ESTRUTURA DO ÁTOMO DE FÓSFORO

O fósforo está localizado no período III, no grupo 5 do subgrupo principal “A”, sob o número de série nº 15. Massa atômica relativa A r (P) = 31.

P +15) 2) 8) 5

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 3, fósforo: p – elemento, não metálico

Treinador nº 1. "Características do fósforo por posição na Tabela Periódica dos Elementos de D. I. Mendeleev"

As possibilidades de valência do fósforo são mais amplas que as do átomo de nitrogênio, uma vez que o átomo de fósforo possui orbitais d livres. Portanto, pode ocorrer emparelhamento de elétrons 3S 2 e um deles pode passar para o orbital 3d. Neste caso, o terceiro nível de energia do fósforo terá cinco elétrons desemparelhados e o fósforo poderá apresentar valência V.

No estado livre, o fósforo forma vários lotesmodificações comuns: fósforo branco, vermelho e preto

"Fósforo Branco Brilha no Escuro"

O fósforo está presente nas células vivas na forma de ácidos ortofosfóricos e pirofosfóricos, faz parte de nucleotídeos, ácidos nucléicos, fosfoproteínas, fosfolipídios, coenzimas e enzimas; Ossos humanos consistem em hidroxiapatita 3Ca 3 (PO 4) 3 ·CaF 2. A composição do esmalte dentário inclui fluorapatita. O fígado desempenha o papel principal na transformação dos compostos de fósforo no corpo humano e animal. O metabolismo dos compostos de fósforo é regulado por hormônios e vitamina D. A necessidade humana diária de fósforo é de 800-1500 mg. Com a falta de fósforo no corpo, desenvolvem-se várias doenças ósseas.

TOXICOLOGIA DO FÓSFORO

· Fósforo vermelho praticamente não tóxico. O pó de fósforo vermelho, quando inalado pelos pulmões, causa pneumonia crônica.

· Fósforo branco muito tóxico, solúvel em lipídios. A dose letal de fósforo branco é de 50-150 mg. Quando o fósforo branco entra em contato com a pele, causa queimaduras graves.

O envenenamento agudo por fósforo se manifesta por sensação de queimação na boca e no estômago, dor de cabeça, fraqueza e vômitos. Após 2-3 dias, surge icterícia. As formas crônicas são caracterizadas por distúrbios do metabolismo do cálcio e danos aos sistemas cardiovascular e nervoso. Os primeiros socorros para envenenamento agudo são lavagem gástrica, laxantes, enemas de limpeza e soluções intravenosas de glicose. Para queimaduras na pele, trate as áreas afetadas com soluções de sulfato de cobre ou refrigerante. A concentração máxima permitida para vapores de fósforo no ar é de 0,03 mg/m³.

OBTENÇÃO DE FÓSFORO

O fósforo é obtido a partir de apatitas ou fosforitas como resultado da interação com coque e sílica a uma temperatura de 1600°C:

2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 → P 4 + 10CO + 6CaSiO 3.

Os vapores de fósforo branco resultantes são condensados ​​em um receptor debaixo d'água. Em vez de fosforitos, outros compostos podem ser reduzidos, por exemplo, ácido metafosfórico:

4HPO 3 + 12C → 4P + 2H 2 + 12CO.

PROPRIEDADES QUÍMICAS DO FÓSFORO

Oxidante	Agente redutor
1. Com metais - um agente oxidante, forma fosfetos: 2P + 3Ca → Ca 3 P 2 Experiência "Preparação de fosfeto de cálcio" 2P + 3Mg → Mg 3 P 2 . Os fosfetos se decompõemácidos e água para formar gás fosfina Mg 3 P 2 + 3H 2 SO 4 (pp) = 2PH 3 + 3MgSO 4 Experimento "Hidrólise de fosfeto de cálcio" Propriedades da fosfina- PH 3 + 2O 2 = H 3 PO 4. PH 3 + HI = PH 4 I	1. O fósforo é facilmente oxidado pelo oxigênio: "Queima de fósforo" "Fósforo Branco Queima Debaixo D'água" "Comparação das temperaturas de ignição do fósforo branco e vermelho" 4P + 5O 2 → 2P 2 O 5 (com excesso de oxigênio), 4P + 3O 2 → 2P 2 O 3 (com oxidação lenta ou com falta de oxigênio).
	2. Com não metais - agente redutor: 2P + 3S → P 2 S 3 , 2P + 3Cl 2 → 2PCl 3. ! Não interage com hidrogênio .
	3. Agentes oxidantes fortes convertem o fósforo em ácido fosfórico: 3P + 5HNO 3 + 2H 2 O → 3H 3 PO 4 + 5NO; 2P + 5H 2 SO 4 → 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O.
	4. A reação de oxidação também ocorre quando os fósforos são acesos; o sal Berthollet atua como agente oxidante: 6P + 5KClO 3 → 5KCl + 3P 2 O 5

APLICAÇÃO DE FÓSFORO

O fósforo é o elemento biogênico mais importante e ao mesmo tempo encontra ampla aplicação na indústria.

Talvez a primeira propriedade do fósforo que o homem colocou a seu serviço seja a inflamabilidade. A inflamabilidade do fósforo é muito alta e depende da modificação alotrópica.

Mais quimicamente ativo, tóxico e inflamável fósforo branco (“amarelo”), portanto é muito utilizado (em bombas incendiárias, etc.).

Fósforo vermelho- a principal modificação produzida e consumida pela indústria. É utilizado na produção de fósforos; junto com vidro finamente moído e cola, é aplicado na superfície lateral da caixa quando a cabeça do fósforo, que contém clorato de potássio e enxofre, é friccionada, ocorre a ignição; O fósforo vermelho também é usado na produção de explosivos, composições incendiárias e combustíveis.

O fósforo (na forma de fosfatos) é um dos três elementos biogênicos mais importantes e está envolvido na síntese de ATP. A maior parte do ácido fosfórico produzido é usada para produzir fertilizantes fosfatados - superfosfato, precipitado, etc.

TAREFAS DE ATRIBUIÇÃO

Nº 1. O fósforo vermelho é a principal modificação produzida e consumida pela indústria. É utilizado na produção de fósforos; junto com vidro finamente moído e cola, é aplicado na superfície lateral da caixa quando a cabeça do fósforo, que contém clorato de potássio e enxofre, é friccionada, ocorre a ignição;
A reação ocorre:
P + KClO 3 = KCl + P 2 O 5
Organize os coeficientes em balança eletrônica, indique o agente oxidante e o agente redutor, os processos de oxidação e redução.

Nº 2. Realize transformações de acordo com o esquema:
P -> Ca 3 P 2 -> PH 3 -> P 2 O 5
Para a última reação PH 3 -> P 2 O 5 elaborar uma balança eletrônica, indicar o agente oxidante e o agente redutor.

N ° 3. Realize transformações de acordo com o esquema:
Ca 3 (PO 4 ) 2 -> P -> P 2 O 5

Seções: Química, Concurso "Apresentação para a aula"

Apresentação para a aula

Para trás para a frente

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Lema da lição:

"O fósforo é o elemento da vida e do pensamento."
AEFersman

Lições objetivas: Estude as propriedades físicas e químicas do fósforo, óxido de fósforo. Reforce o conceito de alotropia usando o exemplo das modificações alotrópicas do fósforo.

Promover o desenvolvimento da capacidade dos alunos de analisar, generalizar e sistematizar os conhecimentos adquiridos.

Desenvolver o interesse pelo assunto, contribuir para a formação de uma visão de mundo dialético-materialista dos alunos.

Durante as aulas

eu.eu.v. Contribuição do aluno:

Introdução ao tema da aula. Perguntas sobre o tema da lição (slide 4)

II. Aprendendo novo material. Conversa do professor sobre os seguintes temas:

A). Descoberta do fósforo. (slide 5)

c) Estrutura do átomo de fósforo (slide 6)

d) Encontrando fósforo na natureza (slide 7)

e) Propriedades físicas. Modificações alotrópicas do fósforo (slide 8)

III. Propriedades quimicas fósforo. Trabalho independente dos alunos (slide 9) (os próprios alunos determinam a dualidade redox do fósforo, elaboram equações de reações redox que caracterizam as propriedades químicas do fósforo como agente oxidante e do fósforo como agente redutor)

4. Propriedades físicas do óxido de fósforo. Conclusões analíticas dos alunos sobre a natureza do óxido de fósforo (V). Elaboração de equações de reação. (slide 10)

V. Mensagens dos alunos sobre os temas: significado biológico do fósforo , ciclo do fósforo na natureza, utilização do fósforo e seus compostos. (slides 11,12,13 (O professor dá aos alunos os tópicos da mensagem com antecedência).

VI. Controle atual do conhecimento. Trabalhar em testes temáticos na forma de preparação para o Exame de Estado.

VII. Aquecimento. Jogo de revezamento.(slide 14)

VIII. Resumo da lição. Avaliação dos resultados dos testes, corrida de revezamento químico, respostas orais e escritas dos alunos. Conclusões da lição. (slide 15).

IX. Trabalho de casa parágrafo 35, elabore equações para as reações do fósforo com halogênios, com enxofre, com magnésio metálico.

VII. Casa. bunda(slide 16).

Introdução

Fósforo (lat. Fósforo) P - elemento químico do grupo V tabela periódica Mendeleev número atômico 15, massa atômica 30,973762(4). Consideremos a estrutura do átomo de fósforo. O nível de energia externo do átomo de fósforo contém cinco elétrons. Graficamente fica assim:

1é 2 2é 2 2p 6 3é 2 3p 3 3d 0

Em 1699, o alquimista de Hamburgo X. Brand, em busca de uma “pedra filosofal” supostamente capaz de transformar metais básicos em ouro, ao evaporar a urina com carvão e areia, isolou uma substância cerosa branca que poderia brilhar.

O nome "fósforo" vem do grego. “phos” - luz e “phoros” - transportador. Na Rússia, o termo “fósforo” foi introduzido em 1746 por M.V. Lomonosov.

Os principais compostos de fósforo incluem óxidos, ácidos e seus sais (fosfatos, dihidrogenofosfatos, hidrogenofosfatos, fosfetos, fosfitos).

Muitas substâncias contendo fósforo são encontradas em fertilizantes. Esses fertilizantes são chamados de fertilizantes fosfatados.

O fósforo como elemento e como substância simples

Fósforo na natureza

O fósforo é um dos elementos comuns. O conteúdo total da crosta terrestre é de cerca de 0,08%. Devido à sua fácil oxidação, o fósforo ocorre na natureza apenas na forma de compostos. Os principais minerais de fósforo são fosforitas e apatitas, destas últimas o mais comum é a fluorapatita 3Ca 3 (PO 4) 2 * CaF 2. Os fosforitos são comuns nos Urais, na região do Volga, na Sibéria, no Cazaquistão, na Estônia e na Bielo-Rússia. Os maiores depósitos de apatita estão localizados na Península de Kola.

O fósforo é um elemento necessário aos organismos vivos. Está presente nos ossos, músculos, tecido cerebral e nervos. Moléculas de ATP - ácido adenosina trifosfórico (ATP - coletor e transportador de energia) são construídas a partir do fósforo. O corpo humano adulto contém em média cerca de 4,5 kg de fósforo, principalmente em combinação com cálcio.

O fósforo também é encontrado nas plantas.

O fósforo natural consiste em apenas um isótopo estável 31 R. Hoje, são conhecidos seis isótopos radioativos de fósforo.

Propriedades físicas

O fósforo possui diversas modificações alotrópicas - fósforo branco, vermelho, preto, marrom, violeta, etc.

Fósforo branco- uma substância cristalina incolor e amarelada que brilha no escuro. Sua densidade é de 1,83 g/cm3. Insolúvel em água, solúvel em dissulfeto de carbono. Tem um cheiro característico de alho. Ponto de fusão 44°C, temperatura de autoignição 40°C. Para proteger o fósforo branco da oxidação, ele é armazenado debaixo d'água no escuro (na luz se transforma em fósforo vermelho). No frio, o fósforo branco é frágil; em temperaturas acima de 15°C torna-se macio e pode ser cortado com uma faca;

As moléculas de fósforo branco possuem uma rede cristalina, em cujos nós existem moléculas P 4, em forma de tetraedro.

Cada átomo de fósforo está conectado por três ligações β aos outros três átomos.

O fósforo branco é venenoso e causa queimaduras difíceis de curar.

Fósforo vermelho- uma substância pulverulenta de cor vermelho escuro, inodora, insolúvel em água e dissulfeto de carbono e não brilha. Temperatura de ignição 260°C, densidade 2,3 g/cm3. O fósforo vermelho é uma mistura de várias modificações alotrópicas que diferem na cor (do escarlate ao roxo). As propriedades do fósforo vermelho dependem das condições de sua produção. Não é venenoso.

Fósforo preto Por aparência semelhante ao grafite, gorduroso ao toque, possui propriedades semicondutoras. Densidade 2,7 g/cm3.

O fósforo vermelho e preto têm uma rede cristalina atômica.

Propriedades quimicas

O fósforo é um não metal. Em compostos geralmente apresenta um estado de oxidação de +5, menos frequentemente - +3 e -3 (apenas em fosfetos).

As reações com o fósforo branco são mais fáceis do que com o fósforo vermelho.

I. Interação com substâncias simples.

1. Interação com halogênios:

2P + 3Cl 2 = 2PCl 3 (cloreto de fósforo (III)),

PCl 3 + Cl 2 = PCl 5 (cloreto de fósforo (V)).

2. Interação com não metais:

2P + 3S = P 2 S 3 (sulfeto de fósforo (III).

3. Interação com metais:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2 (fosfeto de cálcio).

4. Interação com oxigênio:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 (óxido de fósforo (V), anidrido fosfórico).

II. Interação com substâncias complexas.

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO^.

Recibo

O fósforo é obtido a partir de fosforitas e apatitas trituradas, estas últimas são misturadas com carvão e areia e calcinadas em fornos a 1500°C:

2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 6CaSiO 3 + P 4 ^ + 10CO^.

O fósforo é liberado na forma de vapor, que se condensa no receptor sob a água, resultando em fósforo branco.

Quando aquecido a 250-300°C sem acesso de ar, o fósforo branco transforma-se em vermelho.

O fósforo preto é obtido pelo aquecimento prolongado do fósforo branco a pressões muito elevadas (200°C e 1200 MPa).

Aplicativo

O fósforo vermelho é utilizado na fabricação de fósforos (ver foto). Faz parte da mistura aplicada na superfície lateral da caixa de fósforos. O principal componente da cabeça do fósforo é o sal Berthollet KClO 3 . Devido ao atrito da cabeça do fósforo contra o lubrificante, as partículas de fósforo no ar inflamam-se. Como resultado da reação de oxidação do fósforo, é liberado calor, levando à decomposição do sal de Berthollet.

O oxigênio resultante ajuda a acender a cabeça do fósforo.

O fósforo é usado na metalurgia. É utilizado na produção de condutores e é componente de alguns materiais metálicos, como o bronze-estanho.

O fósforo também é utilizado na produção de ácido fosfórico e pesticidas (diclorvos, clorofos, etc.).

O fósforo branco é utilizado para criar cortinas de fumaça, pois sua combustão produz fumaça branca.

resumo de outras apresentações

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estrutura do átomo de fósforo e suas propriedades e recebeu a melhor resposta

Resposta de Helga[guru]

Modificações alotrópicas do fósforo

O fósforo branco possui uma rede cristalina molecular; Esta substância é de cor amarelada com odor de alho. No vapor tem a composição P4. No ar inflama a 18ºС. Quando armazenado na luz, fica vermelho. Insolúvel em água, mas altamente solúvel em dissulfeto de carbono, benzeno e outros solventes orgânicos. É muito venenoso: 0,1 g de fósforo branco é uma dose letal para humanos.

O fósforo vermelho é um pó com estrutura cristalina fraca e por isso denominado amorfo, de cor vermelho escuro, possui rede atômica, é muito higroscópico (absorve água facilmente), mas é insolúvel em água; Também é insolúvel em dissulfeto de carbono.
O fósforo vermelho é obtido pelo aquecimento prolongado do fósforo branco sem acesso de ar a 450ºC. Ao contrário do branco, não é tóxico, não tem odor e inflama a 250 - 300ºС.

O fósforo violeta e preto também são obtidos a partir do fósforo branco em alta pressão e temperatura. O fósforo preto tem brilho metálico e conduz eletricidade e calor. Consequentemente, o fósforo exibe propriedades metálicas em pequena extensão

Propriedades químicas do fósforo

Quimicamente, o fósforo branco é muito diferente do fósforo vermelho.
O fósforo branco oxida facilmente e inflama-se espontaneamente no ar, por isso é armazenado debaixo de água.
O fósforo vermelho não inflama no ar, mas inflama quando aquecido acima de 240ºC.
Quando oxidado, o fósforo branco brilha no escuro - ocorre uma conversão direta de energia química em luz.

O fósforo combina-se com muitas substâncias simples - oxigênio, halogênios, enxofre e alguns metais, exibindo propriedades oxidantes e redutoras.

1. Com oxigênio.
Quando o fósforo queima, produz branco
Fumo espesso. O fósforo branco é auto-inflamável
no ar e queimaduras vermelhas quando aceso.
O fósforo queima brilhantemente em oxigênio
chama brilhante.
4P + 3O2(deficiência) → 2P2O3 (P4O6)
4P + 5O2(excesso) → 2P2O5 (P4O10)

2. Com halogênios.
O fósforo reage muito vigorosamente com elementos que possuem maior eletronegatividade que o fósforo.
Se você adicionar fósforo vermelho a um recipiente com cloro, depois de alguns segundos ele
inflama espontaneamente em cloro. Isso geralmente produz cloreto de fósforo (III).
4P + 6Cl2(deficiência) → 4PCl3
4P + 10Cl2(excesso) → 4PCl5

3. Com enxofre quando aquecido.
4P + 6S → 2P2S3
4P + 10S → 2P2S5

4. O fósforo oxida quase todos os metais quando aquecido, formando fosfetos:
2P + 3Ca → Ca3P2
Os fosfetos metálicos são facilmente hidrolisados ​​pela água.
Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2

5. O fósforo vermelho é oxidado pela água a uma temperatura de cerca de 800ºС na presença de um catalisador - pó de cobre:
2P + 8H2O → 2H3PO4 + 5H2

6. O ácido sulfúrico concentrado oxida o fósforo quando aquecido:

2P + 5H2SO4(k) → 5SO2 + 2H3PO4 + 2H2O

7. O ácido nítrico oxida o fósforo quando aquecido

P + 5HNO3(k) → 5NO2 + H3PO4 + H2O
3P + 5HNO3(dil) + 2H2O → 5NO + 3H3PO4

Resposta de 2 respostas[guru]

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