Химические свойства
Электронная конфигурация атома фосфора
1S22S22P63S23P33d0
Наружный электронный слой содержит 5 электронов. Наличием трех неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне объясняет то, что в нормальном, невозбужденном состоянии валентность фосфора равна 3.
Но на третьем энергетическом уровне имеются вакантные ячейки d-орбиталей, поэтому при переходе в возбужденное состояние 3S-электроны будут разъединяться, переходить на d подуровень, что приводит к образованию 5-ти неспаренных элементов.
Таким образом, валентность фосфора в возбужденном состоянии равна 5.
В соединениях фосфор обычно проявляет степень окисления +5, реже +3, -3.
1. Реакции с кислородом:
4P0 + 5O2 2P2+5O5
(при недостатке кислорода: 4P0 + 3O2 2P2+3O3)
2. С галогенами и серой:
2P0 + 3Cl2 ® 2P+3Cl3
P0 + 5S P2+5S5
(галогениды фосфора легко разлагаются водой, например:
PCl3 + 3H2O ® H3PO3 + 3HCl
PCl5 + 4H2O ® H3PO4 + 5HCl)
3. С азотной кислотой:
3P0 + 5HN+5O3 + 2H2O ® 3H3P+5O4 + 5N+2O
4. С металлами образует фосфиды, в которых фосфор проявляет степень окисления - 3:
2P0 + 3Mg ® Mg3P2-3
(фосфид магния легко разлагается водой Mg3P2 + 6H2O ® 3Mg(OH)2 + 2PH3 (фосфин))
3Li + P ® Li3P-3
5. Со щелочью:
4P + 3NaOH + 3H2O ® PH3 + 3NaH2PO2
В реакциях (1,2,3) - фосфор выступает как восстановитель, в реакции (4) - как окислитель; реакция (5) - пример реакции диспропорционирования.
Фосфор может быть как восстановителем, так и окислителем.
1)2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2
Al - Алюминий
H2SO4 - Серная кислота
Al2(SO4)3 - Сульфат алюминия
H2 - Газ водород
2)Ca+H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2
Ca - Кальций
H3PO4 - Фосфорная кислота
H2 - Газ водород
3) Na2O + H2SO4 = Na2SO4 + H2O
Na2O - Оксид натрия
H2SO4 - Серная кислота
H2O - Вода
4) H2O3+H2SO3 = ???(убедись, точно ли триоксид диводорода)
Объяснение:
Первое и второе - металлы, расположенные в ряду активности левее водорода, при взаимодействии с кислотой образуют соль и газ водород. Исключение: азотная и концентрированная серная кислота.
Третье - оскиды металлов при взаимодействии с кислотой образуют соль и воду.