Predstavljanje mineralnih gnojiva. Prezentacija "Fosfor" prezentacija za sat iz kemije (9. razred) na temu Urea - najvrednije gnojivo

Povijest

• Fosfor je otkrio hamburški alkemičar Hennig Brand 1669. godine.

Hennig Brand

• Nešto kasnije, fosfor je dobio još jedan njemački kemičar - Johann Kunkel

Johann Kunkel

• Fosfor je jednostavna tvar (dokazuje Lavoisier)

Lavoisier

Karakteristika elementa

III razdoblje

V Skupina

glavni p / gr. (ALI)

5 valentnih elektrona

Stanja oksidacije:

-3, +3, +5

Fizička svojstva

Elementarni fosfor u normalnim uvjetima predstavlja tri stabilne alotropne modifikacije:

bijela crvena crna

Bijeli fosfor P4

Meka, bezbojna tvar, otrovna, ima miris češnjaka,

t°pl.= 44°S, t°vri.= 280°S, topiv u ugljičnom disulfidu (CS 2 ), letenje. Vrlo je reaktivan, oksidira na zraku (istovremeno samozapaljiv), svijetli u mraku.

Fosfor se spominje u poznatom djelu “The Hound of the Baskervilles” A. Conan Doylea.

“ … Da! Bio je to pas, ogroman, crn u mraku. Ali nitko od nas smrtnika nikada nije vidio takvog psa. Iz njezinih otvorenih usta izletio je plamen, iz očiju su joj poletjele iskre, preljevna vatra titrala joj je preko njuške i potiljka. Ni u čijem upaljenom mozgu ne bi mogla vizija strašnija, odvratnija od ovog paklenog stvorenja koje je iskočilo iz magle na nas... Užasan pas, veličine mlade lavice. Njezina je ogromna ždrijela još uvijek sijala plavičastim plamenom, a duboko usađene divlje oči kružile su u vatrenim krugovima. Dotaknuo sam ovu svjetleću glavu i, odmaknuvši ruku, vidio da i moji prsti svijetle u tami.

– Fosfor, rekao sam.

Je li bilo ispravno

Arthur

Conan Doyle?

crveni fosfor P

Bez mirisa, crveno-smeđe boje, netoksičan. Atomska kristalna rešetka je vrlo složena, obično amorfna. Netopljiv u vodi i organskim otapalima. Stabilan. Ne svijetli u mraku

crni fosfor

Polimerna tvar s metalnim sjajem, slična grafitu, bez mirisa, masna na dodir. Netopljiv u vodi i organskim otapalima. Atomska kristalna rešetka, poluvodič. t°vrijeme= 453°S (sublimacija),

t°pl.= 1000°C

Priznanica

• Bijeli fosfor se dobiva redukcijom kalcijevog fosfata (u električnoj peći):
• ca 3 (PO 4 ) 2 + 3SiO 2 + 5C t°

3CaSiO 3 + 5CO + 2P

• Kr plava i crna

fosfor se dobiva iz bijelog

Kemijska svojstva

1. Interakcija s kisikom:

4P+5O 2 (npr.) = 2P 2 OKO 5 ( fosforov oksid V )

2 .Interakcija s halogenima:

2P+5S l 2 (npr.) = 2PCl 5 (fosfor klorid V )

2P+3 Cl 2 (nedostaje) = 2 PCl 3 (fosfor klorid III )

3. Interakcija sa sumporom:

2P + 5 S (npr.) =P 2 S 5 (fosfor sulfid V )

2P+3S ( nedovoljno) =P 2 S 3 (fosfor sulfid III)

Interakcija fosfora s vodom

• 4P+6H 2 O=PH 3 +3H 3 PO 2

fosfora kiselina

Soli ove kiseline nazivaju se hipofosfiti

U njima fosfor pokazuje oksidacijsko stanje +1!

Fosfor u prirodi

• Sadržaj fosfora u zemljinoj kori iznosi 9,3 10-2 (po masi). U prirodi se fosfor javlja samo u obliku spojeva. Glavni minerali fosfora su fosforit Ca 3 (PO 4 ) 2 i apatit 3Ca 3 (PO 4 ) 2 CaF 2 .
• Osim toga, fosfor je dio proteinskih tvari, kao i kosti i zubi.

Korištenje fosfora

U vojne svrhe

Proizvodnja šibica

Eksplozivi

Deterdženti

Dodaci prehrani

vojna proizvodnja

• Upotreba bijelog fosfora

• SAD su koristile fosforno oružje u ratu u Iraku (2003.)

Proizvodnja šibica

• Crveni fosfor se koristi za glave šibica
• Fosfor pomaže paliti šibice

Eksplozivi

• Fosfor je tvar koja ima najveći faktor emisije dima. Prilikom spaljivanja proizvodi vrlo gust i postojan bijeli dim.

Deterdženti

• Fosfor se nalazi u deterdžentima

Dodaci prehrani

• Fosfor se koristi kao aditivi u hrani

• Pažnja!!! Coca-Cola sadrži fosfornu kiselinu!

Tablica 1. Top 10 zemalja u svijetu s najvećom populacijom, sredinom 2009., 2025. i 2050. (milijun ljudi), 2009.-2025.-2050. 1. Kina Kina Indija Indija Indija Kina SAD3073. SAD3583. SAD Indonezija 2434. Indonezija2924. Indonezija Brazil 1925. Pakistan2465. Pakistan Pakistan 1816. Brazil2126. Nigerija Bangladeš 1627. Nigerija2077. Bangladeš Nigerija 1538. Bangladeš 1958. Brazil Rusija1409. Rusija Kongo, Dem. Republika Japan Meksiko Filipini 150 9,2 milijarde Prognoza za 2050. 6 milijardi

Sada svjetska populacija broji više od 6 milijardi ljudi i raste. Čime ga hraniti??? Kemičari diljem svijeta stvaraju razna gnojiva kako bi povećali masu proizvoda koji se uzgajaju na zemlji. U 2000. godini svaka treća osoba u svijetu jela je žitarice i druge poljoprivredne proizvode koji su dobiveni korištenjem mineralnih gnojiva. Svjetsko stanovništvo raste, ali proizvodnja žitarica ne

Za uzgoj punog uroda kultivirane biljke moraju biti zaštićeni od korova i bolesti. Kemijske tvari koji se koriste za uništavanje korova nazivaju se herbicidi. Ova riječ dolazi od latinskog "grba" - trava, biljka i "cide" - ubiti. Trenutno postoji veliki asortiman složeni organski spojevi s herbicidnim svojstvima.

Struktura kemijske industrije Osnovna kemija Proizvodnja polimernih materijala Proizvodnja mineralnih gnojiva Reciklaža polimernih materijala Kemija organske sinteze Ostale industrije (fotokemija, boje i lakovi) Rudarska i kemijska industrija Industrije koje osiguravaju sirovine kemijska industrija(kemija koksa, prerada nafte, itd.)

Mineralna gnojiva Ovisno o tome koje hranjive tvari sadrže mineralne soli, gnojiva se dijele na jednostavna i složena. Jednostavna gnojiva sadrže jednu hranjivu tvar. To uključuje fosfor, dušik, kalij i mikrognojiva. Složena gnojiva sadrže dva ili više glavnih hranjiva u isto vrijeme. Gnojiva su kruta (zrnasta, u prahu) i tekuća (siromašna do 40% hranjiva i koncentrirana više od 40%). Mineralna gnojiva su anorganski spojevi koji sadrže hranjive tvari potrebne za biljke.

Proizvodnja mineralnih gnojiva DUŠIK KALIJ-FOSFAT U blizini sirovinskih baza U blizini metalurških postrojenja i plinovoda U blizini sirovinskih baza Apatity Apatity Voskresensk Voskresensk Nižnji Novgorod Nižnji Novgorod Solikamsk Solikamsk Bereznjaki Bereznjaki Lipetsk Čerepovec Novgorod Novokuznjeck

Kalijeva gnojiva - povećavaju prinos, kvalitetu i otpornost biljaka. Sadrže hranjivi element kalij, koji pozitivno utječe na otpornost biljaka na sušu, niske temperature, štetnike, omogućuje biljkama ekonomičnije korištenje vode, pospješuje transport tvari u biljci i razvoj korijenskog sustava, potiče nakupljanje vode. ugljikohidrati (šećerna repa, škrob-krumpir). Kada se unese, pojačava se fotosinteza, plodovi dobivaju svjetliju boju i aromu te se dulje čuvaju. Uvođenje kalija potrebno je posebno za korijenske usjeve.

Upravo je sol - "Permyanka", zajedno s vrijednim krznom, predstavljala glavni izvor prihoda "Gospodara Velikog Novgoroda". Sol je bila osnova bogatstva Stroganovih, Golitsina, Šahovskih. Njihove su pivovare proizvodile i do sedam milijuna puda soli godišnje. Permska sol - "Permyanka" - trgovala se ne samo u Rusiji, već iu drugim europskim zemljama.

Fosforna gnojiva sadrže element fosfor 1. topiv u vodi (amofos, diamofos, superfosfat), 2. slabo topiv - vrlo slabo topiv u slabim kiselinama, netopiv u vodi (fosfatna stijena, koštano brašno). 2. slabo topiv - vrlo slabo topiv u slabim kiselinama, netopiv u vodi (fosfatna stijena, koštano brašno).

Vrijednost fosfornih gnojiva Vrijednost fosfornih gnojiva Dio je složenih proteina koji sudjeluju u procesu diobe stanične jezgre i u stvaranju novih biljnih organa. Dio je složenih proteina koji sudjeluju u procesu diobe stanične jezgre i u stvaranju novih biljnih organa. Ima važnu ulogu u ubrzavanju sazrijevanja voća i bobičastog voća. Ima važnu ulogu u ubrzavanju sazrijevanja voća i bobičastog voća. Potiče ekonomičnu potrošnju vlage Pospješuje ekonomičnu potrošnju vlage Značajno povećava zimsku otpornost biljaka Značajno povećava zimsku otpornost biljaka Fosfor poboljšava okus i pospješuje protok hranjivih tvari od lišća do plodova i bobica. Fosfor poboljšava okus i pospješuje protok hranjivih tvari od lišća do voća i bobica. Fosfor igra važnu ulogu u životu voća i bobičastog voća. Fosfor igra važnu ulogu u životu voća i bobičastog voća. Ako nema dovoljno fosfora, usporava se rast, kasni cvatnja i sazrijevanje, pogoršava se okus, a prinosi se smanjuju. Ako nema dovoljno fosfora usporava se rast, kasni cvatnja i sazrijevanje, pogoršava se okus, smanjuje se prinos Višak fosfora je štetan Višak fosfora je štetan.

Dušik je glavni nutrijent za sve biljke: bez dušika nemoguće je stvaranje bjelančevina i mnogih vitamina, posebno vitamina B. Dušik regulira rast vegetativne mase, određuje razinu prinosa usjeva i povećava sadržaj proteina u zrnu. . Biljke najintenzivnije apsorbiraju i asimiliraju dušik tijekom razdoblja maksimalnog formiranja i rasta stabljike i lišća. Dušična gnojiva pridonose razvoju zelenog dijela biljke.

Izračun nutritivne vrijednosti CO (NH 2) 2 W \u003d n X Ar (N) X 100% / Mr tvari% 2 +++ W \u003d 14 () \u003d

Izračun nutritivne vrijednosti CO (NH 2) 2 W \u003d n X Ar (N) X 100% / Mr tvari% 2 +++ W \u003d 14 () \u003d 47%

U antičko doba sol je bila vrijedna roba, čiji se značajan dio uvozio u zemlju iz inozemstva. Prve građevine u rudnicima soli bile su: škrinje za pohranjivanje salamure, kace, štale, cijevi za podizanje salamure.Krajem 17. stoljeća dolazi do izražaja vađenje soli.

OBRAZOVNI: 1. Formirati pojam mineralnih gnojiva, njihov značaj u nacionalnom gospodarstvu i načela smještaja poduzeća za proizvodnju gnojiva. 2. Navedite klasifikaciju gnojiva 3. Učvrstite vještine učenika - napišite kemijske formule i napravite kemijske izračune. 4. Naučite usporediti karte resursa i proizvodnje. OBRAZOVNI 1. Odgajati učenike točnosti u bilježenju. 2. Razvijati svjesnost pri radu s kartom 3. Njegovati poštovanje prema prirodi 4. Učiti učenike da vole svoje tijelo i da ne jedu "štetnu hranu"

Nastava u 9. razredu. Fosfor

osigurati da učenici uče o fosforu kao kemijskom elementu i jednostavnoj tvari; alotropne modifikacije fosfora; razviti sposobnost uspoređivanja; Ciljevi lekcije:

Otkriće fosfora Hamburški alkemičar Henning Brand 1669 "Fosfor" - od grčkog "svjetlonoseći"

razdoblje Fosfor kao kemijski element grupa valentnih elektrona oksidacijska stanja viši oksid vodikov spoj

ALOTROPNE MODIFIKACIJE P BIJELO CRVENO CRNO Usporedi fizička svojstva ALOTROPSKIH IZMJENA FOSFORA

S metalima: Ca + P = C nemetali: P + O 2 = P + S = KEMIJSKA SVOJSTVA

s Bertholletovom sol eksplodira pri udaru, zapali se: KClO 3 + P = P 2 O 5 + KCl

P ORGANIZMI MINERALI FOSFOLIPIDI, ENZIMI, KALCIJ-FOSFAT ESTERI FOSFORNE KISELINE U ZUBIMA I KOSTIMA FOSFORIT TIRKIZNI APATIT NAĐEN U PRIRODI APATIT

Fiziološko djelovanje bijelog fosfora Rezultat korištenja prekomjerne količine fosfora Pojava deformiranih žaba posljedica je uporabe fosfornih gnojiva koja se ispiru u rijeke i ribnjake Nekroza fosfora je oštećenje čeljusti

zagrijavanje mješavine fosforita, ugljena i pijeska u električnoj peći: Ca 3 (PO 4) 2 + C + SiO 2 → P 4 + CaSiO 3 + CO Dobivanje fosfora

PRIMJENA FOSFORA Gnojiva Pesticidi Proizvodnja šibica Dimne zavjese Poluvodiči Proizvodnja boja Zaštita od korozije Omekšavanje vode Deterdženti

DOMAĆA ZADAĆA § 19.9 (L.S. Guzey), Individualni zadaci. Pripremiti izvješća: 1) o povijesti utakmica; 2) o biološka uloga fosfor i njegovi spojevi. PONOVITI?

HVALA NA LEKCIJI!

Američke trupe koristile su fosforne bombe u Iraku, 2004.

Molekule P 4 imaju oblik tetraedra. Ova topljiva t (pl) = 44,1 o C, t (kip) = 275 o C, meka, bezbojna voštana tvar. Dobro se otapa u ugljičnom disulfidu i nizu drugih organskih otapala. Otrovno, zapaljivo na zraku, svijetli u mraku. Čuvajte ga pod vodom. BIJELI FOSFOR

Postoji nekoliko oblika crvenog fosfora, čija struktura nije definitivno utvrđena. Poznato je da su to atomske tvari s polimernom kristalnom rešetkom. Talište im je 585-600 o C, boja je od tamno smeđe do crvene i ljubičaste. Nije otrovno. CRVENI FOSFOR

Crni fosfor ima slojevitu atomsku kristalnu rešetku. Po izgledu je sličan grafitu, ali je poluvodič. Nije otrovno. CRNI FOSFOR

period Fosfor kao kemijski element III grupa V A valentni elektroni 5 oksidacijska stanja -3, +3, +5 viši oksid R 2 O 5 vodikov spoj RN 3

2. Problem: Kolika je masa fosfora u vašem tijelu ako znate da je fosfor ≈1% tjelesne težine? PONOVITE 1. ZAVRŠITE JEDNADŽBE: P + F 2 \u003d Al + P \u003d Navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo 3. Izvedite transformacije: P PH 3 P 2 O 5 H 3 RO 4

1 slajd

2 slajd

Sadržaj Uvod……………………………………………………………………………………………………. Povijest razvoja fosfora……………………………………………………………………… Prirodni spojevi i proizvodnja fosfora………………………………………… ……... Kemijska svojstva ………………………………………………………………………… Alotropske promjene…………………………………………… …………….. a) bijela……………………………………………………………………………………….. b) crvena……………… ………………………………………………………… c) crna………………………………………………………………………………………………… . Fosforovi oksidi……………………………………………………………………… Ortofosforna kiselina…………………………………………………………… …… ……... Ortofosfati……………………………………………………………………………………. Fosfor u ljudskom tijelu………………………………………………………………….. Podudarnosti…………………………………………………………………… …… ……………………………. Fosfatna gnojiva………………………………………………………………………………….. Zaključak…………………………………………………………………… … ………………. 1. Vrijednost fosfora……………………………………………………………………………….. 2. Upotreba fosfora……………………………………… …………………………………………… Bibliografija…………………………………………………………….

3 slajd

Uvod: Peta skupina periodnog sustava uključuje dva tipična elementa dušik i fosfor - te podskupine arsena i vanadija. Postoji značajna razlika u svojstvima između prvog i drugog tipičnog elementa. U stanju jednostavnih tvari dušik je plin, a fosfor krutina. Ove dvije tvari dobile su široku primjenu, iako je dušik prvi put izoliran iz zraka smatran štetnim plinom, a od prodaje fosfora se zarađivalo mnogo novca (fosfor je bio cijenjen zbog svoje sposobnosti da svijetli u mraku ).

4 slajd

Povijest otkrića fosfora Ironično, fosfor je otkriven nekoliko puta. I svaki put kad bi ga dobili iz ... urina. Postoje reference da je arapski alkemičar Alhild Bekhil (XII. stoljeće) otkrio fosfor tijekom destilacije urina pomiješanog s glinom, vapnom i ugljenom. Međutim, datumom otkrića fosfora smatra se 1669. godina. Hamburški alkemičar amater Henning Brand, bankrotirani trgovac koji je sanjao o poboljšanju svojih poslova uz pomoć alkemije, obrađivao je široku paletu proizvoda. Pretpostavljajući da bi fiziološki proizvodi mogli sadržavati "primordijalnu materiju" za koju se smatralo da je osnova kamena filozofa, Brand se zainteresirao za ljudski urin. Sakupio je oko tonu urina iz vojničke vojarne i ispario je u sirupastu tekućinu. Ovu tekućinu je ponovno destilirao i dobio teško crveno "urinarno ulje", koje je destilirano da bi se dobio čvrsti ostatak. Zagrijavajući potonje, bez pristupa zraku, primijetio je stvaranje bijelog dima, koji se taložio na stijenkama posude i sjajno sjao u tami. Brand je tvar koju je primio nazvao fosforom, što na grčkom znači "svjetlonoša". Nekoliko godina se "recept za pripremu" fosfora čuvao u najstrožoj tajnosti i bio je poznat samo nekolicini alkemičara. Fosfor je po treći put otkrio R. Boyle 1680. godine. U nešto izmijenjenom obliku, stari način dobivanja fosfora korišten je i u 18. stoljeću: zagrijavana je mješavina urina s olovnim oksidom (PbO), kuhinjskom soli (NaCl), potašom (K2CO3) i ugljenom (C). Tek do 1777. K.V. Scheele je razvio metodu za dobivanje fosfora iz životinjskih rogova i kostiju.

5 slajd

Prirodni spojevi i proizvodnja fosfora Po zastupljenosti u zemljinoj kori fosfor je ispred dušika, sumpora i klora. Za razliku od dušika, fosfor se zbog svoje visoke kemijske aktivnosti u prirodi javlja samo u obliku spojeva. Najvažniji minerali fosfora su apatit Ca5 (PO4) 3X (X je fluor, rjeđe klor i hidroksilna skupina) i fosforit čija je osnova Ca3 (PO4) 2. Najveći depozit apatit se nalazi na poluotoku Kola, u regiji planina Khibiny. Naslage fosforita nalaze se u planinama Karatau, u regijama Moskve, Kaluge, Bryansk i na drugim mjestima. Fosfor je dio nekih proteinskih tvari sadržanih u generativnim organima biljaka, u živčanom i koštanom tkivu životinjskih i ljudskih organizama. Stanice mozga posebno su bogate fosforom. Danas se fosfor proizvodi u električnim pećima redukcijom apatita ugljenom u prisutnosti silicijevog dioksida: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C 3CaSiO3+5CO+2P Para fosfora se na ovoj temperaturi gotovo u cijelosti sastoji od molekula P2, koje, kada se ohlade, kondenziraju u molekule P4.

6 slajd

Kemijska svojstva Elektronska konfiguracija atoma fosfora je 1s22s22p63s23p3 Vanjski elektronski sloj sadrži 5 elektrona. Prisutnost tri nesparena elektrona na vanjskoj energetskoj razini objašnjava činjenicu da je u normalnom, neuzbuđenom stanju, valencija fosfora 3. Ali na trećoj energetskoj razini postoje slobodne stanice d-orbitala, dakle, nakon prijelaza u pobuđeno stanje. stanju, 3S-elektroni će se odvojiti, otići na d podrazinu, što dovodi do stvaranja 5 nesparenih elemenata. Tako je valencija fosfora u pobuđenom stanju 5. U spojevima fosfor obično pokazuje oksidacijsko stanje +5 (P2O5, H3PO4), rjeđe +3 (P2O3, PF3), -3 (AlP, PH3, Na3P, Mg3P2).

7 slajd

8 slajd

Alotropska modifikacija Gustoća tpl. Vrelište Izgled i karakteristike Bijela 1,82 g/cm3 44,1°S 287,3°S Bijeli kristalni prah, otrovan, spontano se pali na zraku. Na 250-260°C prelazi u crvenu boju (slika 3.). Vrlo topiv u ugljičnom disulfidu. Crveni 2,34g/cm3 590°S 416°S Crveni kristalni ili amorfni prah, netoksičan. Pri 220°C i 108 Pa prelazi u crni fosfor. Svijetli na zraku samo kada se pali. Boja crvenog fosfora, ovisno o načinu i uvjetima pripreme, može varirati od svijetlocrvene do ljubičaste i tamnosmeđe. Crna 2,7 g/cm3 Najstabilnija modifikacija. Po izgledu je sličan grafitu. Kada se zagrije, pretvara se u crveni fosfor. U normalnim uvjetima, poluvodič, provodi električnu energiju pod pritiskom poput metala. Za razliku od bijelog fosfora, crveni i crni fosfor se ne otapaju u ugljičnom disulfidu, nisu otrovni niti zapaljivi.

9 slajd

Bijeli fosfor Bijela modifikacija fosfora, dobivena kondenzacijom para, ima molekularnu kristalnu rešetku, u čijim su čvorovima dislocirane molekule P4. Zbog slabosti međumolekularnih sila, bijeli fosfor je hlapljiv, topljiv, rezan nožem i otopljen u nepolarnim otapalima, poput ugljičnog disulfida. Bijeli fosfor je vrlo reaktivna tvar. Snažno reagira s kisikom, halogenima, sumporom i metalima. Oksidaciju fosfora u zraku prati zagrijavanje i sjaj. Stoga se bijeli fosfor pohranjuje pod vodom, s kojom ne reagira. Bijeli fosfor je vrlo otrovan. Oko 80% ukupne proizvodnje bijelog fosfora odlazi na sintezu čiste fosforne kiseline. On se pak koristi za proizvodnju natrijevih polifosfata (koriste se za smanjenje tvrdoće pitke vode) i fosfata u hrani. Ostatak bijelog fosfora koristi se za stvaranje tvari koje stvaraju dim i zapaljivih smjesa. Sigurnosni inženjering. U proizvodnji fosfora i njegovih spojeva potrebne su posebne mjere opreza, jer bijeli fosfor je jak otrov. Dugotrajan rad u atmosferi bijelog fosfora može dovesti do bolesti koštanog tkiva, gubitka zuba, nekroze područja čeljusti. Kada se zapali, bijeli fosfor uzrokuje bolne opekline koje dugo ne zacjeljuju. Bijeli fosfor treba čuvati pod vodom, u hermetički zatvorenim posudama. Zapaljeni fosfor se gasi ugljičnim dioksidom, otopinom CuSO4 ili pijeskom. Opečenu kožu treba oprati otopinom KMnO4 ili CuSO4. Protuotrov za trovanje fosforom je 2% otopina CuSO4. Tijekom dugotrajnog skladištenja, kao i kada se zagrijava, bijeli fosfor prelazi u crvenu modifikaciju (prvi put je primljen tek 1847.). Naziv crveni fosfor odnosi se na nekoliko modifikacija odjednom, koje se razlikuju po gustoći i boji: kreće se od narančaste do tamnocrvene, pa čak i ljubičaste. Sve vrste crvenog fosfora su netopive u organskim otapalima, a u usporedbi s bijelim fosforom, manje su reaktivne i imaju polimernu strukturu: to su P4 tetraedri međusobno povezani u beskrajne lance.

10 slajd

Crveni i crni fosfor Crveni fosfor koristi se u metalurgiji, proizvodnji poluvodičkih materijala i žarulja sa žarnom niti, a koristi se u proizvodnji šibica. Najstabilnija modifikacija fosfora je crni fosfor. Dobiva se alotropskom transformacijom bijelog fosfora pri t=2200C i visokom tlaku. Po izgledu podsjeća na grafit. Kristalna struktura crnog fosfora je slojevita, sastoji se od valovitih slojeva (slika 2). Crni fosfor je najmanje aktivna modifikacija fosfora. Kada se zagrijava bez pristupa zraku, on, poput crvene, prelazi u paru, iz koje se kondenzira u bijeli fosfor.

11 slajd

Eksperiment koji ilustrira prijelaz crvenog fosfora u bijele 1-molekule bijelog fosfora; 2-kristalna. crna fosforna rešetka 3

12 slajd

Fosfor (V) oksid - R2O5 Fosfor tvori nekoliko oksida. Najvažniji od njih je fosforov oksid (V) P4O10. Često je njegova formula napisana u pojednostavljenom obliku - P2O5. Struktura ovog oksida zadržava tetraedarski raspored atoma fosfora. Bijeli kristali, t taljenje = 5700°C, vrenje t = 6000°C, ρ = 2,7 g/cm3. Ima nekoliko modifikacija. U pari se sastoji od molekula P4H10, vrlo je higroskopan (koristi se kao sredstvo za sušenje plinova i tekućina). Pripravak: 4P + 5O2 = 2P2O5 Kemijska svojstva Sva kemijska svojstva kiselih oksida: reagira s vodom, bazičnim oksidima i lužinama 1) P2O5 + H2O = 2HPO3 (metafosforna kiselina) P2O5 + 2H2O = H4P2O7 (pirofosfatna kiselina) P + 2O5 3BaO =Ba3(PO4)2 Zbog svoje iznimne higroskopnosti, fosfor (V) oksid se koristi u laboratorijskoj i industrijskoj tehnici kao sredstvo za sušenje i dehidraciju. Po učinku sušenja nadmašuje sve ostale tvari.

13 slajd

Ortofosforna kiselina. Poznato je nekoliko kiselina koje sadrže fosfor. Najvažnija od njih je ortofosforna kiselina H3PO4 Bezvodna ortofosforna kiselina je svijetli prozirni kristali koji se rastvaraju na zraku na sobnoj temperaturi. Talište 42,35°C. S vodom fosforna kiselina stvara otopine bilo koje koncentracije.

14 slajd

Ortofosforna kiselina. Dobivanje fosforne kiseline U laboratoriju U industriji se oksidacija fosfora s 30% dušične kiseline: 3P + 5NO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO koncentrira isparavanjem. Termička metoda se sastoji u redukciji prirodnih fosfata u slobodni fosfor, nakon čega slijedi njegovo izgaranje do P4O10 i otapanje potonjeg u vodi. Ortofosforna kiselina proizvedena ovom metodom karakterizira veća čistoća i veća koncentracija (do 80%).

15 slajd

Fizikalna svojstva H3PO4 Ortofosforna kiselina u svom čistom obliku u normalnim uvjetima su bezbojni rombični kristali koji se tope na temperaturi od 42,3°C. Međutim, kemičari se rijetko susreću s takvom kiselinom. Mnogo češće imaju posla s H3PO4 * 0,5 H2O hemihidratom, koji se taloži u obliku bezbojnih šesterokutnih prizmi kada se ohlade koncentrirane vodene otopine fosforne kiseline. Talište hemihidrata je 29,3°C. Čisti H3PO4 nakon taljenja stvara viskoznu uljnu tekućinu niske električne vodljivosti i znatno smanjene difuzije. Ova svojstva, kao i detaljno proučavanje spektra, pokazuju da molekule H3PO4 u ovom slučaju praktički nisu disocirane i da su ujedinjene jakim vodikovim vezama u jednu makromolekularnu strukturu. U pravilu su molekule međusobno povezane jednom, rijetko dvije, a vrlo rijetko tri vodikove veze. Ako je kiselina razrijeđena vodom, vjerojatnije je da će njezine molekule stvoriti vodikove veze s vodom nego jedna s drugom. Zbog takve "simpatije" prema vodi, kiselina se s njom miješa u bilo kojoj vezi. Energija hidratacije ovdje nije tako visoka kao sumporna kiselina, stoga zagrijavanje H3PO4 pri razrjeđivanju nije tako jako i disocijacija je manje izražena. Prema prvom stupnju disocijacije, fosforna kiselina se smatra elektrolitom srednje jakosti (25 - 30%), prema drugom - slabom, prema trećem - vrlo slabom.

16 slajd

Kemijska svojstva ortofosforne kiseline zajednička su s drugim kiselinama, specifična 1. Vodena otopina kiseline mijenja boju indikatora. Disocijacija se odvija u koracima: H3PO4 ---> H++H2PO4- H2PO-4 ---> H++HPO42- HPO42- ---> H++PO43- Disocijacija je najlakša u prvom koraku, a najteža u treći 2. Reagira s metalima koji se nalaze u redu pomicanja na vodik: 6Na + 2H3PO4 ---> 2Na3PO4 + ZH2 3. Reagira s bazičnim oksidima: 3CaO + 2H3PO4 ---> Ca3 (PO4) 2 + ZH2O 4. Reagira s baze i amonijak; ako se kiselina uzima u višku, tada nastaju kisele soli: H3PO4 + 3NaOH ---> Na3PO4 + ZH2O H3PO4 + 2NH3 ---> (NH4) 2HPO4 H3PO4 + NaOH ---> NaH2PO4 + H2O 5. Reagira sa solima slabih kiselina: 2H3PO4 + ZNa2CO3 --> 2Na3PO4 + ZCO2 + ZH2O 1. Zagrijavanjem postupno prelazi u metafosfornu kiselinu: 2H3P04 ---> H4P207 + H20 (difosforna kiselina) H4P2O7 ---> H2HPO3) a pojavljuje se talog: H3PO4 + 3AgNO3 ---> Ag3P04 + 3HN03 žuti talog 3. Ortofosforna kiselina ima važnu ulogu u životu životinja i biljaka. Njegovi ostaci su dio ATP adenozin trifosforne kiseline. Razgradnjom ATP-a oslobađa se velika količina energije. Više o ATP-u naučit ćete na tečaju opće biologije i organske kemije.

17 slajd

Kemijska svojstva H3PO4 Prilikom neutralizacije fosforne kiseline lužinama nastaju soli: dihidrofosfati, hidrofosfati, a također i fosfati, na primjer: H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O natrijev dihidrogen fosfat H3PO4 + 2NaOH + 2NaOH = Na2H2PO4 sofa H2H2PO4 Na3PO4 + 3H2O natrijev fosfat

18 slajd

Fosfor u ljudskom tijelu U ljudskom tijelu težine 70 kg. Sadrži oko 780 g fosfora. U obliku kalcijevih fosfata, fosfor je prisutan u kostima ljudi i životinja. Također je uključen u sastav proteina, fosfolipida, nukleinskih kiselina; spojevi fosfora sudjeluju u energetskom metabolizmu (adenizin trifosforna kiselina, ATP). Dnevna potreba ljudskog organizma za fosforom je 1,2 g. Glavnu količinu konzumiramo s mlijekom i kruhom (100 g kruha sadrži približno 200 mg fosfora). Fosforom su najbogatiji riba, grah i neke vrste sira. Zanimljivo je da je za pravilnu prehranu potrebno održavati ravnotežu između unesene količine fosfora i kalcija: optimalan omjer u tim elementima hrane je 1,5/1. Višak hrane bogate fosforom dovodi do ispiranja kalcija iz kostiju, a s viškom kalcija razvija se urolitijaza.

19 slajd

Šibice Zapaljiva površina kutije šibica obložena je mješavinom crvenog fosfora i staklenog praha. Sastav glave šibice uključuje oksidirajuća sredstva (PbO2, KClO3, BaCrO4) i redukcijska sredstva (S, Sb2S3). Trenjem od zapaljive površine, smjesa nanesena na šibicu se zapali. Prve fosforne šibice - s bijelom fosfornom glavom - nastale su tek 1827. 6P + 5KCLO3 = 5KCL + 3P2O5 Takve su se šibice zapalile kada su se trljale o bilo koju površinu, što je često dovodilo do požara. Osim toga, bijeli fosfor je vrlo otrovan. Opisani su slučajevi trovanja fosfornim šibicama, kako zbog neopreznog rukovanja, tako i u svrhu samoubojstva: za to je bilo dovoljno pojesti nekoliko šibica. Zato su fosforne šibice zamijenile sigurne, koje nam do danas vjerno služe. industrijska proizvodnja sigurnosne utakmice počele su u Švedskoj 60-ih godina. XIX stoljeća.

20 slajd

Mineralna gnojiva Naziv gnojiva Kemijski sastav Boja i izgled Dobivanje u industriji i boravak u prirodi 1. Dušična gnojiva Natrijev nitrat (natrijev nitrat) NaNO3 (15-16% N) Bijela ili siva kristalna tvar higroskopnih svojstava (nečistoće daju sivu boju) Dobiva se tijekom proizvodnje dušične kiseline. Dušikovi plinovi (N0 i NO2), koji se ne apsorbiraju vodom, prolaze kroz otopine sode: Na2CO3 + 2NO2 --> NaNO3 + NaNO2 + CO2 Kalijev nitrat (kalijev nitrat) KN03 (12,5-13% N) Bijela kristalna tvar Relativno male naslage od KNO3 nalaze se u središnjoj Aziji. U industriji se dobiva na sljedeći način: KCl + NaNO3 ---> NaCl + KN03 Amonijev nitrat (amonijev nitrat) NH4NO3 (15-16% N) Bijela kristalna, vrlo higroskopna tvar Dobiva se neutralizacijom 48 - 60% dušične kiseline s amonijakom. : NH3 +HNO3 --->NH4NO3 Dobivena otopina se koncentrira i kristalizacija se provodi u posebnim tornjevima

21 slajd

Mineralna gnojiva Naziv gnojiva Kemijski sastav Boja i izgled Dobiva se u industriji i nalazi se u prirodi 1. Dušična gnojiva Amonijev sulfat (NH4)2SO4 (20,5-21% N) Bijeli (siv ili zelenkast zbog nečistoća) kristalni prah, blago higroskopan Dobiva se interakcija amonijaka sa sumpornom kiselinom: 2NH3 + H2SO4 ---> (NH4)2SO4 karbamid CO (NH2) 2 (46% N) Bijela finokristalna, higroskopna, ponekad zrnasta tvar Dobivena interakcijom vola i ugljika (IV) oksid s amonijakom (pri visokom tlaku i temperaturi): CO2+2NH3 --->CO(NH2)2+H2O 2.. Fosfatna gnojiva Jednostavni superfosfat Ca(H2P04)2 2H2O CaSO4∙2H2O (do 20% P2O5) Siva fina -zrnati prah Dobiven interakcijom fosforita ili apatita sa sumpornom kiselinom: Ca3 (PO4) 2 + 2H25O4 ---> Ca (H2PO4) 2 + 2CaSO4

22 slajd

Mineralna gnojiva Naziv gnojiva Kemijski sastav Boja i izgled Dobiva se u industriji i nalazi se u prirodi 2.. Fosfatna gnojiva Dvostruki superfosfat Ca(H2PO4)2 H2O (40% P205) Slično jednostavnom superfosfatu Proizvodnja se odvija u dvije faze: a)Ca3( PO4 )2+3H2SO4 --> 2H3PO4 +3CaSO4 CaSO4 se taloži i odvaja se filtracijom: b) Ca3(PO4)2+4H3PO4 --> 3Ca(H2PO4)2 3. Kalijeva gnojiva Kalijev klorid KCl (52-60% K20) Bijela kristalna tvar Kalijev klorid se prirodno javlja kao mineral silvinit (NaCI∙KCI)

23 slajd

Mineralna gnojiva Naziv gnojiva Kemijski sastav Boja i izgled Dobiva se u industriji i nalazi se u prirodi 3. Kalijeva gnojiva Amonijev dihidroortofosfat NH4H2PO4 (s nečistoćama) Bijeli (sivkasti zbog nečistoća) kristalni prah Dobiva se interakcijom s amosfornom kiselinom + NH40H3P --> NH4H2PO4 Amonij hidrogen ortofosfat (NH4)2HPO4 s (NH4)2S04 i drugim nečistoćama Isto kao amonijev dihidroortofosfat Pripremljen slično kao amonijev dihidroortofosfat: 2NH3+H3P04 ---> (NH4)2H

24 slajd

Važnost fosfora Fosforna kiselina je od velike važnosti kao jedna od najvažnijih komponenti ishrane biljaka. Fosfor biljke koriste za izgradnju svojih najvitalnijih dijelova, sjemenki i plodova. Derivati ​​ortofosforne kiseline vrlo su potrebni ne samo za biljke, već i za životinje. Kosti, zubi, školjke, kandže, iglice, šiljci u većini živih organizama sastoje se uglavnom od kalcijevog ortofosfata. Osim toga, fosforna kiselina, tvoreći različite spojeve s organskim tvarima, aktivno je uključena u metaboličke procese živog organizma s okoliš. Kao rezultat toga, derivati ​​fosfora nalaze se u kostima, mozgu, krvi, mišićima i vezivnim tkivima ljudskih i životinjskih organizama. Posebno je puno fosforne kiseline u sastavu živčanih (moždanih) stanica, što je omogućilo A.E. Fersman, poznati geokemičar, nazvao je fosfor "elementom mišljenja". Vrlo negativno (bolest životinja, rahitis, anemija i sl.) utječe na stanje organizma snižavanjem sadržaja fosfornih spojeva u prehrani ili unošenjem u neprobavljivom obliku.

25 slajd

Upotreba fosfora Ortofosforna kiselina trenutno se koristi prilično široko. Njegov glavni potrošač je proizvodnja fosfata i kombiniranih gnojiva. U te se svrhe u cijelom svijetu godišnje iskopa oko 100 milijuna tona rude koja sadrži fosfor. Fosforna gnojiva ne samo da pomažu u povećanju prinosa raznih usjeva, već i daju biljkama zimsku otpornost i otpornost na druge nepovoljne klimatske uvjete, stvaraju uvjete za brže sazrijevanje usjeva u područjima s kratkim vegetativnim razdobljem. Povoljno djeluju i na tlo, pridonose njegovu strukturiranju, razvoju bakterija u tlu, mijenjaju topljivost drugih tvari sadržanih u tlu i potiskuju neke od nastalih štetnih organskih tvari. Prehrambena industrija troši mnogo ortofosforne kiseline. Činjenica je da je razrijeđena fosforna kiselina vrlo ugodnog okusa, a njeni mali dodaci marmeladama, limunadama i sirupima značajno poboljšavaju njihov okus. Neke soli fosforne kiseline imaju isto svojstvo. Kalcijev hidrogenfosfat, na primjer, odavno se uključuje u prašak za pecivo, poboljšavajući okus peciva i kruha. Zanimljive su i druge industrijske primjene fosforne kiseline. Na primjer, uočeno je da impregnacija drva samom kiselinom i njezinim solima čini drvo negorivim. Na temelju toga sada se proizvode vatrootporne boje, nezapaljive fosfo-drvene ploče, negoriva fosfatna pjena i drugo. Građevinski materijali. Različite soli fosforne kiseline imaju široku primjenu u mnogim industrijama, u građevinarstvu, u raznim područjima tehnologije, u komunalne usluge i svakodnevnom životu, za zaštitu od zračenja, za omekšavanje vode, za suzbijanje kamenca iz kotlova i za proizvodnju raznih deterdženata. Fosforna kiselina, kondenzirane kiseline i dehidrogenirani fosfati služe kao katalizatori u procesima dehidracije, alkilacije i polimerizacije ugljikovodika. Posebno mjesto zauzimaju organofosforni spojevi kao ekstraktanti, plastifikatori, maziva, aditivi za barut i apsorbenti u rashladnim jedinicama. Kisele alkil fosfatne soli koriste se kao tenzidi, antifrizi, specijalna gnojiva, lateks antikoagulansi, itd. Kiseli alkil fosfati se koriste za ekstrakcijsku obradu tekućina iz rude urana.

26 slajd

Zadaci Fosfor 1. Napišite elektroničku formulu atoma fosfora. Objasni što se događa s elektronskom konfiguracijom atoma kada se pokaže najviši stupanj oksidacija. 2. Koja oksidacijska stanja može pokazati fosfor u spojevima? Navedite primjere ovih spojeva. Napišite elektronsku formulu atoma fosfora u +3 oksidacijskom stanju. 3. Koje su glavne razlike u fizikalnim i kemijskim svojstvima crvenog i bijelog fosfora. Kako se crveni fosfor može odvojiti od bijelih nečistoća? 4. Izračunajte relativnu gustoću fosfina iz vodika i zraka. Je li fosfin lakši ili teži od ovih plinova? 5. Kako se može napraviti prijelaz s crvenog fosfora na bijeli i obrnuto? Jesu li ti procesi kemijski fenomeni? Objasnite odgovor. 6. Izračunajte masu fosfora koju je potrebno izgorjeti u kisiku da bi se dobio fosforov (V) oksid mase 3,55 g? 7. Mješavina crvenog i bijelog fosfora težine 20 g obrađena je ugljičnim disulfidom. Neotopljeni ostatak se odvoji i izvaže, njegova masa je 12,6 g. Izračunajte maseni udio bijelog fosfora u početnoj smjesi. 8. Koja je vrsta kemijske veze u spojevima: a) RN3; b) PCl5; c) Li3P. U polarnim tvarima navedite smjer pomaka zajedničkih elektronskih parova. 9. Fosfin se može dobiti djelovanjem klorovodične kiseline na kalcijev fosfid. Izračunajte volumen fosfina (normalni uvjeti) koji nastaje iz 9,1 g kalcijevog fosfida. Maseni udio prinosa proizvoda je 90%.

27 slajd

Ortofosforna kiselina i njezine soli 1. Napišite jednadžbe reakcija između fosforne kiseline i sljedećih tvari: a) magnezijev oksid; b) kalijev karbonat; c) srebrni nitrat; d) željezni sulfat (II). 2. Napišite jednadžbe reakcije između ortofosforne kiseline i kalijevog hidroksida, uslijed čega nastaju 3 vrste soli: srednje i dvije kisele. 3. Koja je od kiselina jače oksidacijsko sredstvo: dušična ili ortofosforna? Objasnite odgovor. 4. Napišite jednadžbe reakcija koje se mogu koristiti za provedbu sljedećih transformacija: P → P205 → H3P04 → Na3P04 → Ca3(P04)2 (P04)2→Ca(H2P04)2 Napišite jednadžbe za ove reakcije. 6. Metodom ravnoteže elektrona odaberite koeficijente u shemama sljedećih redoks reakcija: a) RN3 + O2 →R2O5 + N2O udjeli fosforne kiseline 40% se mogu dobiti iz fosforita mase 100 kg s masenim udjelom Ca3 ( PO4) 2 93%? 8. Fosforna kiselina mase 195 kg dobivena je iz prirodnog fosforita mase 310 kg. Izračunajte maseni udio Ca3(PO4)2 u prirodnom fosforitu. 9. Vodena otopina koja sadrži 19,6 g fosforne kiseline neutralizirana je s 18,5 g kalcijevog hidroksida Odredite masu nastalog taloga CaHPO4 2H2O. 10. Postoji otopina fosforne kiseline težine 150 g ( maseni udio H3PO4 24,5%). Izračunajte volumen amonijaka (normalni uvjeti) koji se mora proći kroz otopinu da se dobije amonijev dihidrogen fosfat. 11. Koja sol nastaje ako se otopini koja sadrži H3PO4 mase 4,9 g doda 2,8 g kalijevog hidroksida? Izračunajte masu dobivene soli

28 slajd

Mineralna gnojiva 1. Koja dušična i fosforna gnojiva poznajete? Napišite jednadžbe reakcija za njihovu proizvodnju. Zašto su biljkama potrebni dušik i fosfor? 2. Odredite maseni udio fosforovog (V) oksida u precipitatu CaHPO4 2H2O. 3. Maseni udio fosfor(V) oksida u superfosfatu je 20%. Odredite masu superfosfata koji se mora unijeti pod voćku ako je za normalan razvoj stabla potreban fosfor mase 15,5 g. 4. Maseni udio dušika u gnojivu je 14%. Sav dušik je uključen u gnojivo u sastavu uree CO(NH2)2. Izračunajte maseni udio uree u ovom gnojivu. 5. U superfosfatu je maseni udio fosforovog (V) oksida 25%. Izračunajte maseni udio Ca(H2PO4)2 u ovom gnojivu. 6. Izračunajte masu amonijevog sulfata, koju treba uzeti da se dušik težine 2 tone unese u tlo na površini od 5 hektara. Koju masu gnojiva treba primijeniti na svaki kvadratni metar tla? 7. Izračunajte masu amonijevog nitrata koji će se primijeniti na površinu od 100 ha ako masa dušika nanesenog na površinu od 1 ha treba biti 60 kg. 8. U tlo ispod voćke potrebno je unijeti fosfor (V) oksid mase 0,4 kg. Koju masu superfosfata treba uzeti u tom slučaju, ako je maseni udio asimilabilnog fosfornog (V) oksida u njemu 20%? 9. Ispod voćke potrebno je dodati amonijev nitrat mase 140 g (maseni udio dušika u nitratu je 35%). Odredite masu amonijevog sulfata koji se može koristiti za dodavanje iste količine dušika.

29 slajd

Literatura: 1. F.G. Feldman, G.E. Rudzitis. KEMIJA. Udžbenik za 9. razred obrazovne ustanove. - M., 5. izdanje, PROSVJETLJENJE, 1997. 2. KEMIJA. Referentni materijali. Pod uredništvom Yu.D. Tretyakova, - M., OBRAZOVANJE, 1984. 3. KEMIJA. Priručnik za školarce, - M., 1995. 4. KEMIJA. Enciklopedija za djecu. Svezak 17, AVANTA, 2000 5. Weser V.-J., Fosfor i njegovi spojevi, trans. s engleskog, - M., 1963. 6. Internet: http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/