çok önemlidir. Her şeyden önce, onsuz böbreklerin düzgün çalışması imkansızdır. Bu element vücudun metabolik süreçlerinde yer alır. Aynı zamanda hızlı doku yenilenmesini destekler. Onsuz, bazı vitaminler vücuda fayda sağlamak için aktive edilemez - bu nedenle, neredeyse tüm vitamin preparatlarına ek bir bileşen olarak fosfor eklenir. Ayrıca kalbin normal işleyişini sağlayan kimyasal elementlerden biridir. Yukarıdakilerin tümüne ek olarak, hücre bölünmesi sürecinde yer alır, bu nedenle bu mikro element olmadan Dünya'da yaşam imkansızdır.
Su-tuz dengesinin düzenlenmesi, bu makalede ele alınan metal olmayan bileşiklerin vücutta gerçekleştirdiği bir diğer işlevdir. Ayrıca kemik ve kas dokusunun ana bileşenlerinden biridir. Büyük bir yüzdesi de dişlerde bulunur. Diğer şeylerin yanı sıra, fosforun sinir sisteminin normal işleyişini sağlamada rol oynadığını da belirtmekte fayda var. Söz konusu eser elementin vücudundaki bir eksikliğin belirtileri şunlardır: artan yorgunluk, düşük verim, sinir sisteminin işleyişindeki bozukluklar (nevroz, histeri, vb.), Çok sık soğuk algınlığı, kalp kasının tükenmesi, kemiklerde ve kaslarda ağrı, iştahsızlık. Vücutta fosfor eksikliği gibi bir fenomenden kaçınmak için bilmeniz gerekir.hangi yiyeceklerde bulunur.
Öncelikle balık, dikkate alınan kimyasal element açısından zengin besinler arasında seçilmelidir. Mersin balığı, uskumru, istavrit, ton balığı, sardalya, capelin, pollock, smelt gibi türlerde özellikle yüksek bir fosfor konsantrasyonu gözlenir. Ek olarak, bu makalede tartışılan eser element, yengeç eti, karides ve ayrıca süzme peynir, işlenmiş peynir ve peynir gibi süt ürünlerinde bulunur.
Sonuçlar
Fosfor, gezegende çok yaygın bir kimyasal element olmasa da hem endüstriyel hem de biyolojik açıdan büyük önem taşımaktadır. O ve bileşikleri, özellikle fosfor hidroksit, çeşitli ürünlerin imalatında kullanılır. Makale ayrıca fosfor hidroksitin (fosforik asit) özelliklerini ve metaller, bazlar ve tuzlarla etkileşiminin özelliklerini de tanımladı.
