Какие свойства проявляет ph3

Фосфор

Следующий за азотом элемент пятой группы, фосфор, был открыт на несколько столетий раньше своего предшественника по подгруппе. По иронии судьбы фосфор открывали несколько раз, причём всякий раз получали его из мочи. Есть упоминания о том, что арабский алхимик Альхильд Бехиль открыл фосфор при перегонке мочи в смеси с глиной, известью и углём. Однако достоверное открытие и описание свойств этого вещества принадлежит немецкому алхимику-любителю Хеннигу Бранду. В 1669 г. Бранд был занят поиском магической жидкости, с помощью которой можно превращать неблагородные металлы в золото. В одном из экспериментов он пытался получить ее из большого количества мочи, предварительно собранной в солдатских казармах. При её нагревании Бранду удалось выделить тяжелое красное масло, которое перегонялось с образованием твёрдого остатка. Нагревая последний без доступа воздуха, он заметил образование белого дыма, оседавшего на стенках сосуда и ярко светившегося в темноте. Бранд и назвал полученное им вещество фосфором, что в переводе с греческого означает «светоносец».

Красный фосфор

Несколько лет «рецепт приготовления» фосфора хранился в строжайшей тайне и был известен лишь нескольким алхимикам. В 1680 г. это вещество независимо от Бранда выделил Р.Бойль.

В несколько модифицированном виде старинный метод получения фосфора использовали и в XVIII столетии: нагреванию подвергались смесь мочи с оксидом свинца, поваренной солью, поташом и углем. Лишь в 1774 г. К. В. Шееле разработал способ получения фосфора из рога и костей животных.

В наши дни фосфор производят в электрических печах, восстанавливая апатит углём в присутствии кремнезёма:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO↑ + P2↑

Пары фосфора при этой температуре почти полностью состоят из молекул Р2, которые при охлаждении конденсируются в молекулы Р4.

При конденсации паров образуется белый (желтый) фосфор, который состоит из молекул Р4, имеющих форму тетраэдра. Это очень реакционноспособное мягкое воскообразное вещество бледно-желтого цвета, растворимое в сероуглероде и бензоле. На воздухе фосфор воспламеняется при 34 оС. Он обладает уникальной способностью светиться в темноте за счет медленного окисления до низших оксидов. Именно белый фосфор и был в своё время выделен Брандом.

Если белый фосфор нагревать без доступа воздуха, он переходит в красный (впервые его получили лишь в 1847 г.). Название красный фосфор относится сразу к нескольким модификациям, различающихся по плотности и окраске: она колеблется от оранжевой до тёмно-красной и даже фиолетовой. Все разновидности красного фосфора нерастворимы в органических растворителях, по сравнению с белым фосфором они менее реакционноспособны (воспламеняются на воздухе при t>200 оС) и имеют полимерное строение: это тетраэдры Р4, связанные друг с другом в бесконечные цепи. Несколько отличен от них «фиолетовый фосфор», который состоит из группировок Р8 и Р9, уложенных в длинные трубчатые структуры с пятиугольным сечением.

При повышенном давлении белый фосфор переходит в чёрный фосфор, построенный из объёмных шестиугольников с атомами фосфора в вершинах, связанных друг с другом в слои. Впервые это превращение осуществил в 1934 г. американский физик Перси Уильямс Бриджмен. Структура чёрного фосфора напоминает графит, с той лишь разницей, что слои, образованные атомами фосфора, не плоские, а «гофрированные». Черный фосфор – это наименее активная модификация фосфора. При нагревании без доступа воздуха он, как и красный, переходит в пар, из которого конденсируется белый фосфор.

Белый фосфор очень ядовит: смертельная доза около 0,1 г. Из-за опасности самовоспламенения на воздухе его хранят под слоем воды. Красный и чёрный фосфор менее ядовиты, так как нелетучи и практически нерастворимы в воде.

Аллотропные модификации фосфора

Химические свойства

Наиболее химически активным является белый фосфор (в уравнениях реакций с участием белого фосфора для простоты записывают как Р, а не Р4, тем более, что аналогичные реакции возможны и с участием красного фосфора, молекулярный состав которого неопределен). Фосфор непосредственно соединяется со многими простыми и сложными веществами. В химических реакциях фосфор, как и азот, может быть и окислителем, и восстановителем.

Как окислитель фосфор взаимодействует со многими металлами с образованием фосфидов, например:

2P + 3Ca = Ca3P2

P + 3Na = Na3P

Обратите внимание, что непосредственно с водородом фосфор практически не соединяется.

Как восстановитель фосфор взаимодействует с кислородом, галогенами, серой (т.е. с более электроотрицательными неметаллами). При этом в зависимости от условий проведения реакций могут образовываться как соединения фосфора (III), так и соединения фосфора (V).

а) при медленном окислении или при недостатке кислорода фосфор окисляется до оксида фосфора (III), или фосфористого ангидрида Р2О3:

4Р + 3О2 = 2Р2О3

При сгорании фосфора в избытке кислорода (или воздуха) образуется оксид фосфора (V), или фосфорный ангидрид Р2О5:

4Р + 5О2 = 2Р2О5

б) в зависимости от соотношения реагентов при взаимодействии фосфора с галогенами и серой образуются соответственно галогениды и сульфиды трех- и пятивалентного фосфора; например:

2Р + 5Cl2(изб.) = 2PCl5

2P + 3Cl2(недост.) = 2PCl3

2P + 5S(изб.) = P2S5

2P + 3S(недост.) = P2S3

Следует отметить, что с йодом фосфор образует только соединение PI3.

Роль восстановителя фосфор играет в реакциях с кислотами-окислителями:

— с разбавленной азотной кислотой:

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑

— с концентрированной азотной кислотой:

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2↑ + H2O

— с концентрированной серной кислотой:

2P + 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O

С другими кислотами фосфор не взаимодействует.

При нагревании с водными растворами щелочей фосфор подвергается диспропорционированию, например:

4P + 3KOH + 3H2O = PH3↑ + 3KH2PO2

8P + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2PH3↑ + 3Ba(H2PO2)2

Кроме фосфина РН3 в результате этих реакций образуются соли фосфорноватистой кислоты Н3РО2 – гипофосфиты, в которых фосфор имеет характерную степень окисления +1.

Применение фосфора

Основная часть производимого в мире фосфора расходуется на производство фосфорной кислоты, из которой получают удобрения и другие продукты. Красный фосфор используется при изготовлении спичек, он содержится в массе, которая наносится на спичечную коробку.

Фосфин

Наиболее известным водородным соединением фосфора является фосфин РН3. Фосфин – бесцветный газ с чесночным запахом, очень ядовит. Хорошо растворимый в органических растворителях. В отличие от аммиака малорастворим в воде. Практического значения фосфин не имеет.

Получение

Выше был рассмотрен способ получения фосфина при взаимодействии фосфора с водными растворами щелочей. Другой способ – действие соляной кислоты на фосфиды металлов, например:

Zn3P2 + 6HCl = 2PH3↑ + 3ZnCl2

Химические свойства

1. Кислотно – основные свойства

Будучи малорастворим в воде, фосфин образует с ней неустойчивый гидрат, который проявляет очень слабые основные свойства:

PH3 + H2O ⇄ PH3∙H2O ⇄ PH4+ + OH—

Соли фосфония образуются только с сильными кислотами:

PH3 + HCl = PH4Cl

PH3 + HClO4 = PH4ClO4

2. Окислительно – восстановительные свойства

Как и азот в аммиаке, фосфор в молекуле фосфина имеет низшую степень окисления – 3. Однако для фосфора эта степень окисления менее устойчива, чем для азота, поэтому фосфин проявляет более ярко выраженные восстановительные свойства, чем аммиак. Так, фосфин при температуре около 150 оС самовоспламеняется на воздухе:

2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O

Фосфин восстанавливает соли некоторых малоактивных металлов до свободных металлов, например:

PH3 + 8AgNO3 + 4H2O = H3PO4 + 8Ag + 8HNO3

Скачать:

Скачать бесплатно реферат на тему: «Фосфор»
Фосфор.doc (64 Загрузки)

а также на тему: «Фосфор и его соединения» 
Фосфор-и-его-соединения.doc (69 Загрузок)

Весь список рефератов можно посмотреть здесь

*на  изображении записи фотография белого фосфора

Физико-химические свойства

– бесцветный газ без вкуса и без запаха.[14]

По другим литературным источникам,[6] фосфин – бесцветный газ, обладающий неприятным запахом. Некоторые соединения с карбаматом аммония формируют запах аммиака, который служит сигнальным агентом.[6]

В водных растворах в реакции с некоторыми кислотами вещество образует нестойкие соли фосфония.[6]

Фосфин имеет низкий молекулярный вес и низкую точку кипения. Он в 1,2 раза тяжелее, чем воздух, поэтому легко смешивается с ним, не наслаиваясь. Молекула фосфина маленькая и неполярная, вследствие чего газ быстро проникает в предметы потребления и сквозь препятствия типа упаковочных бумаг и пленки.

. После фумигации фосфин быстро выветривается из продукции, практически не оставляя никаких следов.[14]

. В смеси с воздухом взрывоопасен, вследствие нередко присутствующей примеси Р2Н4 склонен к самовозгоранию.[6] Воспламенение может произойти, если твердые металлические формы фосфина войдут в контакт с водой, кислотами или другими химикатами. Стандартные концентрации при фумигации намного ниже, поэтому фосфин, применяемый должным образом, не представляет опасности для взрыва или пожара. Во избежание любого риска, гранулы или таблетки нужно распределять равномерно и все остатки препаратов следует закапывать.[14][4]

Физические характеристики

• Молекулярная масса 34,04;
• Температура плавления – 133,8 °C;
• Температура кипеня – – 87,8 °C;
• Температура замерзания – 133,5 °C;
• Плотность 1,529;
• Растворимость в воде 27 мл на 100 г (20 °C);
• Коэффициент растворимости в воде 0,276 (17 °C);
• Растворимость в крови практически та же, что и растворимость в воде;
• Нижний порог самовозгорания составляет 26-28 мг/л.[6][7]

При высоких концентрациях фосфин вызывает коррозию меди, латуни, медных сплавов, драгоценных металлов типа серебра и золота. Может вступать в реакцию с металлическими солями на фотографической пленке. По этой причине фосфин редко используется в строениях с электропроводкой, электрическими приборами, телефонным оборудованием, компьютерами.[14] Вещество не действует на сталь, белую и оцинкованную жесть, хлопчатобумажные и шелковые ткани, дерево, брезент, мешковину.[7]

Пестициды на основе фосфина

В практике борьбы с вредными организмами используют 3 действующих вещества, выделяющих газ фосфин:

• Алюминия фосфид, выделяет фосфин при взаимодействии с атмосферной влагой:

АlР + 3Н2O → Аl(ОН)3 + PH3

• Магния фосфид, выделяет фосфин при взаимодействии с атмосферной влагой, реакция протекает быстрее, нежели у алюминия фосфида:

P2Mg3 + 6H2O →2PH3 + 3Mg(OH)2

• Цинка фосфид, выделяет фосфин при взамодействии с кислотами в желудке грызунов:

Zn3P2 + 6НСl → 3ZnCl2 + 2РН3

Пестициды, содержащие
Фосфин

для сельского хозяйства:

Алфос, ТАБ *C
Альфин, ТАБ C	1250.00	₽
Дакфосал, ТАБ C	1611.03	₽
Джинн, ТАБ C
Катфос, ТАБ C	26.00	$
Квикфос, ТАБ C
Фоском, ТАБ C	27.00	$
Фостоксин, ТАБ C
Фосфин, ТАБ, Г C	17.00	$
Фумифаст, ТАБ C
Фумифос, ТАБ *C
Фумишанс, ТАБ C

* – закончился срок регистрации

С – смесевой пестицид

Действие на вредные организмы

Фосфин высокотоксичен для насекомых и животных.[14]

. Попадает в организм через органы дыхания. Яд преимущественно действует на нервную систему и нарушает обмен веществ. Также он влияет на кровеносные сосуды, печень, органы дыхания, почки.[6]

. Была обнаружена у ряда видов. Наиболее резистентными к этому препарату являются кожееды рода Troqoderma (в частности, Капровый жук), менее устойчив Амбарный долгоносик, еще менее – Суринамский мукоед, Фасолевая зерновка, Малый мучной хрущак, личинки Табачного жука.[7]

Популяции Зернового точильщика (Rhyzoperthadominika), резистентые к фосфину, обнаружены в Индии, ОАР, Сирии, Гвинеи, Ливии, Аргентине, Греции. Наличие резистентных популяций этого вредителя к фосфину в 90-х годах ХХ века было подтверждено в Азии и Австралии, а также в Индии. Уровни резистентности популяций Зернового точильщика устаналивали по имагинальной стадии. В экспериментах индийских исследователей было показано, что у резистентной популяции Зернового точильщика устойчивыми к действию фосфина оказались и яйца. Так, ЛД99 фосфина для яиц чувствительной расы и резистентной популяции составляли, соответственно, 0,56 и 3,25 г/л зерновой массы.[11]

В Австралии серьезными вредителями зерновых запасов при хранении являются сеноеды Psocoptera, особенно Liposcelis entomophila, Liposcelis bostrychophila, Liposcelis decolor. Для борьбы с этими вредителями применяется фумигация фосфином. В начале ХХI века зарегистрирована резистентность сеноедов к фосфину. Для ее преодоления рекомендовано применение комбинации спиносада с хлорпирифосметилом. Эта смесь была эффективна в течение трех месяцев.[11]

.

• Фумигант. Данные о резистентности грызунов к газу фосфину при поступлении его через дыхательные пути (при фумигации) отсутствуют, однако, в связи с тем, что при обработках помещений концентрация газа повышается в течение длительного времени (до двух суток), некоторые грызуны успевают покинуть обрабатываемую площадь.
• Приманка. При применении родентицидов, содержащих фосфид цинка, симптомы отравления у грызунов начинают проявляться через 1-3 часа после поедания приманки, поэтому поедание прекращается. Грызуны, не успевшие принять летальную дозу, остаются живыми и в дальнейшем избегают любых приманок.[12]

Токсикологические характеристики

Газ фосфин очень ядовит для животных и человека, поэтому при работке с ним нужно соблюдать все меры по обеспечению безопасности.[4]

. Обработка фосфином не наносит вреда предметам потребления. Запах, вкус, внешний вид, качество помола и выпечки не меняются. Фосфин может использоваться при карантинной обработке для контроля плодовых мух на свежих плодах и овощах. Вещество не препятствует прорастанию и может быть использовано для обработки семян.[4]

Симптомы отравления

. Обычно фумигант быстро проходит через дыхательные пути. Повреждение глаз может быть вызвано пылью твердых продуктов фосфина. Характерные признаки отравления отсутствуют и могут быть перепутаны с состоянием гриппа, пищевого отравления или алкогольного опьянения. Часто наблюдаемые признаки отравления следующие:

• затрудненное дыхание,
• тошнота,
• рвота
• головная боль,
• головокружение,
• усталость,
• конвульсии.

В легких случаях возможны боли в верхней части живота, отдающие в спину, появление чувства холода, кашля. При отравлении средней тяжести возникают страх, озноб, тошнота, рвота, стеснение в груди, шум в ушах. В случае серьезного отравления может произойти потеря сознания, остановка дыхания и сердцебиения.[14][6]

Стоит обратить внимание на то, что признаки отравления могут появиться до 48 часов после использования фумиганта. При подозрении на отравление пострадавший должен находиться под медицинским наблюдением как минимум в течение двух дней, чтобы избежать серьезного ущерба для здоровья и смерти.

Меры оказания первой помощи:

1. самозащита человека, оказывающего первую помощь (ношение аппаратов респираторной защиты при входе в комнату, обрабатываемую газом);
2. перемещение человека с признаками отравления из опасной области на свежий воздух;
3. вызов врача;
4. освобождение пострадавшего от одежды, поскольку она может содержать значительные количества газа, который можно случайно вдохнуть;
5. если человек с признаками отравления в сознании, его надо успокоить, обеспечить тишину и тепло.
6. если человек с признаками отравления без сознания, то необходимо проверить пульс, дыхание и уложить его в удобное место;
7. в случае остановки дыхания необходимо начать реанимационные мероприятия.[14]

Для защиты органов дыхания нужно использовать противогазы, имеющие защитные коробки, рекомендуемые для фосфина.[4]

. При небольших концентрациях токсиканта наблюдается вялость, реже – судороги, рвота; при действии высоких доз яда возникает беспокойство, вялость. У кошек взъерошивается шерсть, появляется неверная походка, одышка. Дыхание вначале более глубокое и замедленное, затем учащенное и поверхностное. Происходит сильное падение артериального давления.[6]

. Наблюдается расстройство зрения, нарушение аккомодации, шаткость походки, нечеткость речи, слабость, нарушения дыхания и пищеварения.[6]

. При повторном вдыхании невысоких доз яда (0,007 мг/л) у кошек, кроликов, морских свинок и белых крыс возникает сонливость, изменение дыхания, снижается аппетит, падает количество эритроцитов и гемоглобина в крови. Наблюдается апатия, жажда, ухудшается антитоксическая функция печени. Часть кошек погибает; перед смертью отмечаются слабые судороги.[6]

Фосфин выделенный фосфидом цинка

Фосфид цинка обладает средне выраженной кумуляцией, а также имеет кожно-резорбтивный эффект при использовании в виде масляных растворов. Не оказывает местно-раздражающего действия на кожу и сенсибилизирующего эффекта.[13]

. Жажда, понос, тошнота, рвота, головная боль в области затылка, слабость, озноб, затруднения дыхания, чувство страха, стеснение в груди.

. Пострадавшему необходимо дать внутрь 1%-ный раствор медного купороса (по чайной ложке через 5 минут) или 0,03% раствор марганцевокислого калия (через 5 минут по столовой ложке) до наступления рвоты; после чего предложить солевое слабительное, слизевые отвары и щелочные воды. В дальнейшем показано симптоматическое лечение. Жиры, касторовое масло, яйца и молоко применять недопустимо.[8][5]

Таблица Токсикологические данные составлена в соответствии с ГН 1.2.3111-13.[2]

История

Фосфористый водород (фосфин) впервые был применен в практике фумигации в 1934 году. Высокая пожароопасность ограничивала его использование, пока в 1953 году в Германии не разработали форму применения этого фумиганта в виде таблеток фосфида алюминия, из которых под воздействием влаги воздуха или продукции выделялся газ фосфин.[7]

При написании статьи также использовались источники:[1][3][10][9]