Восстановительные свойства

Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

Реакция окисления фосфора происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

.

Вопрос 57. Оксид фосфора (V): получение, свойства.

Получение

1. При горении фосфора на воздухе или в кислороде 4P + 5O₂ = 2P₂O₅

2. При горении фосфина 2РН₃ + 4О₂ = Р₂О₅ + 3Н₂О

Физические свойства

Белый порошок, без запаха, возгоняющийся при нагревании, очень гигроскорпичен, что позволяет его использовать как эффективное водоотнимающее средство.

Химические свойства

Типичный кислотный оксид

1. при растворении в воде гидратируется с образованием следующих кислот

Р₂О₅ + Н₂О = 2НРО₃ метафосфорная кислота

Р₂О₅ + 2Н₂О = Н₄Р₂О₇ пирофосфорная (дифосфорная) кислота

Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄ ортофосфорная (фосфорная) кислота

2. Взаимодействует с основными оксидами

Р₂О₅ + 3ВаО = Ва₃(РО₄)₂

3. Взаимодействует с основаниями

Р₂О₅ + 6NaОH = Na₃РО₄ + 3H₂O

Хотя в Р₂О₅ фосфор имеет высшую степень окисления +5, сколько-нибудь выраженных

окислительных свойств не проявляет, т.к. эта степень окисления для фосфора очень устойчива

Вопрос 58. Фосфорная кислота: получение, физические и химические свойства. Качественная реакция на ортофосфат-ион.

Получение

1. взаимодействие Р₂О₅ с водой

Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄

2. обработка природных фосфатов серной кислотой Са₃(РО₄)₂ + 3H₂SО₄ = 3CaSО₄ + 2Н₃РО₄

3. в лаборатории окислением фосфора 30%-ной НNО₃: 3Р + 5НNО₃ + 2Н₂О = 3Н₃РО₄ + 5NO↑

Физические свойства

Бесцветные прозрачные кристаллы, плавящиеся при 42⁰С, хорошо растворимые в воде.

Химические свойства

Ортофосфорная кислота не принадлежит к числу сильных кислот.

1. Как трехосновная кислота диссоцииирует ступенчато

Н₃РО₄ ↔ Н⁺ + Н₂РО₄^-

Н₂РО₄^-↔ Н⁺ + НРО₄^2-

НРО₄^2-↔ Н⁺ + РО₄^3-

Обычно преобладает первая ступень диссоциации.

2. Фосфорная кислота обладает всеми свойствами кислот, однако она значительно слабее таких кислородсодержащих кислот, как серная и азотная.

В отличие от этих кислот фосфорная кислота не обладает также сколько-нибудь значительными окислительными свойствами (устойчивость с.о +5 у фосфора).

Качественная реакция на ортофосфат – ион

Na3PO4+3AgNO3=Ag3PO4+3NaNO3 – образует нерастворимое вещество желтого цвета

Вопрос 60. Оксиды углерода: получение, свойства.

Оксид углерода (II) СО (угарный газ)

В молекуле СО атомы кислорода и углерода

связаны двумя видами ковалентной связи:

ковалентной полярной и донорно-акцепторной.

Кислород является донором, углерод – акцептором

Получение

1. При неполном горении углерода

2С(к) + О₂ = 2СО↑

2. При 400-5000С реакция между углем и диоксидом углерода

С(к) + СО₂ = 2СО ↑

Физические свойства

Бесцветный газ, без запаха, очень мало растворим в воде,

чрезвычайно ядовит, особенно опасен тем, что не имеет запаха;

поэтому отравление им может произойти незаметно.

Химические свойства

Несолеобразующий оксид

1. Является энергичным восстановителем.

FeO + CO = Fe + CO₂ используется в металлургии при получении металлов

2. При высокой температуре и давлении реагирует с гидроксидом натрия

CO + NaOH = HCOONa

3. Реагирует с хлором в присутствии угля с образованием фосгена

СО + Cl₂ = COCl₂

4.Оксид углерода (II) соединяется со многими металлами, образуя карбонuлы металлов

пентакарбонил железа Fe(CO)₅

тетракарбонил никеля Ni(CO)₄

Вопрос 59. Общая характеристика IV А группы периодической системы Д. И. Менделеева. Углерод: аллотропия, свойства.

углерод ₆ С кpeмний ₁₄ Si германий ₃₂ Ge

олово ₅₀ Sn свинец ₈₂ Pb

Строение внешнего энергетического уровня

в основном состоянии .... ns²np²

В возбужденном состоянии ....ns¹np³

Возможные с. о. С и Si -4, -2, +2, +4

Металлы Ge, Sn и Pb проявляют только положительные с. о.

Формула высшего оксида RО₂

летучего водородного соединения RН₄

Аллотропия углерода: алмаз, графит, карбин, фуллерены.

Алмаз- бесцветное, прозрачное вещество,

чрезвычайно сильно преломляет лучи света, не проводит электрический ток.

Тип гибридизации - sр³

Кристаллическая решетка алмаза – тетраэдр

Получают искусственным путем из графита

(давление 1010 Па, температура около 3000⁰

При прокаливании в кислороде алмаз сгорает, образуя диоксид углерода. При сильном нагревании без доступа воздуха превращается в графит.

Графит - мягкое, темно-серое вещество со слабым металлическим блеском, электропроводник. Тип гибридизации - sр²

Кристаллическая решетка имеет слоистое строение. На воздухе графит не загорается даже при сильном накаливании,но легко сгорает в чистом кислороде, превращаясь в диоксид углерода.

Карбuн - черный мелкокристаллический порошок, полупроводник Тип гибридизации - sp

Состоит из углеродных фрагментов с тройной –С≡С–С≡С–, или двойной кумулированной

=С=С=С=С= связью.

Может быть линейным или образовывать циклические структуры. При сильном нагревании без доступа воздуха превращается в графит.

Фуллерены

Молекулы представляет собой замкнутые сфероидальные поверхности, содержащие 60, 70, 76, 84 и др. атомов углерода

Химические свойства углерода

Углерод является типичным неметаллом.

Углерод как восстановитель

1. Углерод горит на воздухе с выделением большого количества тепла С + О₂ = СО₂ + Q

При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II) 2С + О₂ = 2СО

2. Раскаленный углерод реагирует с парами серы,

легко соединяется с галогенами С + 2S = CS₂

3. При пропускании через раскаленный уголь водяного пара получается водяной газ

С + Н₂О = СО + Н₂

4. Восстановление оксидов металлов CuO + C = Cu + CO

Углерод как окислитель

1. Под воздействием высоких температур взаимодействует с металлами

с образованием карбидов Са + 2С = СаС₂

2. С водородом С + 2Н₂ = СН₄

Физические свойства : существует с аллотропными модификациями !

Вопрос 61. Угольная кислота и ее соли (карбонаты, гидрокарбонаты). Качественные реакции на карбонат – ион.