Фосфор – електронна формула, властивості, молярна маса

Один з найбільш поширених простих речовин в земній корі – фосфор. У чистому вигляді не зустрічається, тому що має високу активність і швидко вступає в реакції. Входить до складу живих організмів.

Будова

Фосфор знаходиться в V групі, в третьому періоді таблиці Менделєєва. Розташовується під 15 номером. Відомо шість ізотопів фосфору, отриманих штучним шляхом.

Фосфор – елемент р-сімейства. Атом фосфору складається з позитивно зарядженого ядра +15 і 15 негативно заряджених електронів, розташованих на трьох електронних оболонках. П’ять валентних електронів розташовуються на зовнішньому енергетичному рівні: 2 – на s-орбіталі, 3 – на p-орбіталі. У звичайному стані p-орбіталь залишається незавершеною, і фосфор проявляє III валентність. У збудженому стані електрони з s-орбіталі переходять на p-орбіталь, і фосфор набуває вищу валентність – V.

Електронна формула фосфору – 1s22s22p63s23p3.

Фізичні властивості

Фосфор при нормальних умовах постійно знаходиться в одному агрегатному стані. Це тверде кристалічна речовина, нерозчинна у воді. Відносна атомна маса – 31 а.е.м., молярна маса – 30,9738 г / моль.

Фосфору властива алотропія – здатність модифікуватися. Модифікації відрізняються фізичними властивостями фосфору. Особливості видів описані в таблиці.

Тип tпл., °С

tкип., °С

ρ, г/см3 Характеристика
Білий 44 280 1,823 Через домішок може мати жовтий колір. Найбільш м’яка модифікація, ріжучі ножем, зі специфічним запахом. Молекула складається з чотирьох атомів (Р4), розташованих у вигляді тетраедра. Окислюється на повітрі зі свіченням, запалюється при 40 ° С. Токсичний, має невеликі смертельні дози (0,05-0,15 г)
Червоний 593 під тиском 4,36 МПа 2,4 Виходить при нагріванні білого фосфору у відсутності повітря і під іонізуючим випромінюванням. Являє собою полімер (Pn), що складається з декількох молекул Р4. Чи не отруйний, не світиться. Запалюється при 210 ° С. Чи не плавиться в звичайних умовах, а відразу випаровується. З парів утворюється білий фосфор
Чорний 1000 під тиском 18 · 105 Па 2,69 Виходить при тривалому нагріванні білого фосфору при 230 ° С під високим тиском. Має металевий блиск. Схожий на графіт, жирний на дотик. Чи не розчиняється навіть в органічних розчинниках. Має властивості напівпровідника. Можна підпалити при попередньому прожаренні до 500 ° С

При звичайних умовах фосфор має тільки три модифікації. Однак під високим тиском з чорного фосфору можна отримати металевий фосфор. Це найщільніша модифікація (3,83 г / см3), яка проводить електричний струм.

Хімічні властивості

Активність знижується при переході від однієї модифікації до іншої. Тому активним є білий фосфор, інертним – металевий.

Фосфор вступає в реакції з багатьма простими і складними речовинами. Особливості хімічних властивостей описані в таблиці.

Реакція Особливості Рівняння
З киснем В надлишку кисню утворюється оксид фосфору (V). При повільному окисленні виходить оксид фосфору (III)

– 4P + 5O2→ 2P2O5;

– 4P + 3O2→ 2P2O3

З галогенами і неметалами Відновлює

– 2P + 3Cl2→ 2PCl3;

– B + P → BP

З менталами Окисляє. Утворює фосфіди 3Mg + 2P → Mg3P2
З водою Реагує з водяною парою, утворюючи фосфін і фосфорну кислоту. Червоний фосфор реагує при нагріванні і каталізаторі, утворюючи фосфорну кислоту

– 8Р + 12Н2О → 5РН3 + 3Н3РО2;

– 2Р + 8Н2О → 2Н3РО2 + 5Н2

З кислотою Зв’язується з воднем, заміщаючи неметали 2P + 5H2SO4→ 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
З лугами Утворює фосфін 4Р + 3KOH + 3Н2О → РН3+ 3KH2PO2

Фосфор не взаємодіє з вільним воднем.

Значення фосфору

У природі фосфор зустрічається у вигляді солей і мінералів. Зокрема входить до складу апатиту.

В організмі тварин і людини фосфор виконує структурну функцію. Його містять:

  • білки;
  • ДНК;
  • АТФ;
  • фосфоліпіди;
  • кісткова, нервова, м’язова тканини.

Фосфор бере участь в будівництві клітинної мембрани, в метаболізмі, в механізмі скорочення м’язів. Разом з кальцієм у вигляді фосфату кальцію Са3 (PO4) 2 надає міцність скелету.

Фосфор бере участь в круговороті речовин. Основне джерело фосфору – рослини, які отримують його з грунту. У грунт фосфор потрапляє в результаті гниття. Спеціальні бактерії переробляють органічні речовини, що містять фосфор, в фосфати – неорганічні сполуки, засвоювані рослинами.

Що ми дізналися?

Фосфор – один з найважливіших елементів неорганічної хімії, який входить до складу живих організмів. Електронна конфігурація – 1s22s22p63s23p3. Має змінну валентність – III і V.Ето твердий неметал, який утворює три fkjnhjgsxys форми – білий, червоний і чорний фосфор. Форми відрізняються фізичними та хімічними властивостями. Найактивніший – білий фосфор, окислюється на повітрі. Елемент реагує з киснем, металами, неметалами, галогенами, кислотами, водою і лугами. Фосфор не реагує з воднем.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Хімія в житті людини