Химические свойства фосфора

Фосфор очень похож  с азотом. Однако атом фосфора имеет большой радиус, более выраженные восстановительные свойства и более низкое значение электроотрицательности.  Очень редко фосфор проявляет состояние окисления -3 (только фосфиды Ca₃P₂, Na₃P), часто в соединениях он имеет состояние окисления +5, но соединение фосфина (PH₃) является тем редким случаем, когда ковалентная связь между атомами различных неполярных элементов из-за электроотрицательности фосфора почти одинакова. Фосфор значительно активнее азота. В простом состоянии существует в виде молекул состава Р₄.

Существует три аллотропные модификации-белая, красная и черная. Красный фосфор химически менее активен, чем белый фосфор.

Так же как и азот, фосфор может проявлять окислительные и восстановительные свойства.

I. Окислительные свойства

Фосфор реагирует при нагревании с активными металлами и металлами средней активности образуя, фосфиды.

3Ca + 2P → Ca₃P₂

II. Восстановительные свойства

1. Фосфор характеризуется реакциями горения в кислороде. Однако процесс горения белого и красного фосфора отличается.

   Белый фосфор является одним из самых горючих веществ. Он загорается при самом слабом нагревании (даже при температуре человеческого тела) и горит с выделением большого количества тепла, образуя фосфорный ангидрид.

   Красный фосфор на воздухе не окисляется и поэтому не светится. Он загорается лишь при поджигании. Продуктом реакции также является фосфорный ангидрид.

   4P + 5O₂ → 2P₂O₅



2. При взаимодействии с неметаллами образует соли. К примеру, реакция фосфора и серы протекает по-разному при избытке и недостатке серы.

   2P + 3S → P₂S₃

   При недостатке серы образуется сульфид фосфора (III).

   2P + 5S → P₂S₅

   Сульфид фосфора (V) образуется в избытке фосфора.



3. Реакция фосфора и хлора протекает с образованием хлорида фосфора (V).

    2P + 5Cl₂ → 2PCl₅

4. Как восстановитель фосфор вступает в реакции со сложными веществами.

   3P + 5HNO₃ + 2H₂O → 3H₃PO₄ + 5NO
   2P + H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O 

   Реакция окисления происходит при воспламенении смеси красного фосфора с бертолетовой солью. Процесс начинается с самого слабого трения или давления.

   6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅

   Эту химическая реакция воспроизводится всякий раз, когда поджигается спичка. Смесь этих двух веществ образуется лишь в момент, когда чиркают спичкой по коробку.

   Бертолетова соль в смеси с горючим веществом, например серой, содержится в головке спички, а красный фосфор – на боковых поверхностях спичечной коробки.

   При трении спичечной головки о боковую стенку коробки фосфор вступает в контакт с бертолетовой солью и воспламеняется. От воспламененного фосфора воспламеняется сера или другое горючее вещество, содержащееся в головке спички, а из нее – дерево.

   Фосфор взаимодействет с водой, при этом диспропорционирует:

   4Р + 6Н₂О = РН₃ + 3Н₃РО₂ (фосфорноватистая кислота)

   В растворах щелочей диспропорционирование протекает в большей степени:

   4P + 3KOH = 3PH₃ + 3 KH₂PO₂

Смотри также:

• Номенклатура неорганических веществ
• Характерные химические свойства простых веществ – металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия; переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа)
• Характерные химические свойства простых веществ – неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния
• Характерные химические свойства оксидов: оснóвных, амфотерных, кислотных
• Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов
• Характерные химические свойства кислот
• Характерные химические свойства солей: средних, кислых, оснóвных; комплексных ( на примере соединений алюминия и цинка)
• Взаимосвязь различных классов неорганических веществ