Predstavitev mineralnih gnojil. Predstavitev Predstavitev "Fosfor" za lekcijo kemije (9. razred) na temo Urea - najbolj dragoceno gnojilo

Zgodba

• Fosfor je leta 1669 odkril hamburški alkimist Hennig Brand.

Hennig Brand

• Malo kasneje je fosfor pridobil še en nemški kemik - Johann Kunkel

Johann Kunkel

• Fosfor je preprosta snov (dokazal Lavoisier)

Lavoisier

Značilnost elementa

III obdobje

V skupina

glavni p / gr. (A)

5 valenčnih elektronov

Stanja oksidacije:

-3, +3, +5

Fizične lastnosti

Elementarni fosfor v normalnih pogojih predstavlja tri stabilne alotropne modifikacije:

bela rdeča črna

Bela fosfor R4

Mehka, brezbarvna snov, strupena, ima vonj po česnu,

t°pl.= 44°С, t°vre.= 280°С, topen v ogljikovem disulfidu (CS 2 ), letenje. Je zelo reaktiven, oksidira na zraku (hkrati se samovžig), sveti v temi.

Fosfor je omenjen v znamenitem delu "The Hound of the Baskervilles" A. Conan Doyla.

“ … Ja! Bil je pes, ogromen, črn. Toda nihče od nas smrtnikov še nikoli ni videl takšnega psa. Iz odprtih ust so ji prilegali plameni, iz oči so ji letele iskre, mavrični ogenj je utripal po njenem gobcu in tilniku. V nobenih vnetih možganih ne bi mogla videti bolj grozne, gnusne vizije od tega peklenskega bitjeca, ki je skočilo iz megle na nas ... Strašen pes, velik kot mlada levinja. Njena ogromna ust je še vedno žarela z modrikastimi plameni, globoko sedeče divje oči so krožile v plamenih. Dotaknil sem se te svetleče glave in ko sem odmaknil roko, videl, da so tudi moji prsti žareli v temi.

– Fosfor, sem rekel.

Ali je bilo prav

Arthur

Conan Doyle?

rdeči fosfor P

Brez vonja, rdeče-rjave barve, nestrupena. Atomska kristalna mreža je zelo zapletena, običajno amorfna. Netopen v vodi in organskih topilih. Stabilno. Ne sveti v temi

črni fosfor

Polimerna snov s kovinskim leskom, podobna grafitu, brez vonja, mastna na otip. Netopen v vodi in organskih topilih. Atomska kristalna mreža, polprevodnik. t°vrenje= 453°C (sublimacija),

t°pl.= 1000°C

Potrdilo o prejemu

• Beli fosfor dobimo z redukcijo kalcijevega fosfata (v električni peči):
• pribl 3 (PO 4 ) 2 + 3SiO 2 + 5C t°

3CaSiO 3 + 5CO + 2P

• Kr modra in črna

fosfor se pridobiva iz belega

Kemijske lastnosti

1. Interakcija s kisikom:

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

2 .Interakcija s halogeni:

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

2P+3 Cl 2 (manjka) = 2 PCl 3 (fosforjev klorid III )

3. Interakcija z žveplom:

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

2P+3S ( nezadostno) = P 2 S 3 (fosforjev sulfid III)

Interakcija fosforja z vodo

• 4P+6H 2 O=PH 3 + 3H 3 PO 2

fosforja kisline

Soli te kisline se imenujejo hipofosfiti

V njih ima fosfor oksidacijsko stanje +1!

Fosfor v naravi

• Vsebnost fosforja v zemeljski skorji je 9,3 10-2 (po masi). V naravi se fosfor pojavlja le v obliki spojin. Glavni minerali fosforja so fosforit Ca 3 (PO 4 ) 2 in apatit 3Ca 3 (PO 4 ) 2 CaF 2 .
• Poleg tega je fosfor del beljakovinskih snovi, pa tudi kosti in zob.

Uporaba fosforja

Za vojaške namene

Proizvodnja vžigalic

Razstreliva

Detergenti

Prehranska dopolnila

vojaška proizvodnja

• Uporaba belega fosforja

• ZDA so v vojni v Iraku (2003) uporabile orožje s fosforjem

Proizvodnja vžigalic

• Rdeči fosfor se uporablja za vžigalice
• Fosfor pomaga pri prižganju vžigalic

Razstreliva

• Fosfor je snov, ki ima najvišji faktor emisije dima. Pri gorenju proizvaja zelo gost in obstojen bel dim.

Detergenti

• Fosfor se nahaja v detergentih

Prehranska dopolnila

• Fosfor se uporablja kot aditivi za živila

• Pozor!!! Coca-Cola vsebuje fosforno kislino!

Tabela 1. Prvih deset držav na svetu z največ prebivalci, sredina 2009, 2025 in 2050 (milijon ljudi), 2009-2025-2050 1. Kitajska Kitajska Indija Indija Indija Indija Kitajska ZDA3073. ZDA3583. ZDA Indonezija 2434. Indonezija 2924. Indonezija Brazilija 1925. Pakistan2465. Pakistan Pakistan 1816. Brazilija 2126. Nigerija Bangladeš 1627. Nigerija 2077. Bangladeš Nigerija 1538. Bangladeš 1958. Brazilija Rusija 1409. Rusija Kongo, Dem. Republika Japonska Mehika Filipini 150 9,2 milijarde Napoved za leto 2050 6 milijard

Zdaj je svetovno prebivalstvo več kot 6 milijard ljudi in raste. S čim ga nahraniti??? Kemiki po vsem svetu ustvarjajo različna gnojila za povečanje mase izdelkov, pridelanih na zemlji. Leta 2000 je vsak tretji prebivalec na svetu užival žita in druge kmetijske pridelke, pridobljene z uporabo mineralnih gnojil. Svetovno prebivalstvo raste, pridelava žita pa ne

Za pridelavo polnega pridelka gojene rastline je treba zaščititi pred plevelom in boleznimi. Kemične snovi ki se uporabljajo za uničevanje plevela se imenujejo herbicidi. Ta beseda izhaja iz latinskega "grba" - trava, rastlina in "cide" - ubijati. Trenutno obstaja velik izbor kompleksne organske spojine s herbicidnimi lastnostmi.

Struktura kemične industrije Osnovna kemija Proizvodnja polimernih materialov Proizvodnja mineralnih gnojil Recikliranje polimernih materialov Kemija organske sinteze Druge industrije (fotokemija, barve in laki) Rudarska in kemična industrija Industrije, ki zagotavljajo surovine kemična industrija(kemija koksa, rafiniranje nafte itd.)

Mineralna gnojila Glede na to, katera hranila vsebujejo mineralne soli, so gnojila razdeljena na enostavna in kompleksna. Enostavna gnojila vsebujejo eno hranilo. Sem spadajo fosfor, dušik, kalij in mikrognojila. Kompleksna gnojila vsebujejo dve ali več glavnih hranil hkrati. Gnojila so trdna (zrnata, v prahu) in tekoča (slaba do 40 % hranila in koncentrirana več kot 40 %). Mineralna gnojila so anorganske spojine, ki vsebujejo hranila, potrebna za rastline.

Proizvodnja mineralnih gnojil DUŠIK KALIEV FOSFAT V bližini surovin V bližini metalurških obratov in plinovodov V bližini surovin Apatity Apatity Voskresensk Voskresensk Nižni Novgorod Nižni Novgorod Solikamsk Solikamsk Bereznyaki Bereznyaki Lipetsk Čerepovec Novgorod Novokuznetsk

Kalijeva gnojila - povečajo pridelek, kakovost in odpornost rastlin. Vsebujejo hranilni element kalij, ki pozitivno vpliva na odpornost rastlin na sušo, nizke temperature, škodljivce, omogoča rastlinam varčnejšo porabo vode, pospešuje transport snovi v rastlini in razvoj koreninskega sistema, spodbuja kopičenje ogljikovi hidrati (sladkorna pesa, škrob-krompir). Ko ga vnesemo, se poveča fotosinteza, plodovi dobijo svetlejšo barvo in aromo ter se dlje shranijo. Vnos kalija je potreben predvsem za korenovke.

Prav sol - "Permyanka" je skupaj z dragocenim krznom predstavljala glavni vir dohodka "Gospoda Velikega Novgoroda". Sol je bila osnova bogastva Stroganov, Golitsynov, Shakhovskyjev. Njihove pivovarne so proizvedle do sedem milijonov pudov soli na leto. Permska sol - "Permyanka" - se je trgovala ne samo v Rusiji, ampak tudi v drugih evropskih državah.

Fosforna gnojila vsebujejo element fosfor 1. topen v vodi (amofos, diamofos, superfosfati), 2. zmerno topen - zelo slabo topen v šibkih kislinah, netopen v vodi (fosfatna kamnina, kostna moka). 2. zmerno topen - zelo slabo topen v šibkih kislinah, netopen v vodi (fosfatna kamnina, kostna moka).

Vrednost fosfornih gnojil Vrednost fosfornih gnojil Je del kompleksnih beljakovin, ki sodelujejo v procesu delitve celičnega jedra in pri tvorbi novih rastlinskih organov. Je del kompleksnih beljakovin, ki sodelujejo v procesu delitve celičnega jedra in pri tvorbi novih rastlinskih organov. Ima pomembno vlogo pri pospeševanju zorenja sadja in jagodičja. Ima pomembno vlogo pri pospeševanju zorenja sadja in jagodičja. Spodbuja varčno porabo vlage Spodbuja varčno porabo vlage Znatno poveča zimsko odpornost rastlin Znatno poveča zimsko odpornost rastlin Fosfor izboljša okus in izboljša pretok hranil iz listov v plodove in jagode. Fosfor izboljša okus in poveča pretok hranil iz listov v sadeže in jagode. Fosfor igra pomembno vlogo v življenju sadja in jagodičja. Fosfor igra pomembno vlogo v življenju sadja in jagodičja. Če fosforja ni dovolj, se rast upočasni, cvetenje in zorenje se upočasni, okus se poslabša, pridelek pa se zmanjša. Če fosforja ni dovolj, se rast upočasni, cvetenje in zorenje upočasni, okus se poslabša, pridelek se zmanjša Presežek fosforja je škodljiv Presežek fosforja je škodljiv.

Dušik je glavno hranilo za vse rastline: brez dušika je nemogoče nastajanje beljakovin in številnih vitaminov, predvsem vitaminov B. Dušik uravnava rast vegetativne mase, določa raven pridelka in povečuje vsebnost beljakovin v zrnju. . Rastline najbolj intenzivno absorbirajo in asimilirajo dušik v obdobju največjega nastajanja in rasti stebel in listov. Dušikova gnojila prispevajo k razvoju zelenega dela rastline.

Izračun hranilne vrednosti CO (NH 2) 2 W \u003d n X Ar (N) X 100% / Mr snovi% 2 +++ W \u003d 14 () \u003d

Izračun hranilne vrednosti CO (NH 2) 2 W \u003d n X Ar (N) X 100% / Mr snovi% 2 +++ W = 14 () \u003d 47%

V starih časih je bila sol dragoceno blago, katerega pomemben del so v državo uvažali iz tujine. Prve zgradbe v rudnikih soli so bile: skrinje za slanico, kadi, skednji, slanice, do konca 17. stoletja je prišlo v ospredje pridobivanje soli.

VZGOJNO: 1. Oblikovati koncept mineralnih gnojil, njihov pomen v nacionalnem gospodarstvu in načela lokacije podjetij, ki proizvajajo gnojila. 2. Navedite klasifikacijo gnojil 3. Utrdite spretnosti učencev – napišite kemijske formule in naredite kemijske izračune. 4. Naučite se primerjati zemljevide virov in proizvodnje. VZGOJNO 1. Vzgojiti učence v natančnosti pri zapisovanju. 2. Razvijati čuječnost pri delu z zemljevidom 3. Gojiti spoštovanje narave 4. Učence naučiti ljubiti svoje telo in ne jesti »škodljive hrane«

Pouk v 9. razredu. Fosfor

zagotoviti, da učenci spoznajo fosfor kot kemični element in preprosto snov; alotropne modifikacije fosforja; razviti sposobnost primerjave; Cilji lekcije:

Odkritje fosforja Hamburški alkimist Henning Brand 1669 "Fosfor" - iz grškega "svetlobnega"

obdobje Fosfor kot kemični element skupina valentnih elektronov oksidacijska stanja višji oksid vodikova spojina

ALOTROPNE SPREMEMBE P BELA RDEČA ČRNA Primerjaj fizikalne lastnosti ALOTROPNE MODIFIKACIJE FOSFORA

S kovinami: Ca + P = C nekovine: P + O 2 = P + S = KEMIJSKE LASTNOSTI

z Bertholletova sol ob udarcu eksplodira, se vžge: KClO 3 + P = P 2 O 5 + KCl

P ORGANIZMI MINERALI FOSFOLIPIDI, ENCIMI, KALCIEV FOSFAT ESTRI FOSFORNE KISLINE V ZOBIH IN KOSTIH FOSFORIT TURKIZNI APATIT V NARAVI APATIT

Fiziološko delovanje belega fosforja Posledica uporabe prevelikih količin fosforja Pojav deformiranih žab je posledica uporabe fosfornih gnojil, ki jih sperejo v reke in ribnike Nekroza fosforja je poškodba čeljusti

segrevanje mešanice fosforita, premoga in peska v električni peči: Ca 3 (PO 4) 2 + C + SiO 2 → P 4 + CaSiO 3 + CO Pridobivanje fosforja

FOSFORNA UPORABA Gnojila Pesticidi Proizvodnja vžigalic Dimne zavese Polprevodniki Proizvodnja barv Zaščita pred korozijo Detergenti za mehčanje vode

DOMAČA NALOGA § 19.9 (L.S. Guzey), Posamezne naloge. Pripravite poročila: 1) o zgodovini tekem; 2) približno biološka vloga fosfor in njegove spojine. PONOVITE?

HVALA ZA LEKCIJO!

Ameriške enote so uporabile fosforjeve bombe v Iraku, 2004.

Molekule P 4 imajo obliko tetraedra. Ta topljiva t (pl) = 44,1 o C, t (kip) = 275 o C, mehka, brezbarvna voskasta snov. Dobro se raztopi v ogljikovem disulfidu in številnih drugih organskih topilih. Strupeno, vnetljivo na zraku, sveti v temi. Shranite ga pod vodo. BELI FOSFOR

Obstaja več oblik rdečega fosforja, katerih struktura ni dokončno ugotovljena. Znano je, da so atomske snovi s polimerno kristalno mrežo. Njihovo tališče je 585-600 o C, barva je od temno rjave do rdeče in vijolične. Ni strupeno. RDEČI FOSFOR

Črni fosfor ima večplastno atomsko kristalno mrežo. Po videzu je podoben grafitu, vendar je polprevodnik. Ni strupeno. ČRNI FOSFOR

obdobje Fosfor kot kemični element III skupina V A valenčni elektroni 5 oksidacijska stanja -3, +3, +5 višji oksid Р 2 О 5 vodikova spojina РН 3

2. Težava: Kolikšna je masa fosforja v vašem telesu, če veste, da je fosfor ≈1 % telesne teže? PONOVITE 1. KONČAJTE ENAČBE: P + F 2 = Al + P = Navedite oksidant in redukcijsko sredstvo 3. Izvedite transformacije: P PH 3 P 2 O 5 H 3 RO 4

1 diapozitiv

2 diapozitiv

Vsebina Uvod………………………………………………………………………………………. Zgodovina razvoja fosforja…………………………………………………………………… Naravne spojine in proizvodnja fosforja………………………………………… ……... Kemijske lastnosti ………………………………………………………………………… Alotropne spremembe…………………………………………… …………….. a) bela……………………………………………………………………………………….. b) rdeča……………… ……………………………………………………… c) črna………………………………………………………………………………………………… . Fosforjevi oksidi……………………………………………………………………… Ortofosforjeva kislina…………………………………………………………………… …… ……... Ortofosfati……………………………………………………………………………………. Fosfor v človeškem telesu…………………………………………………….. Ujemanja…………………………………………………………………… …… ……………………………. Fosfatna gnojila………………………………………………………………………………….. Zaključek…………………………………………………………………… … ………………. 1. Vrednost fosforja……………………………………………………………………………….. 2. Uporaba fosforja……………………………………… …………………………………………… Bibliografija…………………………………………………………….

3 diapozitiv

Uvod: Peta skupina periodnega sistema vključuje dva značilna elementa dušik in fosfor - ter podskupini arzen in vanadij. Med prvim in drugim tipičnim elementom je bistvena razlika v lastnostih. V stanju preprostih snovi je dušik plin, fosfor pa trdna snov. Ti dve snovi sta bili deležni širokega spektra uporabe, čeprav so ga ob prvi izolaciji dušika iz zraka šteli za škodljiv plin, veliko denarja pa se je zaslužilo s prodajo fosforja (fosfor je bil cenjen zaradi njegove sposobnosti, da sveti v temi). ).

4 diapozitiv

Zgodovina odkritja fosforja Ironično je bil fosfor odkrit večkrat. In vsakič, ko so ga dobili iz ... urina. Obstajajo reference, da je arabski alkimist Alhild Bekhil (XII stoletje) odkril fosfor med destilacijo urina, pomešanega z glino, apnom in premogom. Vendar se za datum odkritja fosforja šteje 1669. Hamburški amaterski alkimist Henning Brand, uničeni trgovec, ki je sanjal, da bi izboljšal svoje zadeve s pomočjo alkimije, je predelal najrazličnejše izdelke. Ob predpostavki, da bi fiziološki izdelki lahko vsebovali "prvo snov", ki naj bi bila osnova filozofskega kamna, se je Brand začel zanimati za človeški urin. Iz vojašnice je zbral približno tono urina in ga izparil v sirupasto tekočino. To tekočino je ponovno destilirao in pridobil težko rdeče "urinsko olje", ki je bilo destilirano, da je nastal trden ostanek. S segrevanjem slednjega, brez dostopa do zraka, je opazil nastanek belega dima, ki se je usedel na stene posode in močno svetil v temi. Blagovna znamka je snov, ki jo je prejel, poimenovala fosfor, kar v grščini pomeni "nosilec svetlobe". Več let je bil »recept priprave« za fosfor varovan v najstrožji tajnosti in je bil znan le redkim alkimistom. Fosfor je tretjič odkril R. Boyle leta 1680. V nekoliko spremenjeni obliki so v 18. stoletju uporabljali tudi stari način pridobivanja fosforja: segrevali so mešanico urina s svinčevim oksidom (PbO), navadno soljo (NaCl), pepeliko (K2CO3) in premogom (C). Šele do leta 1777 je K.V. Scheele razvil metodo za pridobivanje fosforja iz živalskih rogov in kosti.

5 diapozitiv

Naravne spojine in proizvodnja fosforja Po razširjenosti v zemeljski skorji je fosfor pred dušikom, žveplom in klorom. Za razliko od dušika se fosfor zaradi svoje visoke kemične aktivnosti v naravi pojavlja le v obliki spojin. Najpomembnejša minerala fosforja sta apatit Ca5 (PO4) 3X (X je fluor, redkeje klor in hidroksilna skupina) in fosforit, katerega osnova je Ca3 (PO4) 2. Največji depozit apatit se nahaja na polotoku Kola, v regiji Khibiny Mountains. Fosforitna nahajališča se nahajajo v gorah Karatau, v regijah Moskve, Kaluge, Bryansk in na drugih mestih. Fosfor je del nekaterih beljakovinskih snovi v generativnih organih rastlin, v živčnem in kostnem tkivu živalskih in človeških organizmov. Možganske celice so še posebej bogate s fosforjem. Danes se fosfor proizvaja v električnih pečeh z redukcijo apatita s premogom v prisotnosti silicijevega dioksida: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C 3CaSiO3+5CO+2P Fosforjeva para pri tej temperaturi je skoraj v celoti sestavljena iz molekul P2, ki se pri ohlajanju kondenzirajo v molekule P4.

6 diapozitiv

Kemijske lastnosti Elektronska konfiguracija atoma fosforja je 1s22s22p63s23p3 Zunanja elektronska plast vsebuje 5 elektronov. Prisotnost treh neparnih elektronov na zunanji energijski ravni pojasnjuje dejstvo, da je v normalnem, nevzbujenem stanju valenca fosforja 3. Toda na tretji energijski ravni so prazne celice d-orbital, zato ob prehodu v vzbujeno stanju, se bodo 3S-elektroni ločili, prešli na podnivo d, kar vodi do tvorbe 5 neparnih elementov. Tako je valenca fosforja v vzbujenem stanju 5. V spojinah ima fosfor običajno oksidacijsko stanje +5 (P2O5, H3PO4), redkeje +3 (P2O3, PF3), -3 (AlP, PH3, Na3P, Mg3P2).

7 diapozitiv

8 diapozitiv

Alotropna modifikacija Gostota tpl. Vrelišče Videz in značilnosti Bela 1,82 g/cm3 44,1°C 287,3°C Bel kristalinični prah, strupen, se spontano vname na zraku. Pri 250-260°C se obarva rdeče (slika 3). Zelo topen v ogljikovem disulfidu. Rdeči 2,34 g/cm3 590°С 416°С Rdeči kristalinični ali amorfni prah, nestrupen. Pri 220°C in 108 Pa se spremeni v črni fosfor. Zasveti na zraku samo ob vžigu. Barva rdečega fosforja, odvisno od načina in pogojev priprave, se lahko razlikuje od svetlo rdeče do vijolične in temno rjave. Črna 2,7 g/cm3 Najbolj stabilna modifikacija. Po videzu je podoben grafitu. Ko se segreje, se spremeni v rdeči fosfor. V normalnih pogojih polprevodnik prevaja elektriko pod tlakom kot kovina. Za razliko od belega fosforja se rdeči in črni fosfor ne raztopita v ogljikovem disulfidu, nista strupena ali vnetljiva.

9 diapozitiv

Beli fosfor Bela modifikacija fosforja, pridobljena s kondenzacijo hlapov, ima molekularno kristalno mrežo, v vozliščih katere so dislocirane molekule P4. Zaradi šibkosti medmolekularnih sil je beli fosfor hlapljiv, taljiv, razrezan z nožem in raztopljen v nepolarnih topilih, kot je ogljikov disulfid. Beli fosfor je zelo reaktivna snov. Močno reagira s kisikom, halogeni, žveplom in kovinami. Oksidacijo fosforja v zraku spremljata segrevanje in sijaj. Zato je beli fosfor shranjen pod vodo, s katero ne reagira. Beli fosfor je zelo strupen. Približno 80 % celotne proizvodnje belega fosforja gre za sintezo čiste fosforne kisline. Po drugi strani se uporablja za proizvodnjo natrijevih polifosfatov (uporabljajo se za zmanjšanje trdote pitne vode) in živilskih fosfatov. Preostanek belega fosforja se uporablja za ustvarjanje dima, ki tvori dim in zažigalne mešanice. Varnostni inženiring. Pri proizvodnji fosforja in njegovih spojin so potrebni posebni previdnostni ukrepi, ker beli fosfor je močan strup. Dolgotrajno delo v atmosferi belega fosforja lahko privede do bolezni kostnega tkiva, izgube zob, nekroze čeljusti. Ob vžigu beli fosfor povzroči boleče opekline, ki se dolgo ne celijo. Beli fosfor je treba hraniti pod vodo, v nepredušnih posodah. Goreči fosfor pogasimo z ogljikovim dioksidom, raztopino CuSO4 ali peskom. Ožgano kožo je treba sprati z raztopino KMnO4 ali CuSO4. Protistrup za zastrupitev s fosforjem je 2 % raztopina CuSO4. Med dolgotrajnim skladiščenjem, pa tudi pri segrevanju, se beli fosfor spremeni v rdečo modifikacijo (prvič je bil prejet šele leta 1847). Ime rdeči fosfor se nanaša na več modifikacij hkrati, ki se razlikujejo po gostoti in barvi: sega od oranžne do temno rdeče in celo vijolične. Vse sorte rdečega fosforja so netopne v organskih topilih, v primerjavi z belim fosforjem pa so manj reaktivne in imajo polimerno strukturo: to so tetraedri P4, ki so med seboj povezani v neskončne verige.

10 diapozitiv

Rdeči in črni fosfor Rdeči fosfor se uporablja v metalurgiji, proizvodnji polprevodniških materialov in žarnic z žarilno nitko ter v proizvodnji vžigalic. Najbolj stabilna modifikacija fosforja je črni fosfor. Dobimo ga z alotropno transformacijo belega fosforja pri t=2200C in visokem tlaku. Po videzu spominja na grafit. Kristalna struktura črnega fosforja je plastna, sestavljena iz valovitih plasti (slika 2). Črni fosfor je najmanj aktivna modifikacija fosforja. Ko se segreje brez dostopa do zraka, tako kot rdeča preide v paro, iz katere kondenzira v beli fosfor.

11 diapozitiv

Poskus, ki ponazarja prehod rdečega fosforja v bele 1-molekule belega fosforja; 2-kristalni. mreža črnega fosforja 3

12 diapozitiv

Fosfor (V) oksid - Р2О5 Fosfor tvori več oksidov. Najpomembnejši med njimi je fosforjev oksid (V) P4O10. Pogosto je njegova formula zapisana v poenostavljeni obliki - P2O5. Struktura tega oksida ohranja tetraedrično razporeditev atomov fosforja. Beli kristali, t taljenje = 5700°C, vrelišče t = 6000°C, ρ = 2,7 g/cm3. Ima več modifikacij. V hlapi je sestavljen iz molekul P4H10, je zelo higroskopičen (uporablja se kot sušilno sredstvo za pline in tekočine). Priprava: 4P + 5O2 = 2P2O5 Kemijske lastnosti Vse kemijske lastnosti kislih oksidov: reagira z vodo, bazičnimi oksidi in alkalijami 1) P2O5 + H2O = 2HPO3 (metafosforna kislina) P2O5 + 2H2O = H4P2O2 (pirofosfatna kislina) P +2O5 3BaO =Ba3(PO4)2 Zaradi svoje izjemne higroskopnosti se fosfor (V) oksid uporablja v laboratorijski in industrijski tehnologiji kot sušilno in dehidracijsko sredstvo. Po učinku sušenja prekaša vse druge snovi.

13 diapozitiv

Ortofosforna kislina. Znanih je več kislin, ki vsebujejo fosfor. Najpomembnejša med njimi je ortofosforna kislina H3PO4.Brezvodna ortofosforna kislina je lahki prozorni kristali, ki se pri sobni temperaturi v zraku topi. Tališče 42,35°C. Z vodo fosforjeva kislina tvori raztopine katere koli koncentracije.

14 diapozitiv

Ortofosforna kislina. Pridobivanje fosforne kisline V laboratoriju V industriji oksidacija fosforja s 30 % dušikove kisline: 3P + 5NO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO koncentrirana z izhlapevanjem. Termična metoda je redukcija naravnih fosfatov v prosti fosfor, čemur sledi zgorevanje do P4O10 in raztapljanje slednjega v vodi. Za ortofosforno kislino, proizvedeno po tej metodi, je značilna večja čistost in večja koncentracija (do 80 %).

15 diapozitiv

Fizikalne lastnosti H3PO4 Ortofosforna kislina v čisti obliki v normalnih pogojih so brezbarvni rombični kristali, ki se talijo pri temperaturi 42,3°C. Vendar pa kemiki le redko naletijo na takšno kislino. Veliko pogosteje imajo opravka s H3PO4 * 0,5 H2O hemihidratom, ki se ob hlajenju koncentriranih vodnih raztopin fosforjeve kisline obori v obliki brezbarvnih šesterokotnih prizm. Tališče hemihidrata je 29,3°C. Čisti H3PO4 po taljenju tvori viskozno oljnato tekočino z nizko električno prevodnostjo in močno zmanjšano difuzivnostjo. Te lastnosti, kot tudi podrobna študija spektrov, kažejo, da molekule H3PO4 v tem primeru praktično niso disociirane in so združene z močnimi vodikovimi vezmi v eno samo makromolekularno strukturo. Praviloma so molekule med seboj povezane z eno, redko dvema in zelo redko tremi vodikovimi vezmi. Če kislino razredčimo z vodo, je večja verjetnost, da bodo njene molekule tvorile vodikove vezi z vodo kot med seboj. Zaradi takšne "simpatije" do vode se kislina zmeša z njo v vsakem odnosu. Energija hidratacije tukaj ni tako visoka kot pri žveplovi kislini, zato segrevanje H3PO4 pri razredčenju ni tako močno in je disociacija manj izrazita. Po prvi stopnji disociacije se fosforjeva kislina šteje za elektrolit srednje jakosti (25 - 30%), po drugi - šibek, po tretji - zelo šibek.

16 diapozitiv

Kemijske lastnosti ortofosforne kisline so skupne drugim kislinam, specifične 1. Vodna raztopina kisline spremeni barvo indikatorjev. Disociacija poteka v korakih: H3PO4 ---> H++H2PO4- H2PO-4 ---> H++HPO42- HPO42- ---> H++PO43- Disociacija je najlažja v prvem koraku in najtežja v tretji 2. Reagira s kovinami, ki se nahajajo v vrsti izpodrivanja, na vodik: 6Na + 2H3PO4 ---> 2Na3PO4 + ZH2 3. Reagira z bazičnimi oksidi: 3CaO + 2H3PO4 ---> Ca3 (PO4) 2 + ZH2O 4. Reagira z baze in amoniak; če kislino vzamemo v presežku, nastanejo kisle soli: H3PO4 + 3NaOH ---> Na3PO4 + ZH2O H3PO4 + 2NH3 ---> (NH4) 2HPO4 H3PO4 + NaOH ---> NaH2PO4 + H2O 5. Reagira s solmi šibkih kislin: 2H3PO4 + ZNa2CO3 --> 2Na3PO4 + ZCO2 + ZH2O 1. Pri segrevanju se postopoma spremeni v metafosforno kislino: 2H3P04 ---> H4P207 + H20 (difosforova kislina) H4P2O7 ---> H2HPO3 rumeno pojavi se oborina: H3PO4 + 3AgNO3 ---> Ag3P04 + 3HN03 rumena oborina 3. Ortofosforna kislina ima pomembno vlogo v življenju živali in rastlin. Njegovi ostanki so del ATP adenozin trifosforne kisline. Pri razpadu ATP se sprosti velika količina energije. Več o ATP boste izvedeli pri predmetu splošne biologije in organske kemije.

17 diapozitiv

Kemijske lastnosti H3PO4 Pri nevtralizaciji fosforne kisline z alkalijami nastanejo soli: dihidrofosfati, hidrofosfati in tudi fosfati, na primer: H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O natrijev dihidrogenfosfat H3PO4 + 2NaOH = Na2H2PO4 sofat Na2H2PO4 Na3PO4 + 3H2O natrijev fosfat

18 diapozitiv

Fosfor v človeškem telesu V človeškem telesu, ki tehta 70 kg. Vsebuje približno 780 g fosforja. V obliki kalcijevih fosfatov je fosfor prisoten v kosteh ljudi in živali. Vključen je tudi v sestavo beljakovin, fosfolipidov, nukleinskih kislin; fosforjeve spojine so vključene v energetski metabolizem (adenizin trifosforjeva kislina, ATP). Dnevna potreba človeškega telesa po fosforju je 1,2 g, glavno količino ga zaužijemo z mlekom in kruhom (100 g kruha vsebuje približno 200 mg fosforja). S fosforjem so najbogatejše ribe, fižol in nekatere vrste sira. Zanimivo je, da je za pravilno prehrano potrebno vzdrževati ravnovesje med količino zaužitega fosforja in kalcija: optimalno razmerje v teh elementih hrane je 1,5/1. Presežek hrane, bogate s fosforjem, vodi do izpiranja kalcija iz kosti, s presežkom kalcija pa se razvije urolitiaza.

19 diapozitiv

Vžigalice Vžigalna površina škatle za vžigalice je premazana z mešanico rdečega fosforja in steklenega prahu. Sestava glave vžigalice vključuje oksidacijska sredstva (PbO2, KClO3, BaCrO4) in redukcijske snovi (S, Sb2S3). S trenjem od vžigalne površine se zmes, nanesena na vžigalico, vžge. Prve fosforne vžigalice - z belo fosforno glavo - so nastale šele leta 1827. 6P + 5KCLO3 = 5KCL + 3P2O5 Takšne vžigalice so se vžgale ob drgnjenju ob katero koli površino, kar je pogosto vodilo do požarov. Poleg tega je beli fosfor zelo strupen. Opisani so primeri zastrupitve s fosfornimi vžigalicami, tako zaradi neprevidnega ravnanja kot zaradi samomora: za to je bilo dovolj pojesti nekaj glav vžigalic. Zato so fosforjeve vžigalice zamenjale varne, ki nam zvesto služijo še danes. industrijska proizvodnja varnostne tekme so se začele na Švedskem v 60. letih. XIX stoletja.

20 diapozitiv

Mineralna gnojila Ime gnojila Kemična sestava Barva in videz Pridobivanje v industriji in bivanje v naravi 1. Dušikova gnojila Natrijev nitrat (natrijev nitrat) NaNO3 (15-16 % N) Bela ali siva kristalinična snov s higroskopnimi lastnostmi (nečistoče dajejo sivo barvo) Pridobiva se pri proizvodnji dušikove kisline. Dušikovi plini (N0 in NO2), ki jih voda ne absorbira, prehajajo skozi raztopine sode: Na2CO3 + 2NO2 --> NaNO3 + NaNO2 + CO2 Kalijev nitrat (kalijev nitrat) KN03 (12,5-13 % N) Bela kristalinična snov Relativno majhne usedline KNO3 se nahajajo v Srednji Aziji. V industriji se pridobiva na naslednji način: KCl + NaNO3 ---> NaCl + KN03 Amonijev nitrat (amonijev nitrat) NH4NO3 (15-16 % N) Bela kristalinična, zelo higroskopna snov Pridobiva se z nevtralizacijo 48 - 60 % dušikove kisline z amoniakom : NH3 +HNO3 --->NH4NO3 Nastala raztopina se koncentrira in kristalizacija izvede v posebnih stolpih

21 diapozitiv

Mineralna gnojila Ime gnojila Kemična sestava Barva in videz Pridobiva se v industriji in najdemo v naravi 1. Dušikova gnojila Amonijev sulfat (NH4)2SO4 (20,5-21 % N) Bel (siv ali zelenkast zaradi nečistoč) kristalinični prah, rahlo higroskopičen Pridobiva se z interakcija amoniaka z žveplovo kislino: 2NH3 + H2SO4 ---> (NH4)2SO4 karbamid CO (NH2) 2 (46 % N) Bela finokristalna, higroskopna, včasih zrnata snov Pridobljena z interakcijo vola-ogljika (IV) oksid z amoniakom (pri visokem tlaku in temperaturi): CO2+2NH3 --->CO(NH2)2+H2O 2.. Fosfatna gnojila Enostavni superfosfat Ca(H2P04)2 2H2O CaSO4∙2H2O (do 20% P2O5) Siva fina -zrnat prah Dobljen z interakcijo fosforitov ali apatitov z žveplovo kislino: Ca3 (PO4) 2 + 2H25O4 ---> Ca (H2PO4) 2 + 2CaSO4

22 diapozitiv

Mineralna gnojila Ime gnojila Kemična sestava Barva in videz Pridobiva se v industriji in najdemo v naravi 2.. Fosfatna gnojila Dvojni superfosfat Ca(H2PO4)2 H2O (40 % P205) Podobno kot pri preprostem superfosfatu Proizvodnja poteka v dveh fazah: a)Ca3( PO4 )2+3H2SO4 --> 2H3PO4 +3CaSO4 CaSO4 se obori in loči s filtracijo: b) Ca3(PO4)2+4H3PO4 --> 3Ca(H2PO4)2 3. Kalijeva gnojila Kalijev klorid KCl (52-60 % K20) Bela kristalinična snov Kalijev klorid se naravno pojavlja kot mineral silvinit (NaCI∙KCI)

23 diapozitiv

Mineralna gnojila Ime gnojila Kemična sestava Barva in videz Pridobiva se v industriji in najdemo v naravi 3. Pepelika gnojila Amonijev dihidroortofosfat NH4H2PO4 (z nečistočami) Bel (sivkast zaradi nečistoč) kristalinični prah Pridobljeno z interakcijo z amofosfatno kislino + NH40H30 --> NH4H2PO4 Amonijev hidrogen ortofosfat (NH4)2HPO4 z (NH4)2S04 in drugimi nečistočami Enako kot amonijev dihidroortofosfat Pripravljen podobno kot amonijev dihidroortofosfat: 2NH3+H3P04 ---> (NH4)2H

24 diapozitiv

Pomen fosforja Fosforna kislina je zelo pomembna kot ena najpomembnejših sestavin prehrane rastlin. Fosfor rastline uporabljajo za izgradnjo svojih najbolj vitalnih delov, semen in plodov. Derivati ​​ortofosforne kisline so zelo potrebni ne le za rastline, ampak tudi za živali. Kosti, zobje, školjke, kremplji, iglice, konice v večini živih organizmov so sestavljene predvsem iz kalcijevega ortofosfata. Poleg tega fosforjeva kislina, ki tvori različne spojine z organskimi snovmi, aktivno sodeluje v presnovnih procesih živega organizma z okolje. Posledično se derivati ​​fosforja nahajajo v kosteh, možganih, krvi, mišicah in vezivnih tkivih človeških in živalskih organizmov. V sestavi živčnih (možganskih) celic je zlasti veliko fosforne kisline, kar je omogočilo A.E. Fersman, znani geokemik, je fosfor imenoval "element misli". Zelo negativno (bolezen živali, rahitis, slabokrvnost itd.) vpliva na stanje telesa tako, da znižuje vsebnost fosforjevih spojin v prehrani ali jih vnaša v neprebavljivi obliki.

25 diapozitiv

Uporaba fosforja Ortofosforna kislina se trenutno uporablja precej široko. Njen glavni porabnik je proizvodnja fosfatov in kombiniranih gnojil. V te namene se po vsem svetu letno izkoplje približno 100 milijonov ton rude, ki vsebuje fosfor. Fosforna gnojila ne pomagajo le povečati donos različnih pridelkov, ampak tudi dajejo rastlinam zimsko odpornost in odpornost na druge neugodne podnebne razmere, ustvarjajo pogoje za hitrejše zorenje pridelkov na območjih s kratko vegetativno dobo. Ugodno vplivajo tudi na tla, prispevajo k njenemu strukturiranju, razvoju talnih bakterij, spreminjajo topnost drugih snovi v tleh in zavirajo nekatere od nastalih škodljivih organskih snovi. Prehrambna industrija porabi veliko ortofosforne kisline. Dejstvo je, da je razredčena fosforna kislina zelo prijetnega okusa in njeni majhni dodatki marmeladam, limonadam in sirupom bistveno izboljšajo njihov okus. Nekatere soli fosforne kisline imajo enako lastnost. Kalcijev hidrogenfosfat so na primer že dolgo vključeni v pecilne praške, ki izboljšujejo okus žemljic in kruha. Zanimive so tudi druge industrijske uporabe fosforne kisline. Ugotovljeno je bilo na primer, da impregnacija lesa s samo kislino in njenimi solmi naredi les negorljiv. Na tej podlagi se zdaj proizvajajo ognjevarne barve, negorljive fosfo-lesne plošče, negorljiva fosfatna pena in drugo. Gradbeni materiali. Različne soli fosforne kisline se pogosto uporabljajo v številnih panogah, v gradbeništvu, na različnih področjih tehnologije, v javnih služb in vsakdanjega življenja, za zaščito pred sevanjem, za mehčanje vode, za boj proti vodnemu kamnu in za izdelavo različnih detergentov. Fosforna kislina, kondenzirane kisline in dehidrogenirani fosfati služijo kot katalizatorji v procesih dehidracije, alkilacije in polimerizacije ogljikovodikov. Posebno mesto zavzemajo organofosforjeve spojine kot ekstraktanti, mehčalci, maziva, dodatki za smodnik in absorbenti v hladilnih napravah. Kisle alkil fosfatne soli se uporabljajo kot površinsko aktivne snovi, antifrizi, posebna gnojila, lateks antikoagulanti itd. Kisli alkil fosfati se uporabljajo za ekstrakcijsko predelavo tekočin iz uranove rude.

26 diapozitiv

Naloge Fosfor 1. Napiši elektronsko formulo atoma fosforja. Pojasni, kaj se zgodi z elektronsko konfiguracijo atoma, ko se pokaže najvišja stopnja oksidacija. 2. Kakšna oksidacijska stanja lahko izkazuje fosfor v spojinah? Navedite primere teh spojin. Zapiši elektronsko formulo atoma fosforja v oksidacijskem stanju +3. 3. Katere so glavne razlike v fizikalnih in kemijskih lastnostih rdečega in belega fosforja. Kako ločiti rdeči fosfor od belih nečistoč? 4. Izračunajte relativno gostoto fosfina iz vodika in zraka. Ali je fosfin lažji ali težji od teh plinov? 5. Kako narediti prehod iz rdečega fosforja v beli in obratno? Ali so ti procesi kemični pojavi? Pojasni odgovor. 6. Izračunaj maso fosforja, ki jo je treba zgoreti v kisiku, da dobimo fosforjev (V) oksid, ki tehta 3,55 g? 7. Zmes rdečega in belega fosforja, ki tehta 20 g, smo obdelali z ogljikovim disulfidom. Neraztopljeni ostanek smo ločili in stehtali, njegova masa je bila 12,6 g. Izračunajte masni delež belega fosforja v začetni mešanici. 8. Kakšna je vrsta kemične vezi v spojinah: a) РН3; b) PCl5; c) Li3P. V polarnih snoveh navedite smer premika skupnih elektronskih parov. 9. Fosfin lahko pridobimo z delovanjem klorovodikove kisline na kalcijev fosfid. Izračunajte prostornino fosfina (normalni pogoji), ki nastane iz 9,1 g kalcijevega fosfida. Masni delež izkoristka produkta je 90 %.

27 diapozitiv

Ortofosforna kislina in njene soli 1. Napišite enačbe reakcij med fosforno kislino in naslednjimi snovmi: a) magnezijev oksid; b) kalijev karbonat; c) srebrov nitrat; d) železov sulfat (II). 2. Napišite reakcijske enačbe med ortofosforno kislino in kalijevim hidroksidom, zaradi katerih nastanejo 3 vrste soli: srednje in dve kisli. 3. Katera od kislin je močnejši oksidant: dušikova ali ortofosforna? Pojasni odgovor. 4. Napišite reakcijske enačbe, s katerimi lahko izvedete naslednje transformacije: P → P205 → H3P04 → Na3P04 → Ca3(P04)2 (P04)2→Ca(H2P04)2 Napišite enačbe za te reakcije. 6. Z metodo elektronskega ravnotežja izberite koeficiente v shemah naslednjih redoks reakcij: a) RН3 + О2 →Р2О5 + Н2О deleži fosforne kisline 40 % lahko dobimo iz fosforita, težkega 100 kg z masnim deležem Ca3 ( PO4) 2 93 %? 8. Fosforna kislina, ki tehta 195 kg, je bila pridobljena iz naravnega fosforita, težkega 310 kg. Izračunajte masni delež Ca3(PO4)2 v naravnem fosforitu. 9. Vodno raztopino, ki vsebuje 19,6 g fosforne kisline, nevtraliziramo z 18,5 g kalcijevega hidroksida.Določimo maso nastale oborine CaHPO4 2H2O. 10. Obstaja raztopina fosforne kisline, ki tehta 150 g ( masni delež H3PO4 24,5 %). Izračunajte količino amoniaka (normalni pogoji), ki ga je treba spustiti skozi raztopino, da dobimo amonijev dihidrogen fosfat. 11. Kakšna sol nastane, če raztopini, ki vsebuje 4,9 g H3PO4, dodamo 2,8 g kalijevega hidroksida? Izračunajte maso nastale soli

28 diapozitiv

Mineralna gnojila 1. Katera dušikova in fosforjeva gnojila poznate? Napišite reakcijske enačbe za njihovo proizvodnjo. Zakaj rastline potrebujejo dušik in fosfor? 2. Določite masni delež fosforjevega (V) oksida v oborine CaHPO4 2H2O. 3. Masni delež fosforjevega(V) oksida v superfosfatu je 20 %. Določite maso superfosfata, ki jo je treba vnesti pod sadno drevo, če je za normalen razvoj drevesa potreben fosfor, ki tehta 15,5 g. 4. Masni delež dušika v gnojilu je 14 %. Ves dušik je vključen v gnojilo v sestavi sečnine CO(NH2)2. Izračunajte masni delež sečnine v tem gnojilu. 5. V superfosfatu je masni delež fosforjevega (V) oksida 25 %. Izračunajte masni delež Ca(H2PO4)2 v tem gnojilu. 6. Izračunajte maso amonijevega sulfata, ki ga je treba vzeti, da vnesete dušik, ki tehta 2 toni, v tla na površini 5 hektarjev. Kakšno maso gnojila je treba nanesti na vsak kvadratni meter zemlje? 7. Izračunajte maso amonijevega nitrata, ki bo nanešen na površino 100 ha, če naj bo masa dušika, ki se nanese na površino 1 ha, 60 kg. 8. V zemljo pod sadnim drevjem je treba vnesti fosforjev (V) oksid mase 0,4 kg. Kakšno maso superfosfata je treba vzeti v tem primeru, če je masni delež asimilabilnega fosforjevega (V) oksida v njem 20 %? 9. Pod sadno drevo je treba dodati 140 g amonijev nitrat (masni delež dušika v nitratu je 35 %). Določite maso amonijevega sulfata, ki se lahko uporabi za dodajanje enake količine dušika.

29 diapozitiv

Literatura: 1. F.G. Feldman, G.E. Rudzitis. KEMIJA. Učbenik za izobraževalne ustanove 9. razreda. - M., 5. izdaja, RAZSVETLJENJE, 1997. 2. KEMIJA. Referenčni materiali. Pod uredništvom Yu.D. Tretyakova, - M., IZOBRAŽEVANJE, 1984. 3. KEMIJA. Priročnik za šolarje, - M., 1995. 4. KEMIJA. Enciklopedija za otroke. Letnik 17, AVANTA, 2000 5. Weser V.-J., Fosfor in njegove spojine, trans. iz angleščine, - M., 1963. 6. Internet: http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/