Презентация на тему "Фосфор и его соединения"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Фосфор и его соединения

• 
  Слайд 2

  История открытия

  Считается, что фосфор открыл в 1669 году алхимик из Гамбурга Хеннинг Бранд. Он был разорившимся купцом и пытался разбогатеть с помощью алхимии. Предполагая, что физиологические продукты могут содержать «первичную материю», которая считалась основой философского камня, Бранд заинтересовался человеческой мочей.

• 
  Слайд 3
  

  Он собрал около тонны мочи из солдатских казарм и выпаривал ее до образования сиропообразной жидкости. Эту жидкость он вновь дистиллировал и получил тяжелое красное «уринное   масло», которое перегонялось с образованием твердого остатка. Нагревая последний, без доступа воздуха, он заметил образование белого дыма, оседавшего на стенках сосуда и ярко светившего в темноте. Бранд назвал полученное им вещество фосфором, что в переводе с греческого означает «светоносец». И лишь 1777 году К.В. Шееле разработал способ получения фосфора из рога и костей животных.

• 
  Слайд 4

  Природные соединения

  Из-за большой химической активности встречается в природе только в виде соединений. Важнейшими минералами фосфора являются:

• 
  Слайд 5
  

  Крупнейшее месторождение апатитов находится на Кольском полуострове, в районе Хибинских гор. Залежи фосфоритов находятся в районе гор Каратау.

• 
  Слайд 6

  Нахождение в природе

  Фосфор входит в состав всех живых организмов. А именно он встречается в соединениях: 1. Белковых веществ, содержащихся в генеративных органах растений; 2. Нервной и костной тканей организмов животных и человека; 3. Мозговых клеток.

• 
  Слайд 7

  Получение

  Фосфор производят в электрических печах, восстанавливая апатит углем в присутствии кремнезема: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C=3CaSiO3+5CO+P2 Пары фосфора при этой температуре почти полностью состоят из молекул Р2, которые при охлаждении конденсируются в молекулы Р4. Печь для добывания фосфора

• 
  Слайд 8
  

  Важнейшие соединения Н3РО4 фосфорная кислота Р2О5 оксид фосфора (V)

• 
  Слайд 9

  Аллотропные модификации фосфора

• 
  Слайд 10

  Физические свойства

  Элементарный фосфор в обычных условиях представляет собой несколько устойчивых аллотропических модификаций; вопрос аллотропии фосфора сложен и до конца не решён. Обычно выделяют четыре модификации простого вещества — белый, красный, черный и металлический фосфор.

• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12

  Аллотропные модификации

  Горение белого фосфора Белый фосфор окисляется кислородом уже при обычных условиях, а в тонкоизмельченном состоянии самовоспламеняется, поэтому его хранят под водой. Окисление фосфора сопровождается свечением. Химическая энергия непосредственно превращается в световую. Хранение белого фосфора

• 
  Слайд 13

  Химические свойства

  В химических реакциях проявляет окислительно-восстановительную двойственность. Как окислитель взаимодействует со многими металлами, образуя фосфиды. Фосфор непосредственно с водородом не реагирует. Как восстановитель взаимодействует с более электроотрицательными неметаллами. При недостатке кислорода или при комнатной температуре окисляется до оксида фосфора (III). При сгорании фосфора в кислороде или на воздухе образуется оксид фосфора (V).

• 
  Слайд 14
  

  При длительном нагревании белого фосфора без доступа воздуха он желтеет и постепенно превращается в красный фосфор. При нагревании красного фосфора в тех же условиях он превращается в пар, при конденсации которого образуется белый фосфор. Фосфор проявляет окислительные и восстановительные свойства. Фосфор – восстановитель: 5О2 (изб.) + 4Р = 2Р2О5 3О2 (недост.) + 4Р = 2Р2О3 3Сl2 + 2P = 2PCl3 PСl3 + Cl2 = PCl5 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO 4P + 16H2O = 4H3PO4 + 10H2 Фосфор – окислитель: 2Р + 3Mg = Mg3P2

• 
  Слайд 15

  Оксид фосфора (V)

  Р2О5 – белый порошок, очень гигроскопичен (самый эффективный осушитель). Является типичным кислотнымоксидом. Взаимодействует с основаниями и основнымиоксидами. Оксиду фосфора (V) соответствует ортофосфорнаякислота.

• 
  Слайд 16

  Физические свойства P2O5

  Белый, рыхлый порошок, гигроскопичный. Хранят в герметически закрытых сосудах.

• 
  Слайд 17

  Химические свойства P2O5

  Проявляет свойства кислотного оксида. 1) реагирует с водой: P2O5 + H2O 2HPO3 P2O5 + 3H2O t2H3PO4 2) реагирует с основными оксидами: P2O5 + 3К2O 2К3РО4 3) реагирует с основаниями: P2O5 + 6NaOH 2Na3РО4 + 3H2O

• 
  Слайд 18

  Ортофосфорная кислота

  Получение. Р О + Н О 2 2 5 ↔ 3 4 Р Н О 3 2 ═ t Взаимодействие оксида фосфора (V) с водой при нагревании. Этим способом получают чистую фосфорную кислоту, которую используют в пищевой промышленности как добавку к безалкогольным напиткам.

• 
  Слайд 19
  

  Получение. Ca PO4 + H SO4 ↔ 3 2 2 + ( ) Ca PO4 H SO4 КОНЦ. t ↓ 3 3 2 3 ═ Вытеснение природных фосфатов более сильной кислотой при нагревании. Фосфорная кислота, полученная переработкой природных фосфатов, идёт на производство минеральных удобрений.

• 
  Слайд 20
  

  Ортофосфорная кислота – кристаллическое, нелетучее, твердое, бесцветное вещество. Смешивается с водой в любых отношениях. Проявляет все свойства кислот. Не является сильной в водном растворе. Как трехосновная кислота, диссоциирует ступенчато. Н3РО4 ↔ Н+ + Н2РО4―(дигидрофосфат-ион) Н2РО4― ↔ Н+ + НРО42―(гидрофосфат-ион) НРО42― ↔ Н+ + РО42―(фосфат-ион) Фосфаты почти всех металлов в воде не растворимы. Дигидрофосфаты всех металлов хорошо растворимы в воде. Гидрофосфаты по растворимости занимают промежуточное положение. Все нерастворимые в воде фосфаты растворяются в растворах сильных кислот.

• 
  Слайд 21

  Круговорот фосфора в природе

• 
  Слайд 22

  Применение фосфора

• 
  Слайд 23
  

  Около 80%  от всего производства белого фосфора идет на синтез чистой ортофосфорной кислоты. Она используется для получения полифосфатов натрия (их применяют для снижения жесткости питьевой воды) и пищевых фосфатов. Оставшаяся часть белого фосфора расходуется для создания дымообразующих веществ и зажигательных смесей. Полифосфат натрия

• 
  Слайд 24

  Применение фосфора: спички

  Первые фосфорные спички – с головкой из белого фосфора – были созданы лишь 1827 г. Такие спички загорались при трении о любую поверхность, что нередко приводило к пожарам. Кроме того, белый фосфор очень ядовит. Описаны случаи отравления фосфорными спичками как из-за неосторожного обращения, так и с целью самоубийства: для этого достаточно было съесть несколько спичечных головок. Вот почему на смену фосфорным спичкам пришли безопасные, которые верно служат нам и по сей день. Промышленное производство безопасных спичек началось в Швеции в 60-х гг. XIX века.

• 
  Слайд 25
  

  Зажигательная поверхность спичечного коробка покрыта смесью красного фосфора и порошка стекла. В состав спичечной головки входят окислители (PbO2, KСlO3, BaCrO4) и восстановители (S, Sb2S3). При трении от зажигательной поверхности смесь, нанесенная на спичку, воспламеняется.

• 
  Слайд 26

  Применение фосфора

  Немало ортофосфорной кислоты потребляет пищевая промышленность. Дело в том, что на вкус разбавленная ортофосфорная кислота очень приятна и небольшие ее добавки в мармелады, лимонады и сиропы заметно улучшают их вкусовые качества. Этим же свойством обладают и некоторые соли фосфорной кислоты. Гидрофосфаты кальция, например, с давних пор входят в хлебопекарные порошки, улучшая вкус булочек и хлеба.

• 
  Слайд 27
  

  Интересны и другие применения ортофосфорной кислоты в промышленности. Например, было замечено, что пропитка древесины самой кислотой и ее солями делают дерево негорючим. На этой основе сейчас производят огнезащитные краски, негорючие фосфодревесные плиты, негорючий фосфатный пенопласт и другие строительные материалы.

• 
  Слайд 28

  Необходим ли фосфор человеку?

• 
  Слайд 29

  Значение фосфора

  Фосфор является основой скелета человека и зубов. Живые организмы не могут обходиться без фосфора. Значение фосфора состоит в том, что сахара и жирные кислоты не могут быть использованы клетками в качестве источников энергии без предварительного фосфорилирования. Целый ряд соединений фосфора используют в качестве лекарственных препаратов.

• 
  Слайд 30

  Биологическая роль фосфора

  Суточная потребность для взрослого человека 1 грамм Входит в состав скелета Входит в состав зубной ткани Соединения фосфора принимают участие в обмене энергии Необходим для нормальной мышечной и умственной деятельности

• 
  Слайд 31

  Реакция организма на недостаток и избыток фосфора

  Недостаток фосфора Развивается заболевание рахит, снижается умственная и мышечная деятельность. Избыток фосфора Развивается мочекаменная болезнь, соединения фосфора высоко токсичны (летальная доза 60 мг.).

• 
  Слайд 32
  

  Спасибо за внимание!