Kuna aina tatu za misombo changamano isokaboni: oksidi, hidroksidi (zinazojumuisha asidi na besi), na chumvi. Metali nyingi na zisizo za metali zinaweza kutengeneza oksidi, hidroksidi, na pia kuwa sehemu ya mabaki ya tindikali. Kwa hivyo, fosforasi imejumuishwa kwenye mabaki ya asidi PO4. Kuna aina kadhaa za oksidi ya fosforasi. Ipasavyo, kuna hidroksidi kadhaa zake, ambazo huundwa kutoka kwa oksidi hizi. Hidroksidi ya fosforasi ya juu zaidi ni asidi ya fosforasi. Katika makala haya, tutazingatia sifa za kimwili na kemikali za kipengele hiki na misombo yake, na pia kuzungumza juu ya kuenea kwake katika asili na mambo mengine ya kuvutia.
Tabia za kimaumbile za fosforasi
Inaweza kuwepo katika tofauti mbalimbali. Fosforasi ni dutu ambayo inajumuisha kipengele kimoja cha kemikali. Atomi zake hazichanganyiki katika molekuli. Fomula ya fosforasi ni P. Hata hivyo, kulingana na muundo wa kimiani kioo, kipengele hiki kinaweza kuwepo katika umbo la vitu vitatu.
Inayojulikana zaidi ni fosforasi nyeupe - ina muundo wa nta na sumu kali. Kiwango myeyuko wa dutu hii ni nyuzi joto arobaini na nne, na kiwango cha mchemko ni digrii mia mbili na themanini. Kwa msuguano uliotolewanyenzo, huwaka haraka sana, hivyo huikata tu kwa kuiweka kwenye mazingira ya majini. Ikiwa unapasha joto kwa muda mrefu kwa joto la digrii mia mbili na hamsini za Celsius, inageuka kuwa fosforasi nyekundu. Dutu hii hutolewa kwa namna ya poda ya kahawia-nyekundu. Fosforasi nyekundu, tofauti na nyeupe, haina sumu.
Aina thabiti zaidi ya kuwepo kwa kipengele hiki inaweza kuitwa fosforasi nyeusi, ambayo kwa vipengele vingine vya nje inafanana na chuma: ina mng'ao wa kipekee, ina ugumu wa juu, upitishaji umeme na joto.
Kwa mtazamo wa kemia
Phosphorus ni kipengele cha kemikali kilicho katika kundi la tano na kipindi cha tatu katika jedwali la upimaji. Kutokana na hili tunaweza kuhitimisha kwamba valency yake ni tano. Kwa kuongeza, kutoka kwa meza ya mara kwa mara inaweza kuonekana kuwa kipengele cha fosforasi kina molekuli ya atomiki ya gramu thelathini na moja kwa mole. Hii ina maana kwamba mole 1 ya dutu itakuwa na uzito wa gramu 31 moja. Kwa kuzingatia sifa za kemikali za fosforasi, tutazungumza kuhusu athari zake kwa misombo rahisi na pia changamano.
Muingiliano na dutu rahisi
Jambo la kwanza unahitaji kulipa kipaumbele ni uoksidishaji wa fosforasi. Hii ni majibu yake na oksijeni. Matokeo yake, vitu viwili tofauti vinaweza kuundwa - kila kitu kitategemea uwiano wa vipengele hivi.
Chaguo la kwanza - fuko nne za fosforasi na fuko tatu za oksijeni huunda fuko mbili za trioksidi ya fosforasi. Mwingiliano huo wa kemikali unaweza kuandikwa kwa kutumia zifuatazoequation: 4P + 3O2=2P2O3.
Chaguo la pili ni uundaji wa fuko nne za fosforasi na moles tano za oksijeni, fuko mbili za pentoksidi ya fosforasi. Mwitikio huu unaweza kuonyeshwa kwa kutumia mlinganyo ufuatao:
Katika athari zote mbili za kemikali, kuna mwanga mwingi. Kwa kuongeza, fosforasi inaweza kuingiliana na vitu rahisi kama vile metali, halojeni (fluorine, iodini, bromini, klorini), sulfuri. Kipengele hiki cha kemikali kinaweza kuonyesha sifa za kupunguza na oksidi. Mfano wa mwingiliano na halojeni ni klorini. Inafanyika katika hatua mbili. Ya kwanza ni malezi ya moles mbili za triklorate ya fosforasi kutoka moles mbili za zisizo za chuma zinazohusika na moles tatu za klorini. Mwingiliano huu unaweza kuonyeshwa kwa kutumia mlingano ufuatao: 2P +3Cl2=2PCl3.
Hatua ya pili ya mchakato huu ni kuongezwa kwa atomi za klorini kwenye triklorati ya fosforasi iliyopatikana tayari. Kwa hivyo, wakati kiasi sawa cha klorini kinaongezwa kwa mole moja ya mwisho, mole moja ya pentachlorate ya fosforasi huundwa. Tunaandika mlingano wa majibu haya kama ifuatavyo: PCl3 + Cl2=PCl5.
Maadili ya mwingiliano wa fosforasi na metali yanaweza kuonekana katika mfano huu. Ikiwa tunachukua moles tatu za potasiamu na mole moja ya fosforasi, tunapata mole moja ya phosfidi ya potasiamu. Mchakato wa aina hii unaweza kuandikwa kwa kutumia mlingano wa kiitikio ufuatao: 3K + P=K3R.
Maingiliano nadutu changamano
Michanganyiko changamano ya kemikali ambayo fosforasi inaweza kuathiriwa nayo ni pamoja na asidi na chumvi. Hebu tueleze kwa mpangilio vipengele vya mguso wa kipengele kinachozingatiwa na vikundi hivi vya kemikali.
Fosforasi na asidi
Kati ya mengine yote, mwingiliano wa fosforasi na asidi ya nitriki huonekana wazi. Ili kutekeleza aina hii ya majibu, ni muhimu kuchukua vipengele vifuatavyo: fosforasi kwa kiasi cha moles tatu, moles tano ya asidi ya nitrati, na pia maji - moles mbili. Kutokana na mwingiliano huo wa kemikali, tunapata bidhaa zifuatazo: asidi ya fosforasi na oksidi ya nitrojeni. Mlinganyo wa majibu haya umeandikwa kama ifuatavyo: 4 + 5NO.
Phosphorus na chumvi
Aina hii ya mwingiliano wa kemikali inaweza kuzingatiwa kwa mfano wa mmenyuko wa ile inayozingatiwa kuwa isiyo ya metali na cuprum sulfate. Ili kutekeleza mchakato huu, ni muhimu kuchukua moles mbili za fosforasi, moles tano za sulfate ya shaba, moles nane za maji. Kama matokeo ya mwingiliano wa vitu hivi, tunapata misombo ya kemikali ifuatayo: asidi ya sulfate kwa kiasi cha moles tano, shaba safi - kiasi sawa, na asidi ya fosforasi - moles mbili. Mchakato huu unaweza kuandikwa katika mfumo wa mlingano ufuatao: SO4 + 5Cu + 2H3PO4.
Kupata hii isiyo ya chuma
Katika viwanda, dutu inayohusika hutolewa kutoka kwa mchanganyiko wa kemikali kama vile fosfeti ya kalsiamu. Kwa hii; kwa hilimmenyuko wa kemikali ufuatao unafanywa: chumvi iliyoainishwa imechanganywa na mchanga (oksidi ya silicon) na kaboni kwa idadi ya molar ya 1: 3: 5, kwa sababu hiyo, silicate ya kalsiamu, fosforasi na gesi ya chad hupatikana kwa uwiano wa molar wa 3.:2:5.
misombo ya fosforasi na mali zake
Michanganyiko inayojulikana zaidi ya ile inayozingatiwa kuwa isiyo ya metali ni hidroksidi ya fosforasi. Inaweza kuwa ya aina kadhaa kulingana na oksidi ambayo hutengenezwa. Hidroksidi ya fosforasi inaweza kupatikana kwa kufanya mmenyuko wa kemikali kati ya oksidi yake na maji. Kutokana na athari hizi, aina mbalimbali za dutu huundwa. Kwa hivyo, hidroksidi (3) inaweza kupatikana kutoka kwa trioksidi, na hidroksidi ya fosforasi (5) kutoka kwa pentoksidi. Dutu hizi zina sifa ya asidi na zinaweza, kwa upande wake, kuitikia pamoja na metali, chumvi, besi n.k.
Hidroksidi ya fosforasi ya juu zaidi ni asidi ya fosforasi. Ina oksijeni na ya kikabila. Fomula yake ni H3PO4.
Sifa za kemikali za kimsingi
Phosphorus hidroksidi, fomula yake ambayo imetolewa hapo juu, inaweza kuitikia kwa vitu sahili na changamano. Hebu tuangalie kwa makini michakato hii.
Mitikio ya asidi ya fosforasi pamoja na metali
Kama misombo mingine ya kemikali ya darasa hili, hidroksidi ya fosforasi inaweza kuingiliana na metali. Wakati wa mchakato huu, mmenyuko wa uhamishaji hufanyika ambapo atomi za chuma hubadilisha atomi za hidrojeni, na hivyo kutengeneza chumvi na hidrojeni, ambayo hutolewa angani kama gesi yenye harufu mbaya. Ili majibu hayainaweza kupatikana, chuma lazima iko upande wa kushoto wa hidrojeni katika mfululizo wa shughuli za electrochemical. Hiyo ni, vitu kama vile shaba, fedha na vingine kama hivyo haviwezi kuguswa na asidi ya fosforasi, kwani kwa sababu ya shughuli zao za chini za kemikali hazitaweza kuondoa atomi za hidrojeni kutoka kwa misombo yao.
Chukua alumini kama mfano. Wakati moles mbili za kipengele hiki zinaongezwa kwa moles mbili za hidroksidi ya fosforasi, tunapata phosphate ya alumini na hidrojeni kwa kiasi cha moles 2 na 3, kwa mtiririko huo. Mlinganyo wa itikio hili umeandikwa kama ifuatavyo: 2Al + 2H3PO4=2AlPO4 + 3H 2.
Muingiliano na besi
Hidroksidi ya fosforasi, kama asidi nyingine nyingi, inaweza kuingia katika athari za kemikali kwa besi. Michakato kama hiyo inaitwa athari za kubadilishana. Matokeo yake, hidroksidi mpya huundwa, pamoja na asidi mpya. Matendo kama haya yanaweza tu kutokea ikiwa moja ya bidhaa zinazotokana haiyeyuki katika maji, yaani, inapita, kuyeyuka kama gesi, au ni maji au elektroliti dhaifu sana.
asidi ya fosforasi na chumvi
Katika hali hii, hisia ya kubadilishana pia hutokea. Matokeo yake, unaweza kupata asidi mpya na chumvi. Ili aina hii ya majibu kutendeka, sheria ambayo imeelezwa hapo juu lazima pia izingatiwe.
Matumizi ya fosforasi na misombo yake katika tasnia
Kwanza kabisa, misombo ya kipengele hiki cha kemikali hutumikakutengeneza mchanganyiko unaotumika kwenye uso wa upande wa masanduku ya mechi. Vichwa vya mechi zenyewe pia hutiwa mchanganyiko ulio na fosforasi.
Pentoksidi ya kile kinachozingatiwa kuwa si cha chuma hutumika sana kama kikaushio cha gesi. Pia hutumiwa katika tasnia ya kemikali ili kupata hidroksidi ya fosforasi, fomula na mali ambayo ilijadiliwa hapo juu. Aidha, hutumika katika utengenezaji wa glasi.
Phosphorus hidroksidi pia hutumika katika tasnia nyingi. Kwanza kabisa, hutumiwa katika utengenezaji wa mbolea. Hii ni kutokana na ukweli kwamba fosforasi ni muhimu kwa mimea. Kwa hiyo, kuna idadi ya mbolea tofauti ambazo zinafanywa kwa misingi ya kiwanja cha yasiyo ya chuma katika swali. Kwa madhumuni haya, vitu kama vile phosphate ya kalsiamu hutumiwa. Chumvi hutumiwa kama mbolea katika fomu ya ardhini. Kwa kuongeza, superphosphate ya kawaida na mbili hutumiwa kwa hili. Ammophos na nitroammophos pia inaweza kutumika kama mbolea. Mbali na hayo yote hapo juu, chumvi au hidroksidi ya fosforasi hutumiwa kama reagent ili kuamua uwepo wa misombo ya fedha katika suluhisho. Kwa hivyo, dutu hii huongezwa, ambayo ni pamoja na mabaki ya asidi PO4, kwenye mmumunyo. Ikiwa mwisho una chumvi au hidroksidi ya fedha, mvua ya njano yenye tajiri itaunda. Hii ni argentum phosphate, ambayo ina fomula ya kemikali ifuatayo: AgNO3.
Muundo wa atomi ya fosforasi
Kama unavyojua, atomi zote zinajumuisha kiini na elektroni zinazozunguka. Karibu naye. Kiini kina protoni na neutroni. Elektroni zina chaji hasi, protoni zina chaji chanya, na neutroni zina chaji sifuri. Nambari ya serial ya fosforasi katika jedwali la upimaji ni kumi na tano. Kutokana na hili tunaweza kuhitimisha kwamba kiini chake kina protoni kumi na tano. Ikiwa atomi haina upande wowote na sio ioni, basi kuna elektroni nyingi kama vile kuna protoni. Hiyo ni, kwa upande wa fosforasi, kuna kumi na tano kati yao.
Ikiwa moja ya elektroni itaondoka kwenye obiti yake, atomi itageuka kuwa ioni yenye chaji chanya, yaani, mwanishi. Elektroni moja ikiungana, ayoni yenye chaji hasi huundwa - anion.
Katika jedwali la mara kwa mara la vipengele vya kemikali, unaweza kuona kwamba fosforasi ni ya kipindi cha tatu. Kutokana na hili ni wazi kuwa kuna obiti tatu karibu na kiini, ambayo elektroni husambazwa sawasawa. Ya kwanza ina mbili, ya pili ina nane, na ya tatu ina tano.
Kuenea katika asili
Sehemu kubwa ya fosforasi katika ukoko wa dunia ni 0.08%. Sio kipengele cha kawaida cha kemikali katika asili. Hata hivyo, kuna kundi zima la madini ambayo ni pamoja na fosforasi. Hizi ni apatites, pamoja na phosphorites. Ya kawaida ya kundi la kwanza ni fluorapatite. Fomula yake ya kemikali ni kama ifuatavyo: 3Ca3(PO4)2•CaF2. Inakuja katika vivuli vya uwazi, kijani na turquoise. Miongoni mwa fosforasi, fosfati ya kalsiamu ndiyo inayojulikana zaidi, ikiwa na fomula ya kemikali ifuatayo: Ca3(PO4)2. Aidha, misombo ya fosforasihupatikana katika tishu za viumbe hai mbalimbali.
Jukumu la fosforasi na misombo yake katika asili na mwili
Kipengele hiki cha kemikali ni muhimu sana kwa utendaji kazi wa kawaida wa karibu viungo vyote na mifumo yake. Kwanza kabisa, bila hiyo, kazi ya laini ya figo haiwezekani. Kipengele hiki kinashiriki katika michakato ya metabolic ya mwili. Pia inakuza kuzaliwa upya kwa tishu haraka. Bila hivyo, vitamini vingine haziwezi kuamilishwa ili kufaidisha mwili - ndiyo sababu fosforasi mara nyingi huongezwa kwa karibu maandalizi yote ya vitamini kama sehemu ya ziada. Aidha, ni moja ya vipengele vya kemikali vinavyohakikisha kazi ya kawaida ya moyo. Yeye, pamoja na yote yaliyo hapo juu, anahusika katika mchakato wa mgawanyiko wa seli, hivyo maisha duniani haiwezekani bila microelement hii.
Kudhibiti usawa wa chumvi-maji-chumvi ni kazi nyingine ambayo viunga vya zisizo za metali zinazozingatiwa katika makala haya hutekeleza katika mwili. Aidha, ni moja ya vipengele kuu vya tishu za mfupa na misuli. Asilimia kubwa pia hupatikana kwenye meno. Miongoni mwa mambo mengine, pia ni muhimu kuzingatia kwamba fosforasi inahusika katika kuhakikisha utendaji wa kawaida wa mfumo wa neva. Dalili za upungufu katika mwili wa kipengele cha kufuatilia kinachohusika ni kama ifuatavyo: kuongezeka kwa uchovu, ufanisi mdogo, usumbufu katika utendaji wa mfumo wa neva (neurosis, hysteria, nk), homa ya mara kwa mara, uchovu wa misuli ya moyo., maumivu katika mifupa na misuli, hamu mbaya sana. Ili kuepuka jambo kama ukosefu wa fosforasi katika mwili, unahitaji kujuani vyakula gani vilivyomo.
Kwanza kabisa, samaki wanapaswa kutengwa miongoni mwa vyakula vilivyo na kipengele cha kemikali kinachozingatiwa. Mkusanyiko mkubwa wa fosforasi huzingatiwa katika spishi kama vile sturgeon, mackerel, makrill ya farasi, tuna, sardine, capelin, pollock, smelt. Kwa kuongezea, kipengele cha ufuatiliaji kilichojadiliwa katika makala hii kinapatikana katika nyama ya kaa, kamba, na pia katika bidhaa za maziwa kama vile jibini la Cottage, jibini iliyochakatwa na jibini.
Hitimisho
Phosphorus, ingawa si kipengele cha kemikali cha kawaida sana kwenye sayari, ina umuhimu mkubwa kutoka kwa mtazamo wa kiviwanda na kibaolojia. Yeye na misombo yake, hasa, hidroksidi ya fosforasi, hutumiwa katika utengenezaji wa aina mbalimbali za bidhaa. Makala pia yalielezea sifa za hidroksidi ya fosforasi (asidi ya fosforasi) na sifa za mwingiliano wake na metali, besi na chumvi.
