Prezentarea îngrășămintelor minerale. Prezentare Prezentare „Fosfor” pentru o lecție de chimie (clasa 9) pe tema Ureea - cel mai valoros îngrășământ

Poveste

• Fosforul a fost descoperit de alchimistul din Hamburg Hennig Brand în 1669.

Marca Hennig

• Puțin mai târziu, fosforul a fost obținut de un alt chimist german - Johann Kunkel

Johann Kunkel

• Fosforul este o substanță simplă (demonstrată de Lavoisier)

Lavoisier

Caracteristica elementului

III perioadă

V grup

p principal / gr. (A)

5 electroni de valență

Starile de oxidare:

-3, +3, +5

Proprietăți fizice

Fosforul elementar în condiții normale reprezintă trei modificări alotropice stabile:

alb roșu negru

alb fosfor P4

Substanță moale, incoloră, otrăvitoare, are miros de usturoi,

t°pl.= 44°С, t°boil.= 280°С, solubil în disulfură de carbon (CS 2 ), zbor. Este foarte reactiv, se oxidează în aer (se autoaprinde în același timp), strălucește în întuneric.

Fosforul este menționat în celebra lucrare „The Hound of the Baskervilles” de A. Conan Doyle.

“ … Da! Era un câine, imens, negru. Dar niciunul dintre noi muritorii nu a văzut vreodată un astfel de câine. Flăcări au ieșit din gura ei deschisă, scântei i-au zburat din ochi, foc irizat i-a pâlpâit peste bot și ceafa. În creierul inflamat al nimănui nu ar putea o viziune mai teribilă, mai dezgustătoare decât această creatură infernală care a sărit din ceață spre noi... Un câine teribil, de mărimea unei leoaice tinere. Boabele sale uriașe încă străluceau cu flăcări albăstrui, ochii sălbatici adânci înfundați în cercuri de foc. Am atins acest cap luminos și, luându-mi mâna, am văzut că și degetele mele străluceau în întuneric.

– Fosfor, am spus.

A fost corect

Arthur

Conan Doyle?

fosfor roșu P

Inodor, culoare roșu-maro, non-toxic. Rețeaua cristalină atomică este foarte complexă, de obicei amorfă. Insolubil în apă și solvenți organici. Grajd. Nu strălucește în întuneric

fosfor negru

Substanță polimerică cu strălucire metalică, asemănătoare grafitului, inodoră, grasă la atingere. Insolubil în apă și solvenți organici. Rețea cristalină atomică, semiconductor. t°fierbe= 453°С (sublimare),

t°pl.= 1000°C

chitanta

• Fosforul alb se obține prin reducerea fosfatului de calciu (în cuptorul electric):
• Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3SiO 2 + 5C t°

3CaSiO 3 + 5CO + 2P

• Cr albastru si negru

fosforul se obține din alb

Proprietăți chimice

1. Interacțiunea cu oxigenul:

4P+5O 2 (ex.) = 2P 2 O 5 ( oxid de fosfor V )

2 .Interacțiunea cu halogenii:

2P+5S l 2 (ex.) = 2PCl 5 (clorura de fosfor V )

2P+3 Cl 2 (lipsă) = 2 PCl 3 (clorura de fosfor III )

3.Interacțiunea cu sulful:

2P + 5 S (ex.) = P 2 S 5 (sulfură de fosfor V )

2P+3S ( insuficient) = P 2 S 3 (sulfură de fosfor III)

Interacțiunea fosforului cu apă

• 4P+6H 2 O=PH 3 + 3 ore 3 PO 2

fosfor acid

Sărurile acestui acid se numesc hipofosfiti

În ele, fosforul prezintă o stare de oxidare +1!

Fosforul în natură

• Conținutul de fosfor din scoarța terestră este de 9,3 10-2 (în masă). În natură, fosforul apare numai sub formă de compuși. Principalele minerale ale fosforului sunt fosforitul Ca 3 (PO 4 ) 2 și apatită 3Ca 3 (PO 4 ) 2 CaF 2 .
• În plus, fosforul face parte din substanțele proteice, precum și din oase și dinții.

Utilizarea fosforului

În scopuri militare

Producția de chibrituri

Explozivi

Detergenți

Suplimente nutritive

producție militară

• Utilizarea fosforului alb

• SUA au folosit arme cu fosfor în războiul din Irak (2003)

Producția de chibrituri

• Fosforul roșu este folosit pentru capete de chibrit
• Fosforul ajută la luminarea chibriturilor

Explozivi

• Fosforul este substanța care are cel mai mare factor de emisie de fum. Produce fum alb foarte dens și persistent atunci când este ars.

Detergenți

• Fosforul se găsește în detergenți

Suplimente nutritive

• Fosforul este folosit ca aditivi alimentari

• Atenţie!!! Coca-Cola conține acid fosforic!

Tabelul 1. Top zece țări din lume cu cea mai mare populație, mijlocul anului 2009, 2025 și 2050 (milioane de oameni), 2009-2025-2050 1. China China India India India China SUA3073. SUA3583. Indonezia SUA 2434. Indonezia2924. Indonezia Brazilia 1925. Pakistan2465. Pakistan Pakistan 1816. Brazilia2126. Nigeria Bangladesh 1627. Nigeria2077. Bangladesh Nigeria 1538. Bangladesh 1958. Brazilia Rusia1409. Rusia Congo, Dem. Republica Japonia Mexic Filipine 150 9,2 miliarde Prognoza pentru 2050 6 miliarde

Acum populația lumii este de peste 6 miliarde de oameni și este în creștere. Ce sa-l hranesti??? Chimiștii din întreaga lume creează diverse îngrășăminte pentru a crește masa de produse cultivate pe pământ. În anul 2000, fiecare a treia persoană din lume a mâncat cereale și alte produse agricole, care au fost obținute prin utilizarea îngrășămintelor minerale. Populația lumii crește, dar producția de cereale nu

Pentru a crește o recoltă completă plante cultivate trebuie protejat de buruieni și boli. Substanțe chimice folosite pentru a ucide buruienile se numesc erbicide. Acest cuvânt provine din latinescul „stamă” – iarbă, plantă și „cide” – a ucide. Există în prezent un sortiment mare compuși organici complecși cu proprietăți erbicide.

Structura industriei chimice Chimie de bază Producerea materialelor polimerice Producerea îngrășămintelor minerale Reciclare materiale polimerice Chimia sintezei organice Alte industrii (fotochimie, vopsele si lacuri) Industria extractiva si chimica Industrii care furnizeaza materii prime industria chimica(chimia cocsului, rafinarea petrolului etc.)

Îngrășămintele minerale În funcție de ce substanțe nutritive sunt conținute în sărurile minerale, îngrășămintele se împart în simple și complexe. Îngrășămintele simple conțin un singur nutrient. Acestea includ fosfor, azot, potasiu și microîngrășăminte. Îngrășămintele complexe conțin doi sau mai mulți nutrienți principali în același timp. Îngrășămintele sunt solide (granulare, sub formă de pulbere) și lichide (sărace până la 40% din nutrienți și concentrate mai mult de 40%). Îngrășămintele minerale sunt compuși anorganici care conțin substanțe nutritive necesare plantelor.

Producția de îngrășăminte minerale AZOT FOSFAT DE POTASIU În apropierea bazelor de materii prime Lângă fabrici metalurgice și conducte de gaze Lângă baze de materii prime Apatity Apatity Voskresensk Voskresensk Nijni Novgorod Nijni Novgorod Solikamsk Solikamsk Bereznyaki Bereznyaki Lipetsk Cherepovets Novgorod Novokuznetsk

Îngrășămintele cu potasiu – cresc randamentul, calitatea și rezistența plantelor. Conțin elementul nutritiv potasiu, care afectează pozitiv rezistența plantelor la secetă, temperaturi scăzute, dăunători, permite plantelor să folosească apa mai economic, îmbunătățește transportul de substanțe în plantă și dezvoltarea sistemului radicular, favorizează acumularea de carbohidrați (sfeclă de zahăr, amidon-cartofi). Când este introdus, fotosinteza este îmbunătățită, fructele capătă o culoare și o aromă mai strălucitoare și se păstrează mai mult timp. Introducerea potasiului este necesară mai ales pentru culturile rădăcinoase.

Sarea - „Permyanka”, împreună cu blănurile valoroase, a constituit principala sursă de venit pentru „Stăpânul din Veliky Novgorod”. Sarea a stat la baza bogăției Stroganov, Golitsyns, Shakhovsky. Berăriile lor produceau până la șapte milioane de puds de sare pe an. Sarea de perm - "Permyanka" - a fost comercializată nu numai în Rusia, ci și în alte țări europene.

Îngrășămintele cu fosfor conțin elementul fosfor 1. solubil în apă (ammofos, diammofos, superfosfați), 2. puțin solubil - foarte puțin solubil în acizi slabi, insolubil în apă (rocă fosfatică, făină de oase). 2. puțin solubil - foarte slab solubil în acizi slabi, insolubil în apă (rocă fosfatică, făină de oase).

Valoarea îngrășămintelor cu fosfor Valoarea îngrășămintelor cu fosfor Face parte din proteine ​​complexe implicate în procesul de diviziune a nucleului celular și în formarea de noi organe vegetale. Face parte din proteinele complexe implicate în procesul de diviziune a nucleului celular și în formarea de noi organe vegetale. Joacă un rol important în accelerarea coacerii fructelor și fructelor de pădure. Joacă un rol important în accelerarea coacerii fructelor și fructelor de pădure. Promovează consumul economic de umiditate Promovează consumul economic de umiditate. Crește semnificativ rezistența la iarnă a plantelor. Crește semnificativ rezistența la iarnă a plantelor. Fosforul îmbunătățește gustul și îmbunătățește fluxul de nutrienți de la frunze la fructe și fructe de pădure. Fosforul îmbunătățește gustul și îmbunătățește fluxul de nutrienți de la frunze la fructe și fructe de pădure. Fosforul joacă un rol important în viața culturilor de fructe și fructe de pădure. Fosforul joacă un rol important în viața culturilor de fructe și fructe de pădure. Dacă nu există suficient fosfor, creșterea încetinește, înflorirea și coacerea sunt întârziate, gustul se deteriorează, iar recoltele scad. Dacă nu există suficient fosfor, creșterea încetinește, înflorirea și maturarea sunt întârziate, gustul se deteriorează, recoltele scad.Excesul de fosfor este dăunător.Excesul de fosfor este dăunător.

Azotul este principalul nutrient pentru toate plantele: fără azot, formarea de proteine ​​și multe vitamine, în special vitaminele B, este imposibilă. Azotul reglează creșterea masei vegetative, determină nivelul recoltelor culturilor și crește conținutul de proteine ​​din cereale. . Plantele absorb și asimilează cel mai intens azotul în perioada de formare și creștere maximă a tulpinilor și frunzelor. Îngrășămintele cu azot contribuie la dezvoltarea părții verzi a plantei.

Calculul valorii nutriționale CO (NH 2) 2 W \u003d n X Ar (N) X 100% / Mr substanțe% 2 +++ W \u003d 14 () \u003d

Calculul valorii nutriționale CO (NH 2) 2 W \u003d n X Ar (N) X 100% / Mr substanțe% 2 +++ W \u003d 14 () \u003d 47%

În antichitate, sarea era o marfă valoroasă, o parte semnificativă din care era importată în țară din străinătate. Primele structuri din saline au fost: cufere pentru depozitarea saramurii, cuve, hambare, conducte de ridicare a saramurii.Spre sfarsitul secolului al XVII-lea, extragerea sarii a aparut in prim plan.

EDUCAȚIONAL: 1. Formarea conceptului de îngrășăminte minerale, a importanței acestora în economia națională și a principiilor de amplasare a întreprinderilor producătoare de îngrășăminte. 2. Oferiți o clasificare a îngrășămintelor 3. Consolidați abilitățile elevilor - scrieți formule chimice și faceți calcule chimice. 4. Învață să compari hărțile de resurse și de producție. EDUCAȚIONAL 1. Să educe elevii în acuratețea luării notițelor. 2. Dezvoltați atenția atunci când lucrați cu harta 3. Cultivați respectul pentru natură 4. Învățați-i pe elevi să-și iubească corpul și să nu mănânce „alimente dăunătoare”

Lecția în clasa a IX-a. Fosfor

asigurați-vă că elevii învață despre fosfor ca element chimic și substanță simplă; modificări alotropice ale fosforului; dezvolta capacitatea de a compara; Obiectivele lecției:

Descoperirea fosforului Alchimistul din Hamburg Henning Brand 1669 „Fosfor” - din limba greacă „purtător de lumină”

perioada Fosforul ca element chimic grup de electroni de valență stări de oxidare oxid superior compus hidrogen

MODIFICĂRI ALOTROPICE P ALB ROȘU NEGRU Comparați proprietățile fizice ale MODIFICĂRI ALOTROPICE ALE FOSFORULUI

Cu metale: Ca + P = C nemetale: P + O 2 = P + S = PROPRIETĂȚI CHIMICE

cu sare Berthollet explodează la impact, se aprinde: KClO 3 + P = P 2 O 5 + KCl

ORGANISME MINERALE FOSFOLIPIDE, ENZIME, FOSFAT DE CALCI ESTERI ACIDILOR FOSFORICI ÎN DENTI ȘI OSE FOSFORIT TURCOAZ APATIT GĂSIT ÎN NATURA APATIT

Acțiunea fiziologică a fosforului alb Rezultatul utilizării unor cantități excesive de fosfor Apariția broaștelor deformate este rezultatul utilizării îngrășămintelor cu fosfor care sunt spălate în râuri și iazuri Necroza fosforului este deteriorarea maxilarelor.

încălzirea unui amestec de fosforit, cărbune și nisip într-un cuptor electric: Ca 3 (PO 4) 2 + C + SiO 2 → P 4 + CaSiO 3 + CO Obținerea fosforului

APLICAȚII FOSFOR Îngrășăminte Pesticide Producția de chibrituri Paravane de fum Semiconductori Producția de vopsea Protecție împotriva coroziunii Dedurizarea apei Detergenți

TEMA § 19.9 (L.S. Guzey), Teme individuale. Întocmește rapoarte: 1) despre istoricul meciurilor; 2) despre rol biologic fosforul și compușii săi. REPETA?

MULȚUMESC PENTRU LECȚIE!

Trupele americane au folosit bombe cu fosfor în Irak, 2004.

Moleculele P 4 au forma unui tetraedru. Acest fuzibil t (pl) = 44,1 o C, t (kip) = 275 o C, substanță ceară moale, incoloră. Se dizolvă bine în disulfură de carbon și o serie de alți solvenți organici. Otrăvitor, inflamabil în aer, strălucește în întuneric. Păstrați-l sub apă. FOSFOR ALB

Există mai multe forme de fosfor roșu. Structurile lor nu au fost stabilite definitiv. Se știe că sunt substanțe atomice cu o rețea cristalină polimerică. Punctul lor de topire este de 585-600 o C, culoarea este de la maro închis la roșu și violet. Nu otrăvitoare. FOSFOR ROȘU

Fosforul negru are o rețea cristalină atomică stratificată. Este asemănător ca aspect cu grafitul, dar este un semiconductor. Nu otrăvitoare. FOSFOR NEGRU

perioada Fosforul ca element chimic III grupa V A electroni de valență 5 stări de oxidare -3, +3, +5 oxid superior Р 2 О 5 compus hidrogen РН 3

2. Problemă: Care este masa de fosfor din corpul tău dacă știi că fosforul este ≈1% din greutatea corpului? REPETAȚI 1. FINALIZĂ ECUAȚIILE: P + F 2 \u003d Al + P \u003d Indicați agentul oxidant și agentul reducător 3. Efectuați transformări: P PH 3 P 2 O 5 H 3 RO 4

1 tobogan

2 tobogan

Conținut Introducere……………………………………………………………………………………. Istoria dezvoltării fosforului………………………………………………………… Compuși naturali și producția de fosfor………………………………… ……... Proprietăți chimice ………………………………………………………………………………… Modificări alotropice…………………………………………… …………….. a) alb…………………………………………………………………………………….. b) roșu……… …………………………… …………………………… c) negru…………………………………………………………………………………… . Oxizi de fosfor……………………………………………………………………………… Acid ortofosforic……………………………………………………………………………… …… ……... Ortofosfați…………………………………………………………………………………. Fosforul în corpul uman…………………………………………………….. Chibrituri………………………………………………………… …… …………………. Îngrășămintele fosfatice……………………………………………………………………….. Concluzie……………………………………………………………………… … ………………. 1. Valoarea fosforului………………………………………………………………….. 2. Utilizarea fosforului……………………………………… ……………… ……… Bibliografie…………………………………………………………..

3 slide

Introducere: Al cincilea grup al Tabelului Periodic include două elemente tipice azot și fosfor - și subgrupuri de arsen și vanadiu. Există o diferență semnificativă de proprietăți între primul și al doilea element tipic. În starea substanțelor simple, azotul este un gaz, iar fosforul este un solid. Aceste două substanțe au primit o gamă largă de aplicații, deși atunci când azotul a fost izolat pentru prima dată din aer a fost considerat un gaz dăunător și s-au făcut mulți bani din vânzarea fosforului (fosforul a fost apreciat pentru capacitatea sa de a străluci în întuneric. ).

4 slide

Istoria descoperirii fosforului În mod ironic, fosforul a fost descoperit de mai multe ori. Și de fiecare dată când au primit-o din... urină. Există referințe că alchimistul arab Alhild Bekhil (secolul XII) a descoperit fosforul în timpul distilării urinei amestecate cu argilă, var și cărbune. Cu toate acestea, data descoperirii fosforului este considerată a fi 1669. Alchimistul amator din Hamburg Henning Brand, un comerciant ruinat care visa să-și îmbunătățească afacerile cu ajutorul alchimiei, a procesat o mare varietate de produse. Presupunând că produsele fiziologice ar putea conține „materia primordială” considerată a fi baza Pietrei Filosofale, Brand a devenit interesat de urina umană. A colectat aproximativ o tonă de urină din barăcile soldaților și a evaporat-o într-un lichid siropos. Acest lichid a distilat din nou și a obținut un „ulei urinar” de culoare roșie, care a fost distilat pentru a forma un reziduu solid. Încălzind pe acesta din urmă, fără acces la aer, a observat formarea unui fum alb, care s-a așezat pe pereții vasului și a strălucit puternic în întuneric. Brand a numit substanța pe care a primit-o fosfor, care în greacă înseamnă „purtător de lumină”. Timp de câțiva ani, „rețeta de preparare” pentru fosfor a fost păstrată în cea mai strictă încredere și a fost cunoscută doar de câțiva alchimiști. Fosforul a fost descoperit pentru a treia oară de R. Boyle în 1680. Într-o formă oarecum modificată, vechea metodă de obținere a fosforului a fost folosită și în secolul al XVIII-lea: se încălzește un amestec de urină cu oxid de plumb (PbO), sare comună (NaCl), potasiu (K2CO3) și cărbune (C). Abia în 1777, K.V. Scheele a dezvoltat o metodă de obținere a fosforului din coarne și oase de animale.

5 slide

Compuși naturali și producția de fosfor În ceea ce privește prevalența în scoarța terestră, fosforul este înaintea azotului, sulfului și clorului. Spre deosebire de azot, fosforul, datorită activității sale chimice ridicate, apare în natură numai sub formă de compuși. Cele mai importante minerale ale fosforului sunt apatita Ca5 (PO4) 3X (X este fluor, mai rar clor și o grupare hidroxil) și fosforitul, a cărui bază este Ca3 (PO4) 2. Cel mai mare depozit apatitul este situat pe Peninsula Kola, în regiunea Munților Khibiny. Depozitele de fosforit sunt situate în munții Karatau, în regiunile Moscova, Kaluga, Bryansk și în alte locuri. Fosforul face parte din unele substanțe proteice conținute în organele generatoare ale plantelor, în țesuturile nervoase și osoase ale organismelor animale și umane. Celulele creierului sunt deosebit de bogate în fosfor. Astăzi, fosforul este produs în cuptoarele electrice prin reducerea apatitei cu cărbune în prezența siliciului: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C 3CaSiO3+5CO+2P Vaporii de fosfor la această temperatură sunt formați aproape în întregime din molecule de P2, care, la răcire, se condensează în molecule P4.

6 slide

Proprietăți chimice Configurația electronică a atomului de fosfor este 1s22s22p63s23p3 Stratul exterior de electroni conține 5 electroni. Prezența a trei electroni nepereche la nivelul energiei externe explică faptul că, în starea normală, neexcitată, valența fosforului este 3. Dar la al treilea nivel de energie există celule libere ale orbitalilor d, prin urmare, la trecerea la un excitat. stare, 3S-electroni se vor separa, trec la subnivelul d , ceea ce duce la formarea a 5 elemente nepereche. Astfel, valența fosforului în starea excitată este de 5. În compuși, fosforul prezintă de obicei o stare de oxidare de +5 (P2O5, H3PO4), mai rar +3 (P2O3, PF3), -3 (AlP, PH3, Na3P, Mg3P2).

7 slide

8 slide

Modificare alotropică Densitate tpl. Punct de fierbere Aspect și caracteristici Alb 1,82 g/cm3 44,1°С 287,3°С Pulbere cristalină albă, otrăvitoare, se aprinde spontan în aer. La 250-260°C se transformă în roșu (Fig. 3). Foarte solubil în disulfură de carbon. Roșu 2,34g/cm3 590°С 416°С Pulbere roșie cristalină sau amorfă, netoxică. La 220°C și 108 Pa se transformă în fosfor negru. Se aprinde în aer numai când este aprins. Culoarea fosforului roșu, în funcție de metoda și condițiile de preparare, poate varia de la roșu deschis la violet și maro închis. Negru 2,7 g/cm3 Cea mai stabilă modificare. În aparență, este similar cu grafitul. Când este încălzit, se transformă în fosfor roșu. În condiții normale, un semiconductor conduce electricitatea sub presiune ca un metal. Spre deosebire de fosforul alb, fosforul roșu și negru nu se dizolvă în disulfură de carbon, nu sunt otrăvitori sau inflamabili.

9 slide

Fosforul alb Modificarea albă a fosforului, care se obține prin condensarea vaporilor, are o rețea cristalină moleculară, în nodurile căreia sunt dislocate moleculele P4. Datorită slăbiciunii forțelor intermoleculare, fosforul alb este volatil, fuzibil, tăiat cu un cuțit și se dizolvă în solvenți nepolari, cum ar fi disulfura de carbon. Fosforul alb este o substanță foarte reactivă. Reacționează puternic cu oxigenul, halogenii, sulful și metalele. Oxidarea fosforului în aer este însoțită de încălzire și strălucire. Prin urmare, fosforul alb este stocat sub apă, cu care nu reacționează. Fosforul alb este foarte toxic. Aproximativ 80% din producția totală de fosfor alb merge la sinteza acidului fosforic pur. Acesta, la rândul său, este folosit pentru a produce polifosfați de sodiu (sunt folosiți pentru a reduce duritatea apei de băut) și fosfați alimentari. Restul de fosfor alb este folosit pentru a crea substanțe care formează fum și amestecuri incendiare. Ingineria sigurantei. În producerea fosforului și a compușilor săi sunt necesare precauții speciale, deoarece fosforul alb este o otravă puternică. Munca prelungită într-o atmosferă de fosfor alb poate duce la boli ale țesutului osos, pierderea dinților, necroza zonelor maxilarului. Când este aprins, fosforul alb provoacă arsuri dureroase care nu se vindecă mult timp. Fosforul alb trebuie depozitat sub apă, în recipiente ermetice. Arderea fosforului se stinge cu dioxid de carbon, soluție de CuSO4 sau nisip. Pielea arsă trebuie spălată cu soluție de KMnO4 sau CuSO4. Antidotul pentru intoxicația cu fosfor este o soluție de 2% CuSO4. În timpul depozitării pe termen lung, precum și atunci când este încălzit, fosforul alb se transformă într-o modificare roșie (a fost primit pentru prima dată abia în 1847). Denumirea de fosfor roșu se referă la mai multe modificări simultan, care diferă în densitate și culoare: variază de la portocaliu la roșu închis și chiar violet. Toate soiurile de fosfor roșu sunt insolubile în solvenți organici și, în comparație cu fosforul alb, sunt mai puțin reactive și au o structură polimerică: acestea sunt tetraedre P4 conectate între ele în lanțuri nesfârșite.

10 diapozitive

Fosfor roșu și negru Fosforul roșu este folosit în metalurgie, producția de materiale semiconductoare și lămpi cu incandescență și este folosit în producția de chibrituri. Cea mai stabilă modificare a fosforului este fosforul negru. Se obtine prin transformarea alotropica a fosforului alb la t=2200C si presiune mare. În aparență, seamănă cu grafitul. Structura cristalină a fosforului negru este stratificată, constând din straturi ondulate (Fig. 2). Fosforul negru este cea mai puțin activă modificare a fosforului. Când este încălzit fără acces la aer, acesta, ca și roșu, trece în vapori, din care se condensează în fosfor alb.

11 diapozitiv

Un experiment care ilustrează tranziția fosforului roșu la 1-molecule albe de fosfor alb; 2-cristalin. rețea de fosfor negru 3

12 slide

Oxid de fosfor (V) - Р2О5 Fosforul formează mai mulți oxizi. Cel mai important dintre ele este oxidul de fosfor (V) P4O10. Adesea formula sa este scrisă într-o formă simplificată - P2O5. Structura acestui oxid păstrează aranjamentul tetraedric al atomilor de fosfor. Cristale albe, t se topesc = 5700°C, se fierb t = 6000°C, ρ = 2,7 g/cm3. Are mai multe modificari. În vapori este format din molecule P4H10, este foarte higroscopic (folosit ca desicant pentru gaze și lichide). Preparare: 4P + 5O2 = 2P2O5 Proprietăți chimice Toate proprietățile chimice ale oxizilor acizi: reacționează cu apa, oxizii bazici și alcalii 1) P2O5 + H2O = 2HPO3 (acid metafosforic) P2O5 + 2H2O = H4P2O7 (acid pirofosforic) + acid pirofosforic) P252) 3BaO =Ba3(PO4)2 Datorită higroscopicității sale excepționale, oxidul de fosfor (V) este utilizat în laborator și în tehnologia industrială ca agent de uscare și deshidratare. În efectul său de uscare, depășește toate celelalte substanțe.

13 diapozitiv

Acid ortofosforic. Sunt cunoscuți mai mulți acizi care conțin fosfor. Cel mai important dintre ele este acidul ortofosforic H3PO4.Acidul ortofosforic anhidru este un cristal ușor transparent, deliquescent în aer la temperatura camerei. Punct de topire 42,35°C. Cu apă, acidul fosforic formează soluții de orice concentrație.

14 slide

Acid ortofosforic. Obţinerea acidului fosforic În laborator În industrie, oxidarea fosforului cu acid azotic 30%: 3P + 5NO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO concentrat prin evaporare. Metoda termică constă în reducerea fosfaților naturali la fosfor liber, urmată de arderea acestuia la P4O10 și dizolvarea acestuia din urmă în apă. Acidul ortofosforic produs prin această metodă se caracterizează printr-o puritate mai mare și o concentrație mai mare (până la 80%).

15 slide

Proprietățile fizice ale acidului ortofosforic H3PO4 în forma sa pură în condiții normale sunt cristale rombice incolore, care se topesc la o temperatură de 42,3°C. Cu toate acestea, chimiștii întâlnesc rar un astfel de acid. Mult mai des au de-a face cu H3PO4 * 0,5 H2O hemihidrat, care precipită sub formă de prisme hexagonale incolore atunci când soluțiile apoase concentrate de acid fosforic sunt răcite. Punctul de topire al hemihidratului este de 29,3°C. H3PO4 pur după topire formează un lichid uleios vâscos cu conductivitate electrică scăzută și difuzivitate foarte redusă. Aceste proprietăți, precum și un studiu detaliat al spectrelor, arată că moleculele de H3PO4 în acest caz nu sunt practic disociate și sunt unite prin legături puternice de hidrogen într-o singură structură macromoleculară. De regulă, moleculele sunt conectate între ele prin una, rar două și foarte rar trei legături de hidrogen. Dacă acidul este diluat cu apă, este mai probabil ca moleculele sale să formeze legături de hidrogen cu apa decât între ele. Din cauza unei astfel de „simpatii” pentru apă, acidul se amestecă cu ea în orice relație. Energia de hidratare aici nu este la fel de mare ca cea a acidului sulfuric; prin urmare, încălzirea H3PO4 la diluare nu este atât de puternică, iar disocierea este mai puțin pronunțată. Conform primei etape de disociere, acidul fosforic este considerat un electrolit de putere medie (25 - 30%), conform celui de-al doilea - slab, conform celui de-al treilea - foarte slab.

16 diapozitiv

Proprietățile chimice ale acidului ortofosforic sunt comune cu alți acizi, specifice 1. O soluție apoasă de acid schimbă culoarea indicatorilor. Disocierea are loc în trepte: H3PO4 ---> H++H2PO4- H2PO-4 ---> H++HPO42- HPO42- ---> H++PO43- Disocierea este cea mai ușoară în prima etapă și cea mai dificilă în al treilea 2. Reacționează cu metalele situate în rândul deplasării la hidrogen: 6Na + 2H3PO4 ---> 2Na3PO4 + ZH2 3. Reacționează cu oxizi bazici: 3CaO + 2H3PO4 ---> Ca3 (PO4) 2 + ZH2O 4. Reacționează cu baze și amoniac; daca acidul este luat in exces se formeaza saruri acide: H3PO4 + 3NaOH ---> Na3PO4 + ZH2O H3PO4 + 2NH3 ---> (NH4) 2HPO4 H3PO4 + NaOH ---> NaH2PO4 + H2O 5. Reactioneaza cu sarurile a acizilor slabi: 2H3PO4 + ZNa2CO3 --> 2Na3PO4 + ZCO2 + ZH2O 1. La încălzire se transformă treptat în acid metafosforic: 2H3P04 ---> H4P207 + H20 (acid difosforic) H4P2O7 ---> H2O) a + galben H2O) apare precipitatul: H3PO4 + 3AgNO3 ---> Ag3P04 + 3HN03 precipitat galben 3. Acidul ortofosforic joaca un rol important in viata animalelor si plantelor. Reziduurile sale fac parte din acidul ATP adenozin trifosforic. Descompunerea ATP eliberează o cantitate mare de energie. Veți afla mai multe despre ATP la cursul de biologie generală și chimie organică.

17 slide

Proprietățile chimice ale H3PO4 La neutralizarea acidului fosforic cu alcalii, se formează săruri: dihidrofosfați, hidrofosfați și, de asemenea, fosfați, de exemplu: H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O fosfat dihidrogen de sodiu H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O fosfat de sodiu H3PO4 + 2H2O3HPO4 Na3PO4 + 3H2O fosfat de sodiu

18 slide

Fosforul în corpul uman În corpul uman cântărind 70 kg. Conține aproximativ 780 g de fosfor. Sub formă de fosfați de calciu, fosforul este prezent în oasele oamenilor și ale animalelor. De asemenea, este inclus în compoziția proteinelor, fosfolipidelor, acizilor nucleici; compușii fosforului sunt implicați în metabolismul energetic (acid adenizin trifosforic, ATP). Necesarul zilnic de fosfor al organismului uman este de 1,2 g. Cantitatea principală o consumăm cu lapte și pâine (100 g de pâine conțin aproximativ 200 mg de fosfor). Peștele, fasolea și unele tipuri de brânză sunt cele mai bogate în fosfor. Interesant este că pentru o alimentație adecvată este necesar să se mențină un echilibru între cantitatea de fosfor și calciu consumată: raportul optim în aceste elemente alimentare este de 1,5/1. Un exces de alimente bogate în fosfor duce la scurgerea calciului din oase, iar cu un exces de calciu se dezvoltă urolitiaza.

19 diapozitiv

Chibrituri Suprafața incendiară a unei cutii de chibrituri este acoperită cu un amestec de fosfor roșu și pulbere de sticlă. Compoziția capului de chibrit include agenți oxidanți (PbO2, KClO3, BaCrO4) și agenți reducători (S, Sb2S3). Cu frecarea de la suprafata incendiara, amestecul aplicat pe chibrit se aprinde. Primele chibrituri din fosfor - cu cap de fosfor alb - au fost create abia în 1827. 6P + 5KCLO3 = 5KCL + 3P2O5 Astfel de chibrituri luau foc la frecare de orice suprafață, ceea ce ducea adesea la incendii. În plus, fosforul alb este foarte toxic. Sunt descrise cazuri de otrăvire cu chibrituri de fosfor, atât din cauza manipulării neglijente, cât și în scop de sinucidere: pentru aceasta a fost suficient să mănânci câteva capete de chibrit. De aceea, chibriturile de fosfor au fost înlocuite cu altele sigure, care ne servesc cu fidelitate până astăzi. productie industriala meciurile de siguranță au început în Suedia în anii 60. al XIX-lea.

20 de diapozitive

Îngrășăminte minerale Denumirea îngrășământului Compoziția chimică Culoare și aspect Obţinerea în industrie şi fiind în natură 1. Îngrăşăminte azotate Azotat de sodiu (nitrat de sodiu) NaNO3 (15-16% N) Substanţă cristalină albă sau cenuşie cu proprietăţi higroscopice (impurităţile dau culoare cenuşie) Se obţine în timpul producerii acidului azotic. Gazele azotate (N0 și NO2), neabsorbite de apă, sunt trecute prin soluții de sodă: Na2CO3 + 2NO2 --> NaNO3 + NaNO2 + CO2 Azotat de potasiu (nitrat de potasiu) KN03 (12,5-13% N) Substanță cristalină albă Depozite relativ mici de KNO3 sunt situate în Asia Centrală. În industrie se obține astfel: KCl + NaNO3 ---> NaCl + KN03 Azotat de amoniu (nitrat de amoniu) NH4NO3 (15-16% N) Substanță albă cristalină, foarte higroscopică Se obține prin neutralizarea 48 - 60% acid azotic cu amoniac : NH3 +HNO3 --->NH4NO3 Soluția rezultată se concentrează și se realizează cristalizarea în turnuri speciale

21 slide

Îngrășăminte minerale Denumire îngrășământ Compoziție chimică Culoare și aspect Obținut în industrie și găsit în natură 1. Îngrășăminte cu azot Sulfat de amoniu (NH4)2SO4 (20,5-21% N) Pulbere cristalină albă (cenusie sau verzuie din cauza impurităților), ușor higroscopică Obținută prin interacțiunea amoniacului cu acidul sulfuric: 2NH3 + H2SO4 ---> (NH4)2SO4 Carbamidă CO (NH2) 2 (46% N) Substanță albă fin-cristalină, higroscopică, uneori granulară Obținută prin interacțiunea ox-carbon (IV) oxid cu amoniac (la presiune si temperatura ridicate): CO2+2NH3 --->CO(NH2)2+H2O 2.. Ingrasaminte fosfatate Superfosfat simplu Ca(H2P04)2 2H2O CaSO4∙2H2O (pana la 20% P2O5) Gri fin -pulbere granulată Obținută prin interacțiunea fosforitelor sau apatitelor cu acidul sulfuric: Ca3 (PO4) 2 + 2H25O4 ---> Ca (H2PO4) 2 + 2CaSO4

22 slide

Îngrășăminte minerale Denumirea îngrășământului Compoziția chimică Culoare și aspect Obținut în industrie și găsit în natură 2.. Îngrășăminte fosfatate Superfosfat dublu Ca(H2PO4)2 H2O (40% P205) Similar superfosfatului simplu Producția se realizează în două etape: a)Ca3( PO4 )2+3H2SO4 --> 2H3PO4 +3CaSO4 CaSO4 precipită și se separă prin filtrare: b) Ca3(PO4)2+4H3PO4 --> 3Ca(H2PO4)2 3. Îngrășăminte cu potasiu Clorură de potasiu KCl (52-60% K20) Substanță cristalină albă Clorura de potasiu apare în mod natural sub formă de mineral silvinit (NaCI∙KCI)

23 slide

Îngrășăminte minerale Denumirea îngrășământului Compoziția chimică Culoare și aspect Se obțin în industrie și se găsesc în natură 3. Îngrășăminte cu potasiu Dihidroortofosfat de amoniu NH4H2PO4 (cu impurități) Pulbere cristalină albă (cenușie din cauza impurităților) Obținută prin interacțiunea acidului fosforic cu amoniacul: NH3 - + H3P04 --> NH4H2PO4 Ortofosfat hidrogen de amoniu (NH4)2HPO4 cu (NH4)2S04 și alte impurități La fel ca dihidroortofosfatul de amoniu Preparat similar cu dihidroortofosfatul de amoniu: 2NH3+H3P04 ---> (NH4)2HPO4

24 slide

Importanța fosforului Acidul fosforic este de mare importanță ca unul dintre cele mai importante componente ale nutriției plantelor. Fosforul este folosit de plante pentru a-și construi cele mai vitale părți, semințe și fructe. Derivații acidului ortofosforic sunt foarte necesari nu numai pentru plante, ci și pentru animale. Oasele, dinții, scoici, gheare, ace, țepi în majoritatea organismelor vii constau în principal din ortofosfat de calciu. În plus, acidul fosforic, formând diverși compuși cu substanțe organice, este implicat activ în procesele metabolice ale unui organism viu cu mediu inconjurator. Ca rezultat, derivații de fosfor se găsesc în oase, creier, sânge, mușchi și țesuturi conjunctive ale organismelor umane și animale. Există mai ales mult acid fosforic în compoziția celulelor nervoase (creierului), ceea ce a permis A.E. Fersman, un geochimist binecunoscut, a numit fosforul „element al gândirii”. Foarte negativ (rahitismul bolilor animalelor, anemie etc.) afectează starea organismului prin scăderea conținutului de compuși ai fosforului din dietă sau introducerea acestora într-o formă nedigerabilă.

25 diapozitiv

Utilizarea fosforului Acidul ortofosforic este utilizat în prezent pe scară largă. Principalul său consumator este producția de fosfat și îngrășăminte combinate. În aceste scopuri, aproximativ 100 de milioane de tone de minereu care conțin fosfor sunt extrase anual în întreaga lume.Îngrășămintele cu fosfor nu numai că ajută la creșterea randamentului diferitelor culturi, dar oferă plantelor rezistență la iarnă și rezistență la alte condiții climatice nefavorabile, creează condiții. pentru o coacere mai rapida a culturilor in zonele cu perioada vegetativa scurta. De asemenea, au un efect benefic asupra solului, contribuind la structurarea acestuia, la dezvoltarea bacteriilor din sol, modificând solubilitatea altor substanțe conținute în sol și suprimând unele dintre substanțele organice nocive rezultate. O mulțime de acid ortofosforic este consumat de industria alimentară. Faptul este că acidul fosforic diluat are un gust foarte plăcut, iar micile sale adaosuri la marmelade, limonade și siropuri le îmbunătățesc semnificativ gustul. Unele săruri ale acidului fosforic au aceeași proprietate. Fosfații hidrogenați de calciu, de exemplu, au fost incluși de mult în praful de copt, îmbunătățind gustul chiflelor și al pâinii. Alte aplicații industriale ale acidului fosforic sunt, de asemenea, de interes. De exemplu, s-a observat că impregnarea lemnului cu acidul însuși și sărurile sale face lemnul incombustibil. Pe această bază, acum sunt produse vopsele ignifuge, plăci incombustibile din fosfo-lemn, spumă de fosfat incombustibilă și altele. Materiale de construcție. Diverse săruri ale acidului fosforic sunt utilizate pe scară largă în multe industrii, în construcții, în diverse domenii de tehnologie, în utilitati publiceși viața de zi cu zi, pentru a proteja împotriva radiațiilor, pentru a înmuia apa, pentru a combate depunerile din cazan și pentru a produce diverși detergenți. Acidul fosforic, acizii condensați și fosfații dehidrogenați servesc ca catalizatori în procesele de deshidratare, alchilare și polimerizare a hidrocarburilor. Un loc special îl ocupă compușii organofosforici ca extractanți, plastifianți, lubrifianți, aditivi pentru praf de pușcă și absorbanți în unitățile frigorifice. Sărurile de alchil fosfat acid sunt utilizate ca agenți tensioactivi, antigel, îngrășăminte speciale, anticoagulante de latex, etc. Alchil fosfatii acizi sunt utilizați pentru procesarea extracției lichidelor de minereu de uraniu.

26 slide

Sarcini Fosfor 1. Scrieți formula electronică a atomului de fosfor. Explicați ce se întâmplă cu configurația electronică a unui atom atunci când acesta prezintă cel mai înalt grad oxidare. 2. Ce stări de oxidare poate prezenta fosforul în compuși? Dați exemple de acești compuși. Scrieți formula electronică a atomului de fosfor în starea de oxidare +3. 3. Care sunt principalele diferențe între proprietățile fizice și chimice ale fosforului roșu și alb. Cum poate fi separat fosforul roșu de impuritățile albe? 4. Calculați densitatea relativă a fosfinei din hidrogen și aer. Este fosfina mai ușoară sau mai grea decât aceste gaze? 5. Cum se poate face tranziția de la fosfor roșu la alb și invers? Sunt aceste procese fenomene chimice? Explicați răspunsul. 6. Calculați masa de fosfor care trebuie ars în oxigen pentru a obține oxid de fosfor (V) cu o greutate de 3,55 g? 7. Un amestec de fosfor roșu și alb cântărind 20 g a fost tratat cu disulfură de carbon. Reziduul nedizolvat a fost separat și cântărit, masa acestuia fiind de 12,6 g. Calculați fracția de masă de fosfor alb din amestecul inițial. 8. Care este tipul de legătură chimică în compuși: a) РН3; b) PCl5; c) Li3P. În substanțele polare, indicați direcția deplasării perechilor de electroni comuni. 9. Fosfina poate fi obţinută prin acţiunea acidului clorhidric asupra fosfurei de calciu. Calculați volumul de fosfină (condiții normale) care se formează din 9,1 g de fosfură de calciu. Fracția de masă a randamentului de produs este de 90%.

27 slide

Acidul ortofosforic și sărurile sale 1. Scrieți ecuațiile reacțiilor dintre acidul fosforic și următoarele substanțe: a) oxid de magneziu; b) carbonat de potasiu; c) azotat de argint; d) sulfat de fier (II). 2. Scrieți ecuațiile de reacție dintre acidul ortofosforic și hidroxidul de potasiu, în urma cărora se formează 3 tipuri de săruri: medii și două acide. 3. Care dintre acizi este un agent oxidant mai puternic: nitric sau ortofosforic? Explicați răspunsul. 4. Scrieți ecuațiile de reacție care pot fi folosite pentru a efectua următoarele transformări: P → P205 → H3P04 → Na3P04 → Ca3(P04)2 (P04)2→Ca(H2P04)2 Scrieți ecuațiile acestor reacții. 6. Folosind metoda echilibrului electronic, selectați coeficienții din schemele următoarelor reacții redox: a) РН3 + О2 →Р2О5 + Н2О cote de acid fosforic 40% pot fi obținute din fosforit cu o greutate de 100 kg cu o fracție de masă de Ca3 ( PO4) 2 93%? 8. Acidul fosforic cu o greutate de 195 kg a fost obținut din fosforit natural cu o greutate de 310 kg. Calculați fracția de masă a Ca3(PO4)2 în fosforit natural. 9. O soluţie apoasă conţinând 19,6 g de acid fosforic a fost neutralizată cu 18,5 g de hidroxid de calciu Se determină masa precipitatului de CaHPO4 2H2O format. 10. Există o soluție de acid fosforic care cântărește 150 g ( fractiune in masa H3PO4 24,5%). Calculați volumul de amoniac (condiții normale) care trebuie trecut prin soluție pentru a obține fosfat dihidrogen de amoniu. 11. Ce sare se formează dacă se adaugă 2,8 g hidroxid de potasiu la o soluție care conține H3PO4 cu o greutate de 4,9 g? Calculați masa sării rezultate

28 slide

Îngrășăminte minerale 1. Ce îngrășăminte cu azot și fosfor cunoașteți? Scrieți ecuațiile de reacție pentru producerea lor. De ce plantele au nevoie de azot și fosfor? 2. Determinați fracția de masă a oxidului de fosfor (V) în precipitatul de CaHPO4 2H2O. 3. Fracția de masă a oxidului de fosfor(V) în superfosfat este de 20%. Determinați masa de superfosfat care trebuie introdusă sub un pom fructifer dacă pentru dezvoltarea normală a pomului este necesar fosfor cu o greutate de 15,5 g 4. Fracția de masă a azotului din îngrășământ este de 14%. Tot azotul este inclus în îngrășământ în compoziția ureei CO(NH2)2. Calculați fracția de masă a ureei din acest îngrășământ. 5. În superfosfat, fracția de masă a oxidului de fosfor (V) este de 25%. Calculați fracția de masă a Ca(H2PO4)2 din acest îngrășământ. 6. Calculați masa de sulfat de amoniu, care trebuie luată pentru a aplica azot cu o greutate de 2 tone pe sol pe o suprafață de 5 hectare.Ce masă de îngrășământ trebuie aplicată pe fiecare metru pătrat de sol? 7. Calculați masa de azotat de amoniu care trebuie aplicat pe o suprafață de 100 ha dacă masa de azot aplicată pe o suprafață de 1 ha trebuie să fie de 60 kg. 8. Oxidul de fosfor (V) cu o greutate de 0,4 kg trebuie introdus în sol de sub pomul fructifer. Ce masă de superfosfat ar trebui luată în acest caz, dacă fracția de masă a oxidului de fosfor (V) asimilabil din acesta este de 20%? 9. Sub pomul fructifer, este necesar să adăugați azotat de amoniu cu o greutate de 140 g (fracția de masă a azotului în nitrat este de 35%). Determinați masa de sulfat de amoniu care poate fi folosită pentru a adăuga aceeași cantitate de azot.

29 slide

Referințe: 1. F.G. Feldman, G.E. Rudzitis. CHIMIE. Manual pentru instituțiile de învățământ clasa a 9-a. - M., ediția a V-a, LUMINILE, 1997. 2. CHIMIE. Materiale de referinta. Sub conducerea lui Yu.D. Tretyakov, - M., EDUCAȚIE, 1984. 3. CHIMIE. Manual pentru școlari, - M., 1995. 4. CHIMIE. Enciclopedie pentru copii. Volumul 17, AVANTA, 2000 5. Weser V.-J., Fosfor și compușii săi, trad. din engleză, - M., 1963. 6. Internet: http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/