Fosfor - kovový nebo nekovový? Vlastnosti prvku

V hlavní podskupině páté skupiny spolu s dusíkem je také fosfor. Kovový nebo nekovový lze považovat za tento prvek? Ve srovnání s dusíkem má nižší elektronegativitu, přesto však patří k aktivním nekovům. V tomto článku budeme uvažovat o nejdůležitějších fyzikálních a chemických vlastnostech fosforu a určovat jeho použití v průmyslu.

Poloha prvku v periodické tabulce

Fosfor označuje p-elementy, jeho atom má tři energetické úrovně. Na posledním z nich je pět elektronů, z nichž tři jsou nepárové. V excitovaném stavu atom P obsahuje pět volných elektronů. Tato skutečnost vysvětluje vzhled sloučenin fosforu, ve kterých není trivalentní, ale má valence pěti, například P₂O₅ - oxid fosforečný. Nonmetall, kvůli své vysoké aktivitě, v přírodě chybí ve volném stavu a vyskytuje se pouze ve formě sloučenin. Přírodní prvek má jeden stabilní izotop s relativní atomovou hmotností rovnou 31. Fosfor je součástí mnoha hornin a minerálů, jeho obsah v kůře je 0,08%.

Alotropické modifikace

Různá uspořádání atomů v krystalických mřížích hmoty vede k vzniku některých modifikací. Například černý fosfor je velmi podobný grafitu. Je mastný na dotek a vykazuje vlastnosti polovodičů. V průmyslu se materiál získává z bílého fosforu, zahřeje se na 200 ° C a vystaví se tlaku 12 000 atm.

Červený fosfor je prášková, netoxická látka. Ve svém podrobném studii bylo zjištěno, že sloučenina je směsí modifikací fosforu, které se liší v určitých vlastností, jako je barva.

Další alotropní modifikace je bílý fosfor. Je to kovové nebo nekovové? Tato látka vykazuje typické nekovové vlastnosti, navíc je velmi toxická. Získává se koncentrací fosforu. Na rozdíl od červené formy se může rozpouštět ve sirníku. Pokud je bílý fosfor vystaven mírnému zahřívání po dlouhou dobu, přechází do modifikace červeného fosforu.

Chemická charakterizace

Ve svých sloučeninách s dalšími prvky může P vykazovat následující oxidační stavy: +3, +5, -3. Ve stavu par při teplotě nižší než 800 ° a také v kapalné fázi má molekula látky vzorec P₄.

Různé modifikace látky mají různé chemické vlastnosti. Jak odpovědět na otázku, co je fosfor-kov nebo ne? Je třeba se obrátit na strukturu jeho atomu, který ve vzrušeném stavu má pět valenčních elektronů. Nejaktivnější chemicky nekovový materiál bude bílý fosfor, který se při normální teplotě snadno oxiduje, během kterého začne svítit a může se samovolně vznítit. Z těchto důvodů se doporučuje, aby byla pokryta vodou. Červený fosfor ve svých vlastnostech je méně aktivní látka než jeho bílá modifikace.

Binární připojení

Jako kov nebo nekov, může fosfor reagovat s kyslíkem:

4P + 3O₂ → 2P₂O₃

Reakčním produktem je plynný fosfin, velmi toxická látka používaná jako chemická zbraň. Je snadno rozpoznatelný specifickým zápachem česneku. Hydrid fosforu je schopen připojit například halogenovodíky, jako je jodid vodíku, za vzniku fosfoniumjodidové sloučeniny PH₄I. Interakce s kovy vede k vzhledu fosfidů:

2P + 3Ca = Ca₃P₂.

Jako kov reaguje fosfor s nekovy, například se sírou, uhlíkem a chlórem:

2P + 3C1₂ = 2PCI₃

Fosforidy snadno reagují s vodou a rozkládají se na fosfin:

Mg₃P₂ + 6H₂O = 3Mg (OH)₂ + 2PH_3shy-(fosfin)

Oxidy

Z binárních sloučenin prvku s kyslíkem jsou nejdůležitější jeho oxidy: P₂O₅ a P₂O₃. fosfor sírový, oxid fosforečný jinak známý, je krystalická sloučenina, teplota tání - 22,5 °. Za normálních podmínek má vzhled voskovité hmoty. V laboratoři se vyrábí spalováním fosforu v atmosféře, která je v kyslíku špatná. Přestože tento oxid vykazuje vlastnosti silného redukčního činidla, používá se velmi zřídka kvůli vysoké toxicitě. Jaké vlastnosti kovového nebo nekovového oxidu fosforu vykazují ve svých reakcích? Může reagovat s vodou, čímž vzniká kyselina ortofosforečná a fosfin. Látka interaguje s chlorovodíkem, výsledkem je kyselina fosforečná a chlorid fosforitý.

Další sloučenina - oxid fosforečný, má příznaky typického kyselého oxidu. Může být získán spálením části fosforu v atmosféře s přebytkem kyslíku. Za normálních podmínek se sloučenina reaguje s vodou a tvoří velmi aktivní metafosforečná, při zahřátí - kyseliny orthofosforečné. Kromě toho, oxid fosforečný se vlhkost, takže může být použita jako vysoušedla pro kapaliny a plyny.

Kyseliny fosforečné

Nejznámějšími kyselinami fosforečnými jsou kyselina metafosforečná, ortofosforečná a kyselina pyrofosforečná, jejíž vzorec je H₄P₂O_7.. Ta je tvořena zahříváním H₃PO₄. Nejpraktičtější je kyselina ortofosforečná, jejíž soli jsou používány jako suroviny pro výrobu minerálních hnojiv. Je to bílá pevná látka, velmi rozpustná ve vodě. Jako kyselina střední síly nemá výrazné oxidační vlastnosti. Jako elektrolyt se postupně disociuje, proto tvoří dvě série solí: střední - fosfáty, kyselé - hydrofosfáty a dihydrogenfosfáty. V průmyslu se kyselina fosforečná vyrábí tepelnými a extrakčními metodami. Vzhledem k tomu, že oxidy fosforu odpovídají kyselinám, odpověď na otázku, co je kovový nebo nekovový fosfor, je jednoznačná: jedná se o aktivní nekovový prvek.

Distribuce v přírodě

Nejdůležitější minerál obsahující vysokou koncentraci fosforu je apatit. Má mnoho odrůd, z nichž nejběžnější je fluorapatit. Jiný typ minerálu, který se skládá ze sloučenin fosforu - sedimentární horninový fosforit.

Prvek patří do skupiny deseti nejdůležitějších chemických prvků živých organismů. Většina jeho obsah je detekován ve formě fosfolipidů - organických sloučenin, které jsou součástí buněčných membrán, hormonů a dalších biologicky aktivních látek. Vysoký obsah prvku (přibližně 0,38%) je zaznamenán v nervové tkáni, která tvoří centrální a periferní část nervového systému člověka a dalších obratlovců. Navíc sloučeniny fosforu vstupují do svalové a kostní tkáně. Konečně v přítomnosti fosforečnanu vápenatého - soli, dává zubu dentin a pevnosti kostí a vysokou tvrdostí. V metabolismu rostlinných organismů spolu s hořčíkem a železem hraje důležitou roli fosfor jako regulátor tvorby a zrání ovoce a semen. Proto je společně s dusíkem a draslítem považován fosfor za hlavní živný prvek rostlin.

V našem článku jsme zkoumali vlastnosti fosforu a odpověděli na otázku: Co je fosfor - kovový nebo nekovový? Jedná se o typický nekovový prvek s vysokou chemickou aktivitou.