Ca 3 (PO4) 2 + 3SIO 2 + 5C \u003d 3CASIO 3 + 5CO + P 2
Fosforparen vid denna temperatur består nästan fullständigt av molekyler P2, som, när den kyldes, kondenseras i molekyler P4.
När kondenserande ångor bildas vit (gul) fosforsom består av molekyler P4 med en tetrahedronform. Det är en mycket reaktiv mjuk mjuk vax substans av en blekgul färg, löslig i serougoland och bensen. I luft, fosforflammivare vid 34 o C. Den har en unik förmåga att glöda i mörkret på grund av långsam oxidation till det nedre. Det är vit fosfor och var i sin tid belysat med ett varumärke.
Om den vita fosforen är uppvärmd utan luftåtkomst, går den in i rött (för första gången de fick endast 1847). namn röd fosforavser direkt till flera modifieringar som skiljer sig åt i densitet och färg: det varierar från apelsin till mörkröd och till och med lila. Alla sorter av röd fosfor är olösliga i organiska lösningsmedel, jämfört med vit fosfor, de är mindre reaktiva (brandfarliga luft vid T\u003e 200 ° C) och har en polymerstruktur: Dessa är tetrahedra p4, associerad med varandra i oändliga kedjor . Något som annorlunda än "lila fosfor", som består av grupperingar P 8 och P 9, som läggs i långa rörformiga strukturer med en femkantig tvärsektion.
För Ökat tryck Vit fosfor går in i svart fosforByggd av volymetriska hexagoner med fosforsatomer i hörn som är associerade med varandra i lager. För första gången genomfördes denna omvandling 1934. Amerikansk fysiker Perse Williams Bridzman. Strukturen av svart fosfor liknar grafit, med den enda skillnaden att lager som bildas av fosforatomer är inte plana, men "korrugerade". Svart fosfor är den minst aktiva modifieringen av fosfor. När det är uppvärmd utan luftåtkomst, går det, som rött, i par, varifrån den vita fosforen kondenseras.
Vit fosfor är mycket giftig: den dödliga dosen av ca 0,1 g. På grund av risken för självantändning i luften lagras den under vattenskiktet. Röd och svart fosfor mindre giftig, som icke-volatorer och praktiskt taget olösligt i vatten.
Kemiska egenskaper
Vit fosfor är mest kemiskt aktiv (i reaktionsekvationerna med deltagande av vit fosfor för enkelhet registreras som P, och inte P4, speciellt eftersom liknande reaktioner också är möjliga med deltagande av röd fosfor, vars molekylära sammansättning är osäker ). Fosfor är direkt ansluten till många enkla och komplexa ämnen. I kemiska reaktioner fosfor, som det kan vara ett oxidationsmedel och ett reduktionsmedel.
hur oxidationsmedel Fosfor interagerar med många med bildandet av fosfider, till exempel:
2p + 3ca \u003d ca 3 p 2
P + 3NA \u003d Na3 p
Observera att direkt med fosfor är praktiskt taget inte ansluten.
hur reduktionsmedel Fosforier interagerar med, halogener, svavel (dvs med mer elektronegativa icke-metaller). Samtidigt, beroende på betingelserna för reaktions-, fosfor (III) -föreningar och fosforföreningar (V) kan bildas.
a) med långsam oxidation eller med brist på syrefosfor oxideras med fosforoxid (III) eller fosforanhydrid P203:
4P + 3O 2 \u003d 2R203
När förbränning av fosfor i överskott (eller luft) bildas fosforoxid (V), eller fosforsyraanhydrid P2O5:
4p + 5o 2 \u003d 2p 2 o 5
b) beroende på förhållandet mellan reagens i samverkan mellan fosfor med halogener och grå, bildas halogeniderna och sulfiderna av tre- och femblommiga fosfor; t.ex:
2p + 5cl 2 (hans.) \u003d 2pcl 5
2p + 3cl 2 (närmare) \u003d 2pcl 3
2p + 5s (q.) \u003d P 2 s 5
2p + 3s (Climb) \u003d p 2 s 3
Det bör noteras att med jodfosfor bildar endast PI3-anslutningen.
Rollen av reforestantfosfor spelar i reaktioner med oxiderande syror:
3P + 5HNO 3 + 2H20 \u003d 3H3 PO4 + 5NO
- med koncentrerad salpetersyra:
P + 5HNO 3 \u003d H3 PO4 + 5NO 2 + H2O
- med koncentrerad svavelsyra:
2P + 5H2S04 \u003d 2H3 PO4 + 5SO2 + 2H20
Fosfor interagerar inte med andra syror.
Vid uppvärmning med vattenhaltiga lösningar utsätts fosfor för oproportionering, till exempel:
4P + 3kOH + 3H2O \u003d pH 3 + 3KH 2 PO 2
8P + 3BA (OH) 2 + 6H2O \u003d 2PH 3 + 3BA (H2P02) 2
Förutom fosfin pH 3, som ett resultat av dessa reaktioner bildas salter av fosforsyra H3 PO2 - hypofosfiter, i vilka fosfor har en karakteristisk grad av oxidation +1.
Applicering av fosfor
Huvuddelen av fosforen som produceras i världen spenderas på framställning av fosforsyra, varav gödselmedel och andra produkter erhålles. Röd fosfor används vid framställning av matchningar, den finns i massan, som appliceras på matchboxen.
Fosfin
Den mest berömda väteförening Fosfor är fosfin pH 3. Fosfin är en färglös gas med vitlök lukt, mycket giftig. Väl löslig i organiska lösningsmedel. Till skillnad från ammoniak, i vatten i vatten. Praktiskt värde av fosfin har nr.
Erhållande
Över förfarandet för att erhålla fosfin i samverkan mellan fosfor med vattenhaltiga lösningar. En annan metod är verkan av saltsyra på fosfid av metaller, till exempel:
ZN3P2 + 6HCl \u003d 2PH 3 + 3ZNCL 2
Kemiska egenskaper
- Syra - grundläggande egenskaper
Att vara en minoritet i vatten bildar fosfin ett instabilt hydrat med det, som uppvisar mycket svaga grundläggande egenskaper:
PH 3 + H2O ⇄ pH 3 ∙H2O ⇄ pH 4 + + OH -
Fosfoniumsalter bildas endast med:
PH 3 + HCl \u003d pH 4 cl
PH 3 + HClO4 \u003d pH 4 clo 4
- Oxidativ - rehabiliteringsegenskaper
Hela listan över abstrakt kan ses.
* På bilden av skrivet foto av vit fosfor
Definition
Fosfin (hydrid fosfor, monofosfang) i konventionella förhållanden Det är en färglös gas, dåligt löslig i vatten och inte reagera med den.
Bruttoformeln - pH 3 (molekylens struktur visas i fig. 1). Den molära massan av fosfin är 34,00 g / mol.
Fikon. 1. Strukturen hos fosfinmolekylen med en indikation av valensvinkeln och längden kemisk bindning.
Vid låga temperaturer bildas en fast krystrix 8PH 3 × 46H20. Densitet - 1,5294 g / 1. Kokpunkt - (-87,42 o c), smältning - (-133,8 O c).
OSR är ett starkt reduktionsmedel, oxiderat med koncentrerad svavel och salpetersyror, jod, syre, väteperoxid, natriumhypoklorit. Donoregenskaper uttrycks signifikant mindre än ammoniak.
PH3, graden av oxidation av elementen i den
För att bestämma graden av oxidation av de element som är en del av fosfinen måste du först räkna ut för vilka föremål som detta värde är definitivt känt.
Fosfin är det triviala namnet på den fosforhydrid, och som är känt är graden av oxidation av väte i hydrider lika med (+1). För att hitta graden av fosforoxidation, tar vi det till ett värde för "X" och vi definierar det med hjälp av en elektrofetral ekvation:
x + 3 × (+1) \u003d 0;
Därför är graden av oxidation av fosfor i fosfin lika med (-3):
Exempel på att lösa problem
Exempel 1.
| Uppgiften | Bestäm graden av oxidation av syrabildande element i följande föreningar: HNO2, H2CO3, H4 Si04, HPO3. |
| Beslut | I dessa föreningar är syrabildande element kväve, kol, kisel och fosfor. Graden av oxidation av syre är (-2) och väte - (+1). Vi kommer att ta för "X" graden av oxidation av det syrabildande elementet och med hjälp av en elektronreflektivitetsekvation hittar vi dess värde: 1 + x + 2 × (-2) \u003d 0; Graden av kväve är lika med (+3). 2 × (+1) + x + 3 × (-2) \u003d 0; Graden av koloxidation är lika med (+4). 4 × (+1) + x + 4 × (-2) \u003d 0; Graden av kiseloxidation är lika med (+4). 1 + x + 3 × (-2) \u003d 0; Graden av oxidation av fosfor är lika med (+5). |
| Svar | HN +3O2, H2C +4O3, H4Si +4O4, HP +5O3 |
Exempel 2.
| Uppgiften | Den största graden av järn visas i samband:
|
| Beslut | För att ge det korrekta svaret på frågan, bestämmer vi växelvis graden av järnoxidation i var och en av de föreslagna föreningarna med användning av den elektrometrala ekvationen. a) Graden av oxidation av kalium är alltid lika (+1). Graden av koloxidation hos cyanidjon är lika med (+2) och kväve - (-3). Vi kommer att göra betydelsen av oxidationen av järn: 4 × 1 + x + 6 × 2 + 6 × (-3) \u003d 0; b) Graden av oxidation av kalium är alltid lika (+1). Graden av koloxidation hos cyanidjon är lika med (+2) och kväve - (-3). Vi kommer att göra betydelsen av oxidationen av järn: 3 × 1 + x + 6 × 2 + 6 × (-3) \u003d 0; c) graden av oxidation av syre i oxider (-2). Vi kommer att göra betydelsen av oxidationen av järn: d) graden av oxidation av syre och väte är lika med (-2) respektive (+1). Vi kommer att göra betydelsen av oxidationen av järn: x + 2 × (-2) + 2 × 1 \u003d 0; Den största graden av järnoxidation är (+3) och det existerar i föreningen enligt kompositionen K3. |
| Svar | Alternativ 2. |
Närmaste källa till sten som innehåller fosfin, listades på kartorna, och David skickade en arbetsgrupp av blå och gröna ryttare där, som var tvungen att starta skörden av den eldig sten.
Nu leddes de av alla triks av fienden, de lärde sig hur man utvärderar funktionerna i attacker, lärde sig hur man sparar styrkan hos ryttare och djur, hur man skyddar mot ångor fosfin och tråden slår.
Eldstrålar fosfin, torkad av drake, bildade ett kontinuerligt byte av ljusmönster i luften.
Ryttare upptäckte tätning fosfin På platån någonstans mellan floden Malay och Sadrid.
Medan draken kopplade sin besvärliga kropp på en sådan olämplig landningsplats, jagar hans stora vingar längs gården luktade fosfin luft.
Tvekade sedan den misslyckade fosfin Byxor och skjorta och torkade dem i solen, vinkar buskarna.
När Jacks gick till sig själv, rubrik för att ändra den misslyckade fosfin En flygdräkt, han blev fångad på ögonen på bukten skiss, fortfarande utfälld på skrivbordet.
Jacks sätter ruta i munnen av sin del och, som alltid upplever den inre trepid, började lyssna som de kraftfulla tänderna på draken krossas fosfin en sten.
Graden av oxidation i p3
Allmän information om fosfin och oxidationsexamen i P3
Bruttoformel - PH3 (strukturen i molekylen visas. 1). Den molära massan av fosfin är 34,00 g / mol.
Betydelsen av ordet fosfin
1. Strukturen hos fosfinmolekylen med en indikation av valensvinkeln och längden på den kemiska bindningen.
Vid låga temperaturer, bildar 8PH3 × 46H2O fasta krystrix. Densitet - 1,5294 g / l. Kokpunkt - (-87,42 ° C), smältning - (-133,8 ° C).
OSR är ett starkt reduktionsmedel, oxiderat med koncentrerade svavelsyra och salpetersyror, jod, syre, väteperoxid, natriumhypoklorid. Donoregenskaper uttrycks signifikant mindre än ammoniak.
PH3, graden av oxidation av elementen i den
För att bestämma graden av oxidation av de element som är en del av fosfinen måste du först räkna ut för vilka föremål som detta värde är definitivt känt.
Fosfin är det triviala namnet på den fosforhydrid, och som är känt är graden av oxidation av väte i hydrider lika med (+1). För att hitta graden av fosforoxidation, tar vi det till ett värde för "X" och vi definierar det med hjälp av en elektrofetral ekvation:
x + 3 × (+1) \u003d 0;
Därför är graden av oxidation av fosfor i fosfin lika med (-3):
Exempel på att lösa problem
3. Molekyler. Kemisk bindning. Struktur av ämnen
Kemiska partiklar bildade från två eller flera atomer kallas Molekyler (verklig eller villkorlig Formella enheter polyatomiska ämnen). Atomer i molekyler är kemiskt anslutna.
Under den kemiska bindningen förstår de elektriska krafterna av attraktion, hålla partiklarna av varandra. Varje kemisk anslutning i Strukturella formleromgiven valens t.ex:
H-H (anslutning mellan två väteatomer);
H3N-H + (förhållandet mellan kväveatomen av ammoniakmolekyler och vätekation);
(K +) - (i-) (kommunikation mellan kaliumkation och jodidjon).
Kemisk bindning bildas av ett par elektroner (), som i elektroniska formler av komplexa partiklar (molekyler, komplexa joner) vanligtvis ersätts av en valenslinje, till skillnad från sina egna, sårbara elektroniska pare av atomer, till exempel:
Kemisk anslutning kallas kovalent Om det bildas av socialiseringen av elektronparet med båda atomerna.
I F2-molekylen har båda fluoratomer samma elektroneförmåga, därför är det innehavet av elektronparet lika detsamma. En sådan kemisk anslutning kallas icke-polär, eftersom varje fluoratom Elektronisk täthet Odinakov och B. elektronisk formel Molekyler kan vara villkorligt uppdelade mellan dem lika:
I molekylen i HLL-kloriden är en kemisk anslutning redan polär Eftersom elektrondensiteten på kloratomen (element med större elektronegitbarhet) är signifikant högre än vid väteatomen:
Kovalent bindning, till exempel H-H, kan bildas genom generalisering av elektroner av två neutrala atomer:
H · + · h\u003e h - h
H H.
Denna utbildningsmekanism kallas utbyta eller Likvärdig.
På en annan mekanism uppträder samma kovalent bindning H-H när det elektroniska paret av hydridjon H vätekation H +:
H + + (: H) -\u003e H - H
H H.
Katjon n + i det här fallet acceptor, Och anjon N. - Donor Elektroniskt par. Mekanismen för utbildning av en kovalent bindning kommer att vara donor-acceptor,eller samordning.
Enkla anslutningar (N - N, F-F, N - CI, N-N) kallas A-anslutningar, De bestämmer den geometriska formen av molekyler.
Dubbel- och trippelbindningar () innehåller en? -Noting och en eller två? -Signering; ? -Längd, som är grundläggande och villkorligt bildat först, alltid starkare? -Suting.
Fysiska (faktiskt uppmätta) egenskaper hos kemisk bindning är dess energi, längd och polaritet.
Kemisk bondsenergi (E.sV) är en värme, som tilldelas vid bildandet av denna anslutning och spenderas på klyftan. För samma atomer är enstaka kommunikation alltid svagareän flera (dubbel, trippel).
Kemisk kommunikationslängd (l.sV) - Interletary Distans. För samma atomer är enstaka kommunikation alltid långän flera.
Polaritet Kommunikation mäts Elektrisk dipolmoment r - Produkten av en riktig elektrisk laddning (på atomerna i denna anslutning) för dipolens längd (dvs
Fosfor. Fosfin
kommunikationslängd). Ju mer dipolmoment, desto högre polaritet i kommunikationen. Verkliga elektriska laddningar på atomer i en kovalent bindning är alltid mindre än värdet än graden av oxidation av elementen, men sammanfaller på tecknet; Till exempel, för anslutningen av H + I-CL-I, är reala laddningar lika med H + 0'17-Cl-0'17 (tvåpolig partikel eller dipol).
Polaritetsmolekyler Bestämd av deras sammansättning och geometrisk form.
Non-polar (p \u003d o) Det kommer vara:
a) molekyler enkel ämnen, som de innehåller endast icke-polära kovalenta bindningar;
b) multiatomisk Molekyler sofistikerad ämnen om deras geometriska form symmetrisk.
Till exempel har CO2, BF3 och CH4-molekyler följande riktningar av lika (längs längden) av länkvektorer:
Vid tillsats av vektorer av bindningar, är deras summa alltid applicerad på noll, och molekylerna är i allmänhet oändliga, fastän innehålla polära bindningar.
Polar (R. \u003e O) kommer att vara:
men) dihomatomi Molekyler sofistikerad ämnen, eftersom de bara innehåller polära anslutningar;
b) multiatomisk Molekyler sofistikerad ämnen om deras struktur asymmetriskt d.v.s. deras geometriska form är antingen oavslutad eller förvrängd, vilket leder till utseendet av en total elektrisk dipol, exempelvis i NH3, H2O, HNO3 och HCN-molekyler.
Komplexa joner, såsom NH4 +, SO42- och NO3, kan inte vara dipoler i princip, de bär endast en (positiv eller negativ) laddning.
Jonkommunikation Det förekommer under elektrostatisk attraktion av katjoner och anjoner, nästan utan socialisering av paret av elektroner, till exempel mellan K + och I-. Vid kaliumatomen - bristen på elektrondensitet, är det på jodatomen ett överskott. En sådan anslutning beaktas begränsa Fall av kovalent kommunikation, eftersom paret av elektroner är nästan i besittning av anjonen. En sådan anslutning är mest karakteristisk för föreningar med typiska metaller och icke-metaller (CSF, NABR, CAO, K2S, LI3N) och Salts Class-ämnen (Nano3, K2SO4, SASO3). Alla dessa föreningar under rumsförhållanden är kristallina ämnen som kombinerar det gemensamma namnet joniska kristaller (Kristaller byggd av katjoner och anjoner).
Känd en annan typ av kommunikation som heter Metallanslutning, I vilka valenselektroner hålls i obestämd tid av metomer, som faktiskt inte hör till specifika atomer.
Metallatomer som förblir utan att det är klart tillhörande att yttre elektroner blir positiva joner. De bildar Metallkristallgitter. En kombination av publicerade valenselektroner ( elektronisk gas) Håller positiva metalljoner tillsammans och i vissa noder av gitteret.
Förutom joniska och metallkristaller finns det fortfarande Atom och Molekyl Kristallina substanser, i noderna av vars galler är atomer respektive molekyler. Exempel: Diamant och grafitkristaller med ett atomät, jod-IO och koldioxid CO2 (torris) - kristaller med ett molekylärt nät.
Kemiska bindningar existerar inte bara inuti ämnena molekyler, men kan båda bildas mellan molekyler, exempelvis för flytande HF, H2O vatten och H2O + NH3-blandningar:
Vätekommunikation Den bildas på grund av krafterna i den elektrostatiska attraktionen av polära molekyler innehållande atomer av de mest elektronegativa elementen - F, O, N. Till exempel är vätebindningar tillgängliga i HF, H2O och NH3, men de är inte i HCl, H2S och ph3.
Vätebindningar är låga resistenta och bryts ganska lätt, till exempel vid smältning av is och kokande vatten. En viss extra energi spenderas emellertid på pausen av dessa länkar och smältningstemperatur (tabell 5) och kokande ämnen med vätebindningar
(Till exempel är HF och H2O) signifikant högre än liknande ämnen, men utan vätebindningar (till exempel, HCl respektive H2S).
Många organiska föreningar bildar också vätebindningar; En viktig roll av vätebindning spelar i biologiska processer.
Exempel på uppdrag av del A
1. Ämnen endast med kovalenta anslutningar är
1) SIH4, SL2O, Savr2
2) NF3, NH4Cl, P2O5
3) CH4, HNO3, Na (CH3O)
4) CCL2O, I2, N2O
2–4. Kovalent kommunikation
2. singel
3. Dubbel
4. Triple
närvarande i ämnet
5. Flera länkar är i molekyler
6. Partiklar som kallas radikaler - det här
7. En av anslutningarna är formad av en donor-acceptmekanism i jonuppsättningen
8. Den mest hållbara och kort Kommunikation - i molekylen
9. Ämnen endast med joniska anslutningar - i uppsättningen
10–13. Kristallcell Ämnen
1) metall
3) Atomic
4) molekylär
Fosforföreningar.
P-3. Metallfosfider är jon-kovalenta anslutningar. S-metallfosider (utom BE) och lantanider är joniska saltade föreningar, de är lätt att hydrolyseras av vatten och syror: MG3P2 + 6H2O \u003d 3 mg (OH) 2 ↓ + 2PH3 Na3P + 3HCl \u003d 3NaCl + pH3. D-element fosfider - metallliknande kemiska inerta anslutningar. Undantaget är fosfid av metaller I och II-grupper, sidoundergrupper, som också är saltlösning, men med en stor blandning av kovalens. Fosfor ger inte hållbara föreningar med antimon, vismut, bly och kvicksilver.
Föreningen av fosfor med väte kallas vätefosfid, även om elektronen är nästan lika. Föreningen har en formel pH3, kallad fosfin. Det är en extremt giftig gas med en obehaglig vitlök lukt, tkip \u003d -88 ° C. Vätebindningar mellan fosfinmolekyler i vätskan och mellan vatten- och fosfinmolekyler saknas under upplösning, därför är kokpunkten liten och i vatten är fosfin praktiskt taget upplöst. Molekylen är en pyramid med en fosforsatom i vertexen och en vinkel av 93,5 ° mellan RN-bindningarna, vilket indikerar frånvaron av en hybridisering av fosforatomiska orbitaler under bildandet av denna förening. Kommunikation bildas av nästan rent p-orbital. Ångelektronparet av fosfor förblir på 3S-orbital, så fosfin är en svag bas och ett svagt komplex av konsument. Fosfoniumkatjonen är endast formad med de starkaste syrorna i vattenfritt medium (HJ, HClO4, HBF4), exempelvis P3 + HJ \u003d pH4J. Vatten sönderdelas enkelt fosfoniumsalter. Fosfin visar starka rehabiliteringsegenskaper: pp3 + 2O2 \u003d H3PO4 (vid 150 ° C. Denna reaktion sker med en explosion), pp3 + 6agno3 + 3H20 \u003d 6AG ↓ + H2 (pHO3) + 6AGNO3 pH3 + 3J2 + 3H2O \u003d H2 (pHO3) + 6hj. Fosfinsyntes enkla ämnen Genomför inte, eftersom anslutningen av distriktet inte är hållbar på grund av dess längd och på grund av det elektrostatiska komponentens mindre bidrag. Därför erhålles fosfin genom hydrolys av metallerfosfid eller upplösning av fosfor i alkali (reaktioner ges ovan).
De huvudsakliga föreningarna av fosfor i dess positiva grader av oxidation är oxider, syreinnehållande syror och halogenider. Det är lämpligt att överväga dem separat.
Fosforoxider- P4O6 och P4O10 - syraoxider, har en molekylär struktur, är fasta substanser (TPL (p4O6) \u003d 23,8 ° C, den molekylära modifieringen av p4O10 avlägsnas vid 3590 och polymermodifieringen smälter vid 580 ° C), båda upplöses i vatten, vilket ger hydroxider, som är syror, fosfor och ortofosfor. Fosfor (V) oxid är mycket hygroskopisk, absorberar fukt från luften, därför används den som torkmedel, såväl som ett vattenmedlet: P2O5 + HNO3 \u003d HPO3 + N2O5, med metafosforsyra eller polyfosforsyror - (HPO3) 3- 4. Fosfor (III) oxid, i vilken fosfor befinner sig i en mellanliggande grad av oxidation, kan reaktioner av ytterligare oxidation och till oproportionerliga reaktioner, exempelvis: p4O6 + 2O2 \u003d p4O10 p4O6 + 6H2O (berg) \u003d 3H3PO4 + pH3, vid 210 ° C i atmosfär H2 uppträder reaktionen 5P4O6 \u003d 2P4 + 3P4O10. Fosforoxid (V) genom oxidativa egenskaper har inte, och det kan erhållas genom oxidation av fosfor i vattenfria betingelser, t ex med termisk sönderdelning av vissa salter: 6P + 5kClO3 \u003d 3P2O5 + 5Kl
Syrsyrafosfor.Mängden syrsyror av fosfor orsakas av följande skäl: 1. Fosfor kan vara III eller V. 2. I fallet med Valence V är Orto och metaxotbildning möjlig, kännetecknad av mängden bifogade vattenmolekyler. 3. I alla hydroxider uppvisar fosfor ett koordinationsnummer 4, sådana hydroxider är mer resistenta för det om syrgasatomerna inte är tillräckliga, vändes anslutningen av RN ((men) 2 och inte p (den) 3, etc. ). 4. Fosforsyror är benägna att bildandet av linjära eller cykliska polymerer. 5. Under vissa förhållanden är bildandet av R-R-anslutningen möjlig. 6. När det gäller alla hydroxider bildas peroxosloter med ytterligare oxidation. Vi presenterar strukturen och egenskaperna hos de mest kända fosforsyrorna.
H3PO4 - ortofosforsyra. Detta är en treaxel, medelvärde av dissociation vid det första steget (KA \u003d 7,52,10-3) och svag i två andra steg av syra. I vattenfria tillstånd, transparenta hygroskopiska kristaller med kran \u003d 42 ° C. I vatten löses upp i någon koncentration. Ortofosforsyra erhålles genom upplösning av fosfor (V) oxid i vatten, vid kombination av fosfin, vid oxidation av några fosforformer i ett surt medium, med hydrolys av fosforbinära föreningar (V): p4S10 + 16H2O \u003d 4H3PO4 + 10H2S. Branschen använder fosforförbränningsmetoden med den efterföljande upplösningen av oxid, liksom den ocheofosforsyraförskjutningen från kalciumfosfatet med koncentrerad svavelsyra när den upphettas: CA3 (PO4) 2 + 3H2SO4 \u003d 3CASO4 ↓ + 2H3PO4. Tre rader av salter motsvarar detta syra-medium (fosfater eller ortofosfater) och sura (hydrofosfater och dihydrofosfater). Fosfater och hydrofosfater av alla metaller, med undantag av natrium, kalium, rubidium och cesium, olösligt i vatten. DigiDrofosfater är lösliga. Lösliga fosfater utsätts för stark hydrolys på anjonen, den högsta hydrolyskonstanten kännetecknas av fosfatanjon, det minsta dihydrofosfatet. Hydrolys på anjon leder till ett alkaliskt medium av salterlösningar. Syraanjoner samtidigt med hydrolys är involverade i dissociation jämvikt, vilket leder till en sur lösning av lösningen, för dihydrofosfat i större utsträckning, för hydrofosfat till en mindre. Som ett resultat av dessa processer har natriumdihydrofosfatlösningen ett svagt surgjort medium, en lösning av hydrofosfat är en svagt alkalisk och fosfatlösning är ett starkt alkaliskt medium. Ammoniumfosfat som ett salt som bildas av svag syra och bas, fokuserat vatten. Ortofosfater smälter utan sönderdelning med mycket höga temperaturer. De hydrauliska fosfaterna ges vid uppvärmda difosfater: 2k2HPO4 \u003d K4P2O7 + H2O. DigiDroposfosfater vid uppvärmning omvandlas till polymetofosfater: XKH2PO4 \u003d (KPO3) x + H2O. De starka oxidativa egenskaperna hos fosfater har inte, men kan återställas med kol när den upphettas. I närvaro av kiseldioxid leder denna reaktion till produktionen av fosfor (reaktionsekvationen gavs), i frånvaro av SiO2, är processen som följer: Ca3 (PO4) 2 + 8C \u003d CA3P2 + 8CO. Uppvärmningen av ammoniumfosfat leder till gradvis förlust av ammoniakmolekyler för att bilda i änden vid temperaturer över 300 ° C av polymetfosforsyra.
När dehydrerade ortofosforsyra bildas kondenserade fosforsyror, i vilka det finns en eller flera överbryggade syreatomer. Samtidigt bildas kedjan, cykliska och blandade strukturer. Tänk på den enklaste.
Diffosforisk (pyrofosfor) syra - H4P2O7.Det visar sig när ortofosforsyran upphettas till 2000-talet. I ett vattenfritt tillstånd är det färglösa kristaller med T pl \u003d 61 ° C, vilket är väl lösligt i vatten för att bilda en mycket starkare syra än ortofosfor. Speciellt stark denna syra är de två första stegen. Vilken kondenserad syra är starkare än ensamma, eftersom när den dissociation erhålls en mer stabil anjon. Lösningar av pyrofosforsyra är instabil, eftersom det finns en gradvis tillsats av en vattenmolekyl med bildandet av två ortofosforsyramolekyler. Fler resistenta salter är pyrofosfater, vilka, som redan nämnts, kan erhållas vid uppvärmning av hydrofosfater.
Metafosforsyror - (NR3) X, där X \u003d 3,4,6.Cykliska kondenserade syror innehållande en cykel av alternerande fosfor och syreatomer. Det erhålles genom upplösning av fosforoxid (V) i ortofosforsyra, såväl som vid uppvärmning av pyrofosforsyran till 300 ° C: 3H4P2O7 \u003d 2 (hPO3) 3 + H2O. Alla metafosforsyror är mycket starka, för trimetofosforsyra CA2 \u003d 0,02. Alla dessa syror även i vattenhaltig lösning omvandlas gradvis till ortofosforsyra. Deras salter kallas, respektive tri-, tetra och hexamettfosfater.
Oxidering av fosforoxid (V) kan erhållas peroxofosforsyra: P4O10 + 4N2O2 + 2N2O \u003d 4N3RO5.
Fosforisk (hypofosfor) syra N4R2O6den har en anslutning RR. Strukturformel Det kan föreställas som (OH) 2OP (OH) 2.
Egenskaper hos fosfin
Från formeln kan det ses att valiteten för fosfor är 5 och graden av oxidation är +4, det formella värdet associerat med närvaron av en anslutning mellan samma atomer. Detta är fyraxaisyra, vars styrka motsvarar ortofosfor. Det visar sig i reaktion: pBP2O6 + 2H2S \u003d 2PBS ↓ + H4P2O6 och frigörs från en lösning i form av dihydrat med TPL \u003d 62 ° C. I en sur lösning, oproportioner på ortofosfor och fosforsyra.
Fosforsyra H3RO3 eller H2.Detta är en tvåaxig syra av mittkraften, i ett vattenfritt tillstånd - det fasta med T pl \u003d 74 ° C. Den erhålles i hydrolysen av fosforhaliderna (III), såväl som när den vita fosforen oxideras med klor under vatten: P4 + 6Cl2 + 12H2O \u003d 4H2 + 12HCl. Såsom nämnts ovan är föreningen enligt kompositionen P (OH) 3 mindre stabil, därför uppträder isomerisering med bildandet av anslutningen av RN, vilken i den vattenhaltiga lösningen inte dissocierar. Fosforsyrasalter kallas fosfit, sura salter - hydrofosfiter. De flesta fosfiter (utom alkalimetallsalter) är olösliga i vatten. Liksom alla föreningar av fosfor (III), fosforsyra - ett starkt reduktionsmedel oxideras det till fosforsyra genom halogener, kvävedioxid och andra oxidationsmedel, och återställer också låg effektiva metaller från deras salter av salter, till exempel: hgcl2 + H2 + H2O \u003d H3PO4 + 2HCl + Hg ↓. Uppvärmning är oproportionell: 4H2 \u003d 3H3PO4 + pH3.
Fosfor (fosfin) syra H3RO2 eller H. Denna fasta substans med TPL \u003d 26,5 ° C, vars vattenhaltig lösning är tillräckligt stark (Ka \u003d 7,9 .10-2) med en mono-onormös syra. Fosfor i denna förening har också fem anslutningar, varav två med väteatomer. Dissociation är föremål för endast N-O. Formell grad av fosforoxidation i denna förening +1. Fosforsyra och dess salter - hypofosfiter är starka reduktionsmedel. Metallkatjoner som även står i radspänning framför väte kan återhämta sig till metall: NICl2 + Na + 2H2O \u003d H3PO4 + HCl + NaCl + H2 + Ni ↓. Vid upphettning, fosforsyra disproportioner: 3H \u003d pH3 + 2H2. Med ökande temperatur, sönderdelas fosforsyra, såsom visas, också på fosforsyra och fosfin. Hypofosfiterna av alkaliska och jordalkalimetaller erhålles när fosfor interagerar och alkali (se ovan). Fosfinoxidation med ett mjukt oxidationsmedel: pH3 + SO2 \u003d H + S ↓ (katalysatorer - kvicksilver och fotspår).
Hallery fosfor px3 och px5.Alla fosforhalider är kända utom PJ5. I fallet med fosfor (III) är dessa pyramidala molekyler med en fosforatom på toppen och med vinklar mellan bindningarna av R-X lika med 100 °. Fosforhaliderna (V) är trigonala biRamider med SP3D-hybridisering av fosforatomiska orbitaler. Både fosforfluorid under normala förhållanden - gaser, pCL3 och pBR3-flytande och trijodid, pentaklorid och pentabromid - fastämnen. De två sista föreningarna är salter med komplexa joner PCL5: + -, pBR5: + Br-. Vid uppvärmning klyvas båda föreningarna av en halogenmolekyl och blir till trigalid. Fosforhalogenider erhålles genom direkt syntes. Endast PF3 är indirekt: PCL3 + ASF3 \u003d PF3 + ASCL3. Alla fosforhalogenider är mottagliga för hydrolys, och trigaloider kan också oxidera: 2PCl3 + O2 \u003d 2pokl3 - fosforklor, kan också erhållas enligt andra reaktioner: PCL3 + 2CRO3 \u003d POCL3 + CR2O3 ↓ + O2, 6PCl5 + p4O10 \u003d 10pOCl3 .Trigalider fäst också svavel: pcl3 + s \u003d pscl3. I icke-vattenhaltiga lösningar är reaktioner möjliga: KF + PF5 \u003d K HF (flytande) + pF5 \u003d H-hexafluorofosforsyra, resistent endast i vattenhaltig lösning, är jämförbar med saltsyra.
TidNästa
Se mer:
Fosfin. Fosforoxider och fosforsyror: Egenskaper, Kvitto.
Ordet fosfin
Fosfors medicinska och biologiska värde.
Fosfin (fosfor väte, fosforhydrid, enligt IUPAC-nomenklaturen - Fosfan Ph3) - färglös, mycket giftig, ganska instabil gas (med normala förhållanden) Med den specifika lukten av ruttfisk.
Fysikaliska egenskaper
Färglös gas. Det är dåligt upplöst i vatten, svarar inte på det. Vid låga temperaturer bildas en fast klatrera 8RN3 · 46N2O. Löslig i bensen, dietyleter, servokol. Vid -133,8 ° C bildar den kristaller med ett granetbart kubiskt galler.
Fosfinmolekyl har formen av en trigonal pyramid med molekylsymmetri C3V (DPH \u003d 0,142 nM, HPH \u003d 93,5O). Dipolmomentet är 0,58 d, signifikant lägre än ammoniak. Vätebindningen mellan pH3-molekyler är praktiskt taget ingen manifest och därför har fosfin lägre smält- och kokpunkter.
] Erhållande
Fosfin erhålles genom interaktion av vit fosfor med en varmhöjd, till exempel:
Det kan också erhållas genom exponering för vatten eller syror på fosfid:
Väteklorid vid uppvärmning interagerar med vit fosfor:
Jodid Nedbrytning Fosfonia:
Nedbrytning av fosfonkedjor:
eller dess återhämtning:
Kemiska egenskaper
Fosfin är väldigt annorlunda än ammoniakanalogen. Dess kemiska aktivitet är högre än i ammoniak, det är dåligt lösligt i vatten, som grunden är signifikant svagare än ammoniak. Den senare förklaras av det faktum att kommunikation H-P Polariserad svag och aktivitet hos det indirekta paret av elektroner i fosfor (3S2) är lägre än kväve (2S2) i ammoniak.
I frånvaro av syre, när uppvärmning sönderdelas på elementen:
luften spontant spontant (i närvaro av difosfinångor eller vid temperaturer över 100 ° C):
Visar starka rehabiliteringsegenskaper:
När du interagerar med starka protondonorer kan fosfin producera fosfoniumsalter innehållande pH4 + jon (liknande ammonium). Fosfoniumsalter, färglösa kristallina substanser, extremt instabil, lätt hydrolyserad.
Salter av fosfin, som i sig fosfin, är starka reduktionsmedel.
Giftighet
Fosfin är mycket giftig, verkar på nervsystem, bryter mot metabolismen. Pdc \u003d 0,1 mg / m³. Lukten känns i en koncentration av 2-4 mg / m³, lång inhalation med en koncentration av 10 mg / m³ leder till ett dödligt utfall. I blodet hos en person är fosfinhalten inte mer än 0,001 mg / m³.
Följande fosforoxider är kända:
Fosforoxid (III) - Binär oorganisk anslutning, fosforoxid med p4O6 formel, vita flingor eller kristaller med obehaglig luktreagera med vatten.
Erhållande
- Noggrann oxidation av vit fosfor skump kväve eller koldioxid:
- Inverse disproportionering av fosforoxid (V) och vit fosfor:
[redigera] Fysiska egenskaper
Fosfor (III) oxid bildar vita flingor eller kristaller med en obehaglig lukt.
Det är väl upplöst i organiska lösningsmedel (bensen, servokol).
Instabil i ljuset, första gula och sedan rodnar.
Egenskaper
P4O10 interagerar mycket aktivt med vatten (H-form absorberar vatten även med en explosion), som bildar en blandning av fosforsyror, vars sammansättning beror på mängden vatten och andra betingelser:
Det kan också avlägsna vatten från andra föreningar, vilket representerar ett starkt dehydratiseringsmedel:
Fosforoxid (V) används i stor utsträckning i organisk syntes. Han reagerar med amider, vänder dem till nitril:
Karboxylsyror översätter till relevanta anhydrider:
Fosforoxid (V) interagerar också med alkoholer, etrar, fenoler och andra organiska föreningar. I detta fall bildas bindningarna av P-O-P-bindningarna och fosfonganiska förbindelser. Reagerar med NH3 och med halogenväte, som bildar ammoniumfosfater och fosforoxegaloider:
Vid fusion av p4O10 med basiska oxider bildas olika fasta fosfater, vars natur beror på reaktionsbetingelserna.
Erhållande
Fosforoxid (V) erhålles genom förbränning av fosfor. Den tekniska processen sker i förbränningskammaren och innefattar oxidationen av den elementära P-dränerade luften, avsättningen av p4O10 och rengöring av avgaser. Rengör den resulterande sublimeringspentaoxiden.
Den tekniska produkten har formen av en vit snöformad massa bestående av en blandning av olika former P4O10.
Ansökan
P4O10 används som en gastork och vätskor. Det är också en mellanprodukt vid framställning av ortofosforsyra H3PO4The.
Används i stor utsträckning i organisk syntes i dehydrering och kondensationsreaktioner.
Värdet av fosfor
- fosfor är en del av nukleinsyror som deltar i processerna för tillväxt, celldelning, lagring och användning av genetisk information
- fosfor finns i sammansättningen av skelettbenen (ca 85% av den totala organismen fosfor)
- fosfor behövs för den normala strukturen av tänder och tandkött
- ger hjärtat och njurarnas rätt arbete
- fosfor deltar i processerna för ackumulering och frisättning av energi i celler
- delta i överföringen av nervimpulser
- hjälper utbyte av fetter och stärkelse.
Det oorganiska elementet fosfor, p är i människokroppen i form av fosforföreningar - oorganiska fosfater och lipider eller nukleotider.
Tidigare1011121314151617181920212223242555
Fysikaliska egenskaper
Fosfor P. Den har flera allopiska modifieringar: vit, röd, svart.
Erhållande av fosfor p.
Fri fosfor P. erhålla från naturligt kalciumfosfat, vilket ökar det med sand ( SiO2) och kol i en elektrisk ugn vid hög temperatur:
Kemiska egenskaper hos fosfor - P
Vit fosfor mer reaktiv än röd.
Varning - Fosfin!
Det är lätt oxiderat och självförtroende i luft.
När oxidation vit fosfor glöd I mörkret - det finns en omvandling av kemisk energi i ljus.
Fosforföreningar P. med metaller kallas fosfida. De sönderdelas lätt med vatten med gasbildning fosfin (PH3.).
Fosfin - PH3.
4. Med ett stort överskott av klor bildas fem kloridfosfor:
Fosforoxider och syror
Fosforformer med syre tre oxid :
P2O3 - fosforsyraanhydrid - fosforoxid (W);
P2O5 - fosforsyraanhydrid - fosforoxid (V);
(P2O4 är fyra fosfor).
P2O3erhållen med långsam oxidation av fosfor (med brist på syre):
Underakt kallt vatten Former fosforsyra – H3PO3..
P2O5 Den bildas när förbränning av fosfor i luft (med ett överskott av syre):
Syra
Fosforsyraanhydrid P2O5Beroende på temperaturen kan olika mängder vatten fästa syran av olika kompositioner:
Det har det största värdet orto fosforsyra -H3PO4..
Det kan erhållas enligt följande:
1. Kokande metafosforsyra:
2. Oxidering av röd fosfor:
3. Åtgärden av svavelsyra på kalciumfosfat:
© 2015 arhivinfo.ru Alla rättigheter hör till författare av placerade material.
Berättelsen om fosforgasformiga föreningar, och framför allt om fosfin, förmodligen det skulle vara värt att börja med: "Det flimrande ljuset visas på träskarna (de berömda" vandrande ljus ") är resultatet av spontan tändning av fosfin." Tja, den följande definitionen är redan en encyklopedisk bemärkelse: "Fosfin eller fosforväte (pH 3) är en färglös gas med en obehaglig lukt (ruttande fisk, vitlök eller industriell karbid), giftig, bildas av biokemisk restaurering av fosforsyraestrar , huvudsakligen i anaeroba förhållanden, dvs utan syreanslutning. "
Fosforföreningar i naturen
I naturen finns det många och andra gasformiga fosforodgiska föreningar, i de molekyler, av vilka fosforatomen P är ansluten till kolatomen av C. Det finns tusentals av dem. Många av dem är en del av ekosystem, inklusive levande celler av växter och mikroorganismer. Den största gruppen av föreningar med C-P-anslutningar är öppen för femtio år sedan i levande föremål.
Det finns i mark och fosfonater - derivat av fosforföreningar med bevarade C-R-anslutningar. Deras, dock lite, inte mer än 1-2% av fosforen som finns i det organiska, så att de inte alltid kan uppenbaras på jordbruksmark, men i de svampiga jordarna och i ängarna stiger deras innehåll till 3-4 %.
I vanliga (aeroba) betingelser är naturliga föreningar av organisk och mineralfosfor fosfater (ortofosfater). Det finns många stora många. För organiska fosfater är karakteristiska kommunikation C-O-RMed andra ord är kol och fosfor anslutna genom en syreatom.
En av de fantastiska mysterierna av naturen är att organiska fosfater i levande system (till exempel i alger och mikroorganismer) syntetiseras och sönderdelas inte godtyckligt, och enligt den gyllene sektionsregeln, vilket lyder en viss lag som beskrivs av det berömda antalet Fibonacci-nummer (1, 1, 2, 3, 5, 8 ...), där varje nästa term är lika med summan av de föregående två. Naturens harmoni är oförståelig manifesterad här i ackumuleringen och utgifterna i ekosystemen av energi och substans (i synnerhet fosfor), som beskrivs av relationen, som ungefär ges av den klassiska "gyllene sektionen" -koefficienten 1 618 (5/3, 8/5, 13/8 och t. D.), Det vill säga 62% av de nämnda föreningarna ska födas och ackumuleras och endast 38% är att kollapsa eller försvinna. Dessa mönster påverkas också av ackumulering av humus och på fosfor- och kvävescykeln och på gasformiga strömmar bestämda av utsläpp och "avlopp" av koldioxid CO2 och vid "andning" av jorden (separation av CO 2 och absorptionen av syre o 2). I själva verket observeras fluktuationer i de numeriska värdena för detta förhållande i intervallet 1,3-1,7. Men, som inte en gång noterades i författarens och andra forskarnas skrifter, visar sig att den främsta orsaken till avvikelser och till och med överträdelser av detta mönster blev antropogen aktivitet.
Vissa experter har redan märkt att nya faror kan testas om denna inställning strävar efter en enhet, det vill säga ackumuleringen och sönderdelningen går med samma intensitet, som till exempel i en kolcykel, var på grund av "störningar "Världsekonomin i havet och biosfären absorberar nu bara hälften av koldioxidutsläppen (och det ska vara 62%).
Men tillbaka till fosfinen och dess derivat, med andra ord, till de fosforodorganiska föreningarna, i vilka, tillsammans med fosfor och kol, det finns olika element (kväve, svavel, kisel, molybden, etc.) och deras komplex. I gynnsamma mikroorganismer gynnsamma förhållanden (i synnerhet i förhållanden med träsk och tundra med observerad uppvärmning) sönderdelas fosforodorganiska föreningar med hjälp av ett enzym (katalysator) C-P-Liaza. Nu har det hittats i 9 grupper av bakterier som matar på fosfor, vilket ger den vid splittring av fosforföreningar. Men svampar och jäst, som i ekosystem står för 50-70% av hela mikrofloran, dela inte dessa föreningar. Tvärtom syntetiseras de enklaste, blötdjurarna och svamparna. Svampar kan växa även med ganska höga koncentrationer av fosfin, bara mycelcials guling.
Ansökan, egenskaper, fara
Fosfin är giftig (farlig koncentration som kan leda till dödsfall, 0,05 mg / l) och i en koncentration av 2000 ml / m 3 (2 l / m 3 eller 2 · 10 -3) orsakar det omedelbar död. Det är nödvändigt att hantera honom främst inom jordbruket vid desinfektion av granaries och skydd mot fästingar och andra skadedjur under transporten av grödan, särskilt korngrödor. Tidigare användes det aktivt mot råttor och möss i ladugårdar. I Australien utnyttjas de till sin hjälp även i kampen mot alltför snabba kaniner. Dessutom innehåller ett antal herbicider och insekticider fosfongana föreningar baserat på fosfin och dess derivat. Och äntligen blir det allt vanligare att hantera den stora förstörelsen av kemiska vapen, vilket ger neutralisering av förgiftning fosforföreningar Zarin och zomanfosfinderivat.
Ren fosfin (utan föroreningar) är flammifierat vid en temperatur av 150 ° C, förbränder för att bilda giftig fosforsyra, men om det finns en föroreningar av difosfin P2H4 eller en gasformig fosfor-P4 kan och spontant flamma på luften. Fosfinreaktion med syre (som emellertid oxidationen av metan som liknar den-CH4 och silan-SiH4) avser en grenad kedja kemiska reaktioner, dvs det rör sig snabbare och kan leda till en explosion. Oxideringen av fosfin sker vid rumstemperatur, men vid låga temperaturer kan gasen vara stabil. Fosfinoxidation kan accelereras genom att bestråla den med ultraviolett. Dess självantändning i luft är möjlig vid koncentrationer av 1,7-1,9% (17-19 l / m 3) eller 26-27 g / m 3. Så i träsk ekosystem är det ofta nödvändigt att hantera inte bara med de nämnda "vandrande lamporna", men också med självförbränning (förresten, och vanliga torvbränder har samma natur).
För rökning (eliminering av kornförvaringar och jordbruksprodukter från fästingar och andra skadedjur) används vanligtvis, i synnerhet fosforföreningar med metaller. Svara på luftfuktighet, fosfider isolerad fosfin. Sammansatt piller och tejpfosfider utvecklas i förråd med 9 g / ton korn eller andra produkter som ska lagras, de lägger till och med till äpplen. Man tror att när man utför fosfin, försvinner det, även om det enligt de tillgängliga uppgifterna i den vetenskapliga litteraturen i foderkornet absorberar upp till 13% giftig gaza. Är en sak som inte behöver göra en sådan "desinfektion" med extrem försiktighet?!
Nu för korkämpning under transport och lagring får två föreningar - metylbromin och metylfosfin användas, och den första är en storleksordning mindre toxisk (och effektivt) än den andra. Applicera den senare, det antas tyst att den giftiga fosfinen efter absorption av innehållet i förvaret är mirakulöst borttagen och försvunnit, förgiftning endast fästingar och andra skadedjur. Det verkar som om det inte var nödvändigt att tänka på hur den här bilden motsvarar verkligheten. Under tiden, nästan ett halvt sekel sedan visade det sig att metylfosfin (en blandning av två gaser - metan CH4 och fosfin pH 3) är extremt giftig, nästan som fosfin i sig.
Metan och fosfin i biosfären
Det är ingen hemlighet att metan som är allokerad från träsken anses vara en av de viktigaste växthusgaserna och förblir föremål för aktiva diskussioner och forskning i samband med problemen med globala klimatförändringar. ALAS, i Ryssland är dess koncentration i atmosfären endast bestämd på en meteorologisk station (Terberka på Kolahalvön). Men det skulle inte göra ont för att mäta över de sibiriska träskarna!
Som är känt, i jordens djup installerades stora reserver av metan (7 · 10 11 -3 · 10 13 ton), med 4 · 10 11 ton av dem - i den arktiska zonen av permafrost. På land finns metan i organiska föreningar av träsk, utfällning och detrings, och i World Ocean - i gashydrater, som uppträder under botten, under betingelser med reducerade temperaturer. FN: s rapport om klimatförändringar, experter rapporterar att i Sibirien, har frisläppandet av metan från myrar och permafrost ökat snabbt. Den maximala utsläppen av metan från tundrajorden uppnås vid 8-10 ° C, och vid 5 ° C råder oxidationen på CO2 och vatten. Det är utformat i alla jordhorisont. Som ett resultat av de senaste studierna visade det sig att, till exempel vår södra buske tundra (Vorkuta-omgivning) tjänade i ett flöde av kol bara två år från de senaste fem.
Detta är en ganska farlig trend, särskilt om vi tar hänsyn till att vårt land står för 2/3 av alla myrar på jorden. Vårt område av våtmarker överstiger området för all jordbruksmark: enligt 2003, 343 miljoner hektar träslag (från dem som inte uppvisade 130 miljoner hektar) och 221 miljoner hektar jordbruksmark (varav 123 miljoner hektar ).
Men hur man utvärderar fördelningen av metan anställda i Moskva State University 2007 enligt resultaten av mätningar i träsken i Tomsk-regionen. Enligt deras uppskattningar var medelvärdet av metanflödet ca 10 mg / m ^ per timme. På sommaren kan 2,4 kg / hektar släppas under dagen, för säsongen (6 månader) 432 kg / ha. Och från 130 miljoner hektar träsks - nästan 60 miljoner ton. Oxideringen av en sådan mängd metan kommer att krävas dubbelt så mycket syre - 120 miljoner ton.
Den huvudsakliga "sidan" -effekten av metan är att känna igen det faktum att i tundra- och träskekosystemen vid låga temperaturer, är metan inte bara en rättvis kolreserv som kan ändra innehållet i atmosfären, men också nära förbundna med fosforodorganiska föreningar som är Oavsiktligt närvarande i växter, mikroflora-swamps och nederbörd (huvudsakligen på grund av det nämnda bindningen med C-P). Och dess fördelning från de platser där den tidigare syntetiserades, på grund av intensifieringen med en ökning av temperaturen hos de biokemiska fermentationsprocesserna, inte minst på grund av sönderfallet av fosfinbaserade föreningar. Med andra ord uppträder emissionen av gas CH4 och pH 3 parallellt. Under tiden följs hittills att miljöaktivister och klimatologer endast följs av förändringar i innehållet i atmosfären CO 2 och CH4, och pH-halten av 3 beaktas inte. Och förgäves!
Denna underlåtenhet förklaras, i synnerhet av det faktum att endast några få experter vet om metoderna som gör det möjligt att mäta innehållet i fosforatmosfären i ett gasformigt tillstånd. Trots allt, även i den vetenskapliga världen, är det fortfarande en åsikt att fosfor i naturen existerar huvudsakligen i form av fosfater och efter hydrolys av relationerna av RR-R, p-O-C och även P-C blir en fast substans. Fosforen strömmar in i atmosfären i form av flyktiga föreningar av pH-typen 3 anses obetydliga och de försummade. Bestämning av fosforinnehåll in i atmosfären med fosfin, endast med de välbekanta metoderna som användes för att detektera fosfor i fasta föreningar, avsevärt snedvrida den verkliga bilden av fosforcykeln i ekosystem. Samtidigt ignoreras utseendet i atmosfären av en giftig och självbesparande fosfin.
Fosfinhot: Enkla märken
Samtidigt kan den enklaste kvantitativa uppskattningen av frisättningen av fosfin i ekosystem erhållas genom att studera territoriet översvämmade med vatten, imitera fyllnadsmängden eller riskontrollerna. Som grundades i Moskva Agricultural Academy hölls 1926 år 1926. K. A. Timyazeva-serien av sex experiment, utförda i strikt kontrollerade förhållanden, i gasformen (fosfin) passerar 9,7 mg fosfor från 1 kg jord per timme. Inte för komplicerad beräkning ger 2,13 kg / ha per dag. Men det är nästan lika mycket som metan från träskarna står ut! Därför, för säsongen får vi 383 kg / ha, och från hela området av smaksatta myrar (130 miljoner hektar) - cirka 50 miljoner ton pH 3. Vid dess oxidation till fosforsyra enligt formeln
PH 3 + 2O 2 → H 3 PO 4
det kommer att ta, eftersom det är lätt att se, dubbelt så mycket syre är nästan 100 miljoner ton (för metan, var dessa värden 60 respektive 120 miljoner ton).
En indirekt bekräftelse av diskriminering av fosfin från marken tjänar och studier av fosforflöden på riskontroller - från landning till skörd av fosforförlust i översvämmade jordar 3-8 gånger högre än innehållet i korn och halm. Det maximala avlägsnandet av P205 når 100 kg / ha. Från jordarna av organiska föreningar av fosfor matas 4 gånger större än växterna i växter. Den totala förlusten av fosfor från det övre (20 cm) jordskiktet, enligt olika uppskattningar, är 960-2940 kg / ha. Det finns bevis för att när det växer ris i översvämmade kontroller i 32 år, förloras mer än hälften av humus från marken, och kväve och fosfor tas ut ur det.
Detta kan också uppstå på grund av frisättningen av deras gasformiga former - ammoniak (NH3) och fosfin (pH 3). Det har länge varit känt att de enligt kemiska egenskaper är kemiska strukturella analoger. Jag upprepar, definitionen av fosfor och kväve endast i mineralform, ignorerar gaskomponenterna inte de sanna processerna i ekosystem, särskilt i anaeroba förhållanden. I synnerhet är direktbekräftelse att fosfor tilldelas i ekosystem av träsk tillsammans med metan, mottagna i de senaste studierna.
Att återvända till argumenten om eventuell underskattning av fosfinsinnehållet i atmosfären, bör det noteras att inte bara de nordliga eller tropiska trähållarna kan göras, men också omfattande risplantager (främst i Indien, Kina, Japan och syd- Östasien).
I vetenskaplig litteratur finns det bevis för att med nederbörd till jorden, upp till 3,5 kg / hektar fosforfall. Med andra ord är detta cirka 1% av fosforen, som enligt de tillgängliga uppskattningarna är gjord av marsh-system eller ärmar med fosfin i atmosfären (383 kg / ha), verkar de återstående 99% snabbt oxideras , deponeras eller sönderdelas (till exempel i resultatet av hydrolys) i luftskikten i luften, litosfären och biosfären, vilket säkerställer omfördelningen av fosfor på markytan.
Självklart är fosfin, som metan, i atmosfären, men måste erkännas att fosforcykeln studeras mycket värre än kväve- eller kolcykel. Högaktiva fosforföreningar i närvaro av syre omvandlas snabbt till neutrala komplex, "ofarliga" fosfater. Dessutom, i fosforekosystem, som regel, är det, det är närvarande i låga koncentrationer. Därför upprepar jag, försök att ta hänsyn till fosfor endast i form av fosfater kan leda till en märkbar förvrängning av sin sanna roll i ekosystemen. Och vad underskattningen av denna roll kan leda, är det tydligt synligt, till exempel, enligt tanklöst dränerade träskarna, lätt brandfarligt i torra år på grund av metan (CH4), silan (SiH4) och fosfin (pH 3).
Enligt mätresultaten etablerades ToriBerka på ovan nämnda meteorologiska station som 48,8 miljoner ton metan diskonterades till atmosfären från Rysslands territorium (vi minns, våra uppskattningar för hela området av smaksatta myrar handlade om 60 miljoner ton). För 1996-2003 Den högsta koncentrationen fixerades 2003. I år var det varmaste för alla Ryssland, det var särskilt relaterat till sommaren och hösten i träskens zoner och tundra (Yakutia, västra Sibirien) - i genomsnitt visade temperaturen vara högre än 6 ° C. Under dessa förhållanden observerades en sommar minskning av innehållet i Rover Ozone O 3 ovanför norra Ryssland samtidigt 5-10%. Men på sommaren accelereras processerna med fotosyntes och syrebildning här. Därför är det uppenbart att för oxidering av den ökade mängden metan och fosfin under de varma 2003 betingelser, förbrukades ozon intensivt här.
Från fosfin till syre: någon statistik och filosofi
Det är ingen hemlighet att, på grund av de rikaste bioresources, har Ryssland redan blivit van att överväga Världs syrgasdonor. Enligt experter genereras 8130 miljoner ton årligen över sitt territorium. Det verkar som om vi inte är för nedsänkta mot sanningen, vilket tyder på att fotosyntesprocessen, som är ansvarig för bildandet av denna syrgas, är föremål för "världsharmonens lag" som nämns av den "gyllene avsnittet" -regeln. Faktum är att 1,47 ton koldioxid, 0,6 ton vatten och 3,84 gcal solenergi spenderas på bildandet av 1 t organiska ämnen vid fotosyntes, och 1,07 ton syre släpps. Förhållandet mellan mängden absorberad CO2 och den dedikerade O2 (1,47: 1,07) är inte så annorlunda än "gyllene".
Enligt vissa publicerade uppskattningar är förbrukningen av syre i Ryssland (andning, bränsleförbränning och andra industriella behov) 2784 miljoner ton. Därefter överstiger sin "produktion" i Ryssland sin konsumtion med 5346 miljoner ton. Men i andra beräkningar, där syre Konsumtionen av mikroflora beaktas (före i total jord) på "andetag", är det ryska överskottet av syreproduktionen över sin konsumtion redan en storleksordning lägre än - 560 miljoner ton. Samtidigt anser det att vissa forskare anser "Breath" av jorden styrs av sin gyllene sektionsregel, som bestämmer förhållandet mellan koldioxid som frigörs av mikroflora-gas och syre som förbrukas. Vid jungfruligheten är betydelsen av detta värde nära 1,58, och på jordbruksmark fluktuerar inom 1,3-1,75 - med andra ord, syre i processen med "andning" av jorden konsumeras "ekonomiskt" (42-37% ) och koldioxid framhävs mer (58-63%). Om du går från medelvärdet av den "gyllene sektionen" för 1,52 för förhållandet CO 2: O2, sedan med utsläpp av CO 2 i Rysslands jord, 10 409 miljoner ton syre på "Rysslands andning" Jord förbrukade ytterligare 6848 miljoner ton (uppskattningar från 2004 enligt de anställda i institutet för grundläggande problem med biologin i den ryska vetenskapsakademins akademi, särskilt V. N. Kudyarov).
En märklig "gyllene proportion" observeras mellan flödet av CO 2 och dess utsläpp i Ryssland. Förhållandet mellan avrinningen, som utgör 4450 miljoner ton per år (med avseende på kol) och utsläpp (2800 miljoner ton i samma enheter) är lika med 1,59, t e. Överraskande nära "guld". Tja, medan det inte finns något överskott av SO 2 över Ryssland, absorberas våra ekosystem mer än vi kastar bort, våra skogar sparar oss och täcker våra synder. Men de senaste åren (främst i norr) noteras det alltmer att ekosystemen inte klarar av "tillgångsplanen" och det noterade kvoten bryts.
Det är emellertid mycket viktigare att, som följer av ett antal uppskattningar, i Ryssland, den totala syreförbrukningen för året på våra behov (2784 miljoner ton), jordens andning (6848 miljoner ton) och oxidation av metan och fosfin ( 220 miljoner ton) närmar sig 10 miljarder t, och det är nästan 2 miljarder ton mer än alla våra skogar producerar det. Och den här ledsna balansen verkar mig ett mycket allvarligare problem än den förväntade handeln med kvoter. För miljöens skull och planetens biosfär, de resurser som vi för närvarande spenderar 25% än de har tid att återhämta sig, måste du äntligen inse att utan att begränsa konsumtionen, vi och våra efterkommare inte överlever. Och inte minst av allt gäller syre. I atmosfären verkar det vara mycket (21%), men det är omöjligt att låta det konsumeras på jorden mer än det produceras.
Summering
Det är ingen hemlighet att under de senaste 100 åren som ett resultat av mänskliga tanklösa aktiviteter och ignorerar dem lagen om naturen, ökade koldioxidutsläppen i atmosfären (och dess underhåll där), enligt olika uppskattningar med 25-35%. En av de dåligt beräknade effekterna av global uppvärmning kan vara en skarp intensifiering av biokemiska processer i de naturliga zonerna av träsk och permafrost. Samtidigt kan frisättningen av inte bara metan kraftigt öka (det är nästan uppenbart), men också lite studerat i påverkan av gaser på biosfären: ammoniak, silan och fosfin, vilket kräver mycket syre för oxidation och neutralisering. Men det finns inte heller helt analyserade återkopplingseffekter (till exempel, mer intensiv metanfrisättning kommer att accelerera ytterligare tillväxt i koncentrationen av CO 2 i atmosfären, som i sin tur kan leda till en skarp nedgång av fotosyntesen). Som följer av de senaste studierna, under 1990-talet av det senaste århundradet, var kompensationsrollen för fotosyntes i boreala skogar försämrad. Men innan det var fast fastställt att träden på alla breddgrader var pålitligt främjad fotosyntes och assimilering av CO 2. Farlig trend! Och exempel på liknande "metamorfos" av skogar multipliceras från år till år.
För närvarande vet vi nästan ingenting om tilldelningen och oxidationen av den silan som nämns i den här artikeln (SIH 4). Under tiden är alla träskplantor, spannmål och mikroorganismer rik på organisk kisel. I rullarnas torv - 43% Si02, övergångs-28%, låg nivå - 21%. Medan det endast finns fragmentariska data som Sylan i föreningen med fosfinformer är otillräckligt studerade komplex - silylfosfiner. Urvalsprocesserna av silan, dess oxidation och anslutningar med andra element måste vara allvarligt lärande.
Och i slutsats - tittar på den fantastiska tomten, som borde göra alla som inte har förlorat denna förmåga att tänka. I atmosfärens ytskikt på grund av den snabba tillväxten i innehållet av koldioxid och några av de "döda" gaserna i överskådlig framtid kan bristen på syre ske inte bara på grund av nedgången i fotosyntes, tillväxt av oxidationskonsumtion , brännande och andning, men också på grund av "skärmen" giftiga gaser som stör inflödet av O2 från atmosfärens högre lager.
Miljarder år Grunden för alla levande på jorden var fotosyntes, som korrekt levererade planeten med syre. Tyvärr, som vissa forskare med rätta noterar, modern civilisation för första gången i historien, verkar det, lyckas sakta ner atmosfärens påfyllning med syre och naturen som fördes till bifurcation. Kommer hon att tåla?
Se till exempel: Yeldyshev Yu.n. Global uppvärmning skyldig - metan? // "Ekologi och liv", 2007, nr 11, s. 45; Klimatförändringar: Fakta och faktorer // "Ekologi och liv", 2008, nr 3, s. 44.
Se till exempel artikel Kravchenko i.k. I tidningen "mikrobiologi", nr 6, 2007.
Formelfosfin ................................................ .................. ..... ph 3
Molekylvikt ................................................ .................. 34.04
Färg och visa ............................................... .............. ........ färglös gas.
Smältpunkt ............................................ - 133,5 ° С.
Kokningstemperatur ................................................ .... -87,7 ° C.
Tryck under avdunstning ............... 40 mm RT. Konst. vid - 129,4 ° C.
Löslighet i vatten ........................ 26% av volymen vid 17 ° C.
Densitet .......................... 1,18 (0 ° C, 760 mm Hg. Konst.) (AIR-1).
Flash temperatur ................................................ ..... 100 ° С.
Lägre gränsen för explosiv ........... 1,79-1,89% av volymen;
Utseendet på lukten med ............................................ ... ...... 1.3 - 2,6 RRT.
Med relativt höga koncentrationer är fosfin explosiv.
Lägre koncentrationsgräns för brandfarlighet (NKPV) - 1,79-1,89%
i volym eller .....................................26.15-27.60 g / m 3, eller 17000-18900 ml / m 3.
Dold värme av avdunstning av fosfin är lika med ....................................... 102.6 Kal / g.
Lösligheten i vatten är 0,52 g / 1 vid en temperatur av 20 0 С och ett tryck av 34,2 kgf / cm2.
Fosfin
- Mycket giftig, färglös gas som är tyngre än luft 1,5 gånger, så när den appliceras tränger lätt in i alla sprickor och svåra platser i lokalerna och effektivt förstör ägg, larver, dockor och vuxna insekter.
Det är dåligt upplöst i vatten, svarar inte på det. Löslig i bensen, dietyleter, servokol. Fosfin är starkt giftig, verkar på nervsystemet, bryter mot metabolismen. Pdc \u003d 0,1 mg / m³. Lukten känns i en koncentration av 2-4 mg / m³, lång inhalation med en koncentration av 10 mg / m³ leder till ett dödligt utfall.
Användningen av fosfin. Vid utförande av rökning med fosfin används oorganiska läkemedel baserade på aluminium och magnesiumfosfider. Objekt och teknik för användning av magnesiumfosfidbaserade läkemedel är identiska med aluminiumfosfidbaserade preparat. Inträde av människor och lastning av lageret är tillåtet efter fullständig ventilation och när fosfininnehållet i arbetsområdet är inte högre än MPC (0,1 mg / m³). Produktförsäljningen utförs med en fosfinrest som inte är högre än MDA (0,1 mg / kg för korn, 0,01 mg / kg - för spannmålsprodukter).
Gasfosfin Det är ett starkt gift för man och andra varmblodiga djur. Akut fosfinförgiftning sker vid koncentrationen av den i luften - 568 mg / m3. Gasfosfin har hög toxicitet med avseende på insekter - breadstore skadedjur. När du arbetar med det är det önskvärt att ha en uppfattning om metoden och verkningsmekanismen för skadliga organismer . Ytterst tillåten koncentration (MPC) fosfin i luften av arbetsområdet rullar 0,1 mg / m3. Lukten av gas börjar emellertid att känna sig vid lägre koncentrationer (ca 0,03 mg / m3). Den maximala tillåtna nivån (MDA) av fosfin i kornet - 0,01 mg / kg, i kornprodukter av fosfinrester är inte tillåtna. Korn och produkter av dess bearbetning kan endast användas för matändamål under förutsättningen om de återstående mängderna av fosfin i dem inte kommer att överstiga MDA.
Gasfosfin Svagt sorberad med korn och kornprodukter, så det är lätt avgasas. I rekommenderade för disinspektion, utgifter, förändrar det inte kornkvaliteten och förvärrar inte hans fröfördelar. För första gången tillämpades den 1934 för rökning av spannmålsprodukter. För närvarande, med tanke på förbudet mot användningen av metylbromid för rökningsändamål, är fosfin en viktig fumigant avsedd att bekämpa skadliga insekter.