Степень окисления фосфора
Общие сведения о степени окисления фосфора
В чистом виде белый фосфор совершенно бесцветен и прозрачен; технический белый фосфор окрашен в желтоватый цвет и по внешнему виду похож на воск. Плотность 1,83 г/см3. На холоду белый фосфор хрупок, но при температуре выше 15oС становится мягким и легко режется ножом. На воздухе он легко окисляется, вследствие чего светится в темноте. Имеет молекулярную кристаллическую решетку в узлах которой находятся тетраэдрические молекулы P4. Ядовит.
Красный фосфор состоит из нескольких форм, являющихся полимерными веществами, состав которых до конца не изучен. Медленно окисляется на воздухе, не светится в темноте, неядовит. Плотность 2,0-2,4 г/см3. При нагревании сублимируется. При охлаждении паров красного фосфора получается белый фосфор.
Черный фосфор образуется из белого путем его нагревания под высоким давлением при 200-220oС. По внешнему виду похож на графит, жирный на ощупь. Плотность – 2,7 г/см3. Полупроводник.
Степень окисления фосфора в соединениях
Фосфор может существовать в виде простого вещества (см. выше) – неметалла, а как известно, степень окисления неметаллов в элементарном состоянии равна нулю.
При нагревании фосфор окисляет почти все металлы, образуя фосфиды, в которых его степень окисления равна (-3):Mg3P-32, P-3H3.
В качестве соединений фосфора, в которых он проявляет степень окисления равную (+1) можно рассматривая производные фосфинат-иона ([P+1O2H2]—), например его водородное производное – фосфиновую кислоту (H[P+1O2H2]).
Для фосфора характерна степень окисления (+3): P+3Cl3, P+3Br3, P+32O3, H2[P+3O3H] (фосфоновая кислота).
Фосфор проявляет степень окисления (+5) в соединениях с галогенами, кислородом, серой и азотом (P+5Cl5, P+52O5, P+52S5, P+53N5), а также в соединениях смешанного типа (H3P+5O4, P+5OCl3, P+52O3S2, P+5ON, P+5NCl2 и т.д.).
Примеры решения задач
Задание | Установите соответствие между схемами превращения веществ и изменением степени окисления фосфора:
|
||||||||||
Ответ | Будем поочередно определять степень окисления фосфора в каждой из предложенных схем превращений, а затем выберем верный вариант ответа.
|
Задание | Укажите степени окисления азота в соединениях. Приведите примеры. |
Ответ | Для азота характерно множество степеней окисления: (-3) (NH3–аммиак, Na3N – азид натрия), (-2) (N2H2–гидразин), (-1) (NH2OH– гидроксиламин), 0 (N2– простое вещество азот), (+1) (N2O– несолеобразующий оксид), (+2) (NO– несолеобразующий оксид), (+3) (N2O3–оксид, HNO2–азотистая кислота), (+4) (NO2–оксид) и (+5) (N2O5 – кислотный оксид, HNO3 – азотная кислота). |