Общая химия полностью

При горении фосфора образуется густой белый дым; поэтому белым фосфором снаряжают боеприпасы (артиллерийские снаряды, авиабомбы и др.), предназначенные для образования дымовых завес.

- 406 -

Большое количество фосфора идет на производство фосфорорганических препаратов, к числу которых относятся весьма эффективные средстве уничтожения насекомых-вредителей.

Свободный фосфор чрезвычайно активен. Он непосредственно взаимодействует со многими простыми веществами с выделением большого количества теплоты. Легче всего фосфор соединяется с кислородом, затем с галогенами, серой и со многими металлами, причем в последнем случае образуются фосфиды, аналогичные нитридам, — например Ca₃P₂, Mg₃P₂ и др. Все эти свойства особенно резко проявляются у белого фосфора; красный фосфор реагирует менее энергично, черный вообще с трудом вступает в химические взаимодействия.

С водородом фосфор образует газообразный фосфористый водород, или фосфин, PH₃. Его можно получить кипячением белого фосфора с раствором щелочи или действием соляной кислоты на фосфид кальция Ca₃P₂:

Фосфин — бесцветный газ с чесночным запахом, очень ядовитый. При его горении образуются фосфорный ангидрид и вода:

Основные свойства выражены у фосфина слабее, чем у аммиака. Он образует соли только с наиболее сильными кислотами, например PClO₄, HCl. В этих солях катионом является ион фосфония PH₄⁺. Примером может служить хлорид фосфония PH₄Cl. Соли фосфония — очень непрочные соединения; при взаимодействии с водой они разлагаются на галогеноводород и фосфин.

Фосфор непосредственно соединяется со всеми галогенами с выделением большого количества теплоты. Практическое значение имеют главным образом соединения фосфора с хлором.

Хлорид фосфора(III), или треххлористый фосфор, PCl₃ получается при пропускании хлора над расплавленным фосфором. Он представляет собой жидкость, кипящую при 75°C.

При действии воды PCl₃ полностью гидролизуется с образованием хлороводорода и фосфористой кислоты H₃PO₃:

При пропускании хлора в треххлористый фосфор получается хлорид фосфора(V), или пятихлористый фосфор, PCl₅, который при обычных условиях образует твердую белую массу. Пятихлористый фосфор тоже разлагается водой с образованием хлороводорода и фосфорной кислоты. Аналогичные соединения фосфор образует с бромом, иодом и фтором; однако для иода соединение состава PI₅ неизвестно.

- 407 -

Хлориды фосфора применяются при синтезах различных органических веществ.

К важнейшим оксидам фосфора принадлежат P₂O₃ и P₂O₅.

Оксид фосфора(III), или фосфористый ангидрид, P₂O₃ получается при медленном окислении фосфора или когда фосфор сгорает при недостаточном доступе кислорода. Это белые кристаллы, плавящиеся при 23б8°C. Молекулярная масса его при низких температурах соответствует формуле P₄O₆. При действии холодной воды оксид фосфора(III) медленно взаимодействует с ней, образуя фосфористую кислоту H₃PO₃. Как оксид фосфора(III), так и фосфористая кислота обладают сильно выраженными восстановительными свойствами.

Оксид фосфора(V), или фосфорный ангидрид, P₂O₅ образуется при горении фосфора на воздухе или в кислороде в виде белой объемистой снегообразной массы. Плотность его пара соответствует формуле P₄O₁₀.

Оксид фосфора(V) жадно соединяется с водой и потому применяется как очень сильное водоотнимающее средство. На воздухе оксид фосфора(V), притягивая влагу, быстро превращается в расплывающуюся массу метафосфорной кислоты.

Фосфорные кислоты. Оксиду фосфора(V) отвечает несколько кислот. Важнейшая из них — это ортофосфорная кислота H₃PO₄, называемая обычно просто фосфорной. Другие фосфорные кислоты представляют собою полимерные соединения. В анионе всех фосфорных кислот атом фосфора, находящийся в состоянии sp³-гибридизации, окружен четырьмя атомами кислорода, расположенными в вершинах тетраэдра. Ортофосфорная кислота построена из изолированных тетраэдров, в других фосфорных кислотах тетраэдры PO₄ объединены через атомы кислорода в агрегаты, содержащие от двух до весьма большого числа — порядка 10⁵ - атомов фосфора.

Ортофосфорная кислота H₃PO₄ образует бесцветные прозрачные кристаллы, плавящиеся при 42,35°C. В воде она растворяется очень хорошо.

Ортофосфорная кислота не принадлежит к числу сильных кислот. Константы ее диссоциации равны: K₁=8·10^-3, K₂=6·10^-8, K₃=10^-12. Будучи трехосновной, она образует три ряда солей: средние и кислые с одним или с двумя атомами водорода в кислотном остатке. Средние соли фосфорной кислоты называют ортофосфатами или просто фосфатами, кислые — гидрофосфатами:

- 408 -

Дигидрофосфаты растворимы в воде; из гидрофосфатов и средних фосфатов хорошо растворимы лишь соли щелочных металлов и аммония.