Соединения фосфора с металлами, водородом, кислородом, галогенами

Фосфиды

Соединения фосфора с металлами. В фосфидах щелочных и щелочноземельных металлов фосфор имеет степень окисления –III.

Получение:

3Мg + 2Р = Мg3P2,

Са3(РO4)2 + 8С = СаР2 + 8СO.

Фосфиды щелочных и щелочноземельных металлов имеют ионное строение и содержат ион P3– , являющийся сильным основанием. Эти фосфиды легко гидролизуются, образуя фосфин:

Са3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3,

Са3P2 + 6НСl = 3СаСl2 + 3РН3.

Фосфиды d-элементов — нестехиометрические соединения (твердые растворы), MxPy, химически малоактивны. Например, СuР2 Сu2P, Сu5P2.

Фосфин

Соединения фосфора с водородом:

• Фосфин, PH3;

• Дифосфин, P2H4.

Получение:

Образование фосфинов взаимодействием простых веществ термодинамически невыгодно. Их получают косвенно: гидролиз фосфидов; взаимодействием фосфора со щелочами.

Бесцветный газ с неприятным запахом, токсичен, термически устойчив. Аналог аммиака, но его молекула менее полярна. практически не образует водородных связей и значительно слабее как основание:

РН3 + НI = РН4I — в безводных условиях,

РН4I = РН3 + НI — в воде.

Фосфин — сильный восстановитель:

2РН3 + 4O2 = P2O5 +3Н2O.

Дифосфин

Р2H4 — жидкость, с т. кип. +52 °С. Сильный восстановитель, самовоспламеняется на воздухе. Основных свойств не проявляет.

Галогениды фосфора

Фосфор образует 2 типа галогенидов: PHlg3 и PHlg5.

Получение из простых веществ.

2P + 3Hlg2 = 2PHlg3,

2P + 5Hlg2 = 2PHlg5,

PHlg3 + Hlg2 = PHlg5, Hlg = F, Cl, Br.

Строение:

Связи в галогенидах фосфора ковалентные полярные. Важнейшие представители:

PCl3 – трихлорид фосфора (бесцветная жидкость);

PCl5 – пентахлорид фосфора (бесцветные кристаллы);

POCl3 – оксид трихлорид фосфора (хлорокись фосфора) (бесцветная жидкость)

Свойства:

Являются галогенангидридами. Легко гидролизуются.

PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HCl,

PCl5 + H2O = POCl3 + 2HCl,

POCl3 + 3H2O = H3PO4 + 3HCl.

Хлорирующие агенты, замещающие группы OH атомами Cl:

Гексаоксид тетрафосфора, P4O6 (оксид фосфора(III)) P4 + 3O2(недост.) = P4O6,

P4O6 + 6H2O(хол.) = 4H3PO3 – фосфористая кислота,

P4O6 + 6H2O(гор.) = PH3 + 3H3PO4.

Декаоксид тетрафосфора, P4O10 (оксид фосфора(V), фосфорный ангидрид).

P4 + 5O2 = P4O10,

P4O10 + H2O (хол., нед.) = (HPO3)n – полифосфорная кислота,

P4O10 + 2H2O = 4HPO3 – метафосфорная кислота,

P4O10 + 6H2O = 4H3PO4 – ортофосфорная кислота.

4HClO4 + P4O10 = 2Cl2O7 + 4HPO3.