Р2о5 что это за удобрение
Обновлено: 07.07.2024
Прямым синтезом PH3 получить нельзя.
- Фосфин получают путем водного или кислотного гидролиза фосфидов:
- Реакция диспропорционирования фосфора в щелочах:
- Разложение солей фосфония (Температура выше 80ºС):
Физические свойства фосфина
При нормальной температуре фосфин является бесцветным газом с резким чесночным запахом. В воде малорастворим, хорошо растворим в органических растворителях
Фосфин — Яд!
Химические свойства фосфина
PH3 — Проявляет свойства сильного восстановителя.
- Вступает в реакции с кислотами – окислителями:
- С безводными кислотами образует соли:
- Окисляется кислородом. При Т ~ 150ºС самовозгорается:
Практического значения фосфин не имеет.
Фосфиды
Способы получения
Взаимодействие фосфора с металлами:
Физические свойства, строение фосфидов
Фосфиды – представляют собой продукты взаимодействия фосфора с металлами.
Фосфиды щелочных и щелочноземельных металлов имеют ионное строение.
Химические свойства фосфидов
Фосфиды крайне неустойчивы и легко подвергаются необратимому гидролизу с образованием РН3:
Оксид фосфора (III), триоксид фосфора (P2O3)
Способы получения оксида фосфора (III)
- Р2О3 образуется при горении фосфора в недостатке кислорода или его медленном окислении:
Физические свойства оксида фосфора (III)
При комнатной температуре Р2О3 — белая воскообразная масса с неприятным запахом. Легко испаряется, его Тпл = 23,5°С
Пары существует в виде димеров Р4О6.
!Очень ядовит
Химические свойства оксида фосфора (III)
- Р2О3 как кислотный оксид при взаимодействии с водой образует фосфористую кислоту:
- Реакция диспропорционирования происходит очень бурно при растворении Р2О3в горячей воде:
- При взаимодействии Р2О3с щелочами образуются соли фосфористой кислоты:
- При взаимодействии с окислителями P2O3 проявляет восстановительные свойства:
Окисление кислородом воздуха:
Окисление галогенами:
Оксид фосфора (V), пентаоксид фосфора, фосфорный ангидрид (Р2О5)
Способы получения фосфорного ангидрида
Сжигание фосфора в избытке воздуха:
Физические свойства фосфорного ангидрида
При комнатной температуре Р2О5 — белые стеклообразные хлопья без запаха. Существует в виде димеров Р4О10.
Очень гигроскопична, при соприкосновении с воздухом расплывается в сиропообразную жидкость (НРO3). Р2О5 — самое эффективное осушающее средство и водоотнимающий агент. Применяется для осушения нелетучих веществ и газов.
Химические свойства фосфорного ангидрида
Р2О5 проявляет кислотные свойства.
Как кислотный оксид Р2О5 взаимодействует:
- с водой, с образованием различных кислот:
- с основными оксидами, с образованием фосфатов
- с щелочами, с образованием средних и кислых солей
- Фосфорный ангидрид способен отнимать у других веществ не только гигроскопическую влагу, но и химически связанную воду. Например, он дегидратирует оксокислоты, что широко используется для получения ангидридов кислот:
Фосфорные кислоты
Фосфор образует только 2 устойчивых оксида, в которых он находится в степенях окисления +5 и +3. Однако существует большое число кислот, в которых фосфор имеет валентность равную V (пять ковалентных связей) и степени окисления +5, +4, +3, +1.
Строение наиболее известных кислот выражается следующими формулами:
Наибольшее практическое значение имеют ортофосфорная (фосфорная) и ортофосфористая (фосфористая) кислоты.
Фосфористая кислота ( H3PO3)
Способы получения фосфористой кислоты
- Гидролиз галогенидов фосфора (III):
Физические свойства, строение фосфористой кислоты
Для молекулы фосфористой кислоты H3PO3 известны 2 таутомерные формы. В одной из них 2 атома водорода молекулы связаны с кислородом, а один атом водорода связан непосредственно с атомом фосфора. Такой атом водорода не может быть замещен атомами металлов, поэтому кислота является двухосновной.
В другой таутомерной форме – все три атома водорода связаны с кислородом.
Формула фосфористой кислоты выглядит следующим образом: Н2[НРО3]
При комнатной температуре H3PO3 – кристаллическое вещество без цвета, хорошо растворимое в воде, Тпл = 74°С.
Валентность фосфора в фосфористой кислота равна V, а степень окисления +3.
Химические свойства фосфористой кислоты
Является слабой кислотой.
- Для нее характерны все свойства кислот — взаимодействие с металлами с выделением Н2; с оксидами металлов и с щелочами. При этом образуются одно — или двухзамещенные фосфиты:
- Кислота является и окислителем и восстановителем, при нагревании вступая в реакции диспропорционирования:
Кислота и ее соли являются сильными восстановителями:
- Реагируют с сильными окислителями:
- Реагируют с более слабыми окислителями:
- В реакции с сильными восстановителями, например, с щелочными и щелочно-земельными металлами, цинковой пылью, кислота восстанавливается до фосфина:
- При нагревании водного раствора Н3РO3окисляется до H3PO4 с выделением водорода:
Соли фосфористой кислоты (Фосфиты)
Способы получения фосфитов
- Взаимодействие фосфористой кислоты с щелочами:
- взаимодействие фосфористой кислоты с металлами с выделением Н2
- взаимодействие фосфористой кислоты с оксидами металлов
- диспропорционирование фосфора в горячем, концентрированном растворе щелочи:
- Взаимодействие трихлорида фосфора с разбавленным раствором щелочи:
Физические свойства фосфитов
Двухосновная фосфористая кислота образует два типа солей:
а) однозамещенные фосфиты (кислые соли), в молекулах которых атомы металлов связаны с анионами Н2РО3, например: NaH2PO3, Са(H2PO3)
б) двухзамещенные фосфиты (средние соли), в молекулах которых атомы металлов связаны с 2 или 1 анионом HPO3, например: Na2HPO3, СаHPO3.
Хорошо растворимы в воде только фосфиты щелочных металлов и кальция, остальные фосфиты плохо растворимы.
Химические свойства фосфитов
Имеют химические свойства, характерные для солей
Ортофосфорная кислота, фосфорная кислота (Н3РO4)
Способы получения фосфорной кислоты
В промышленности Н3РO4 получают двумя способами:
- Разложением природного соединения – фосфата кальция Са3(РO4)2 серной кислотой:
- Доменный (термический) 3х-стадийный способ:
1 стадия — восстановление природных фосфоритов коксом
2 стадия – окисление получающихся паров свободного фосфора кислородом воздуха
3 стадия – орошение водой получающейся окиси фосфора:
Лабораторный способ
- Взаимодействием фосфорного ангидрида с водой:
Физические свойства, строение фосфорной кислоты
При обычной температуре безводная Н3РO4 – прозрачное, легкоплавкое (Тпл = 42°С) кристаллическое вещество. Н3РO4 -очень гигроскопичное вещество и смешивается с водой в любых соотношениях. Н3РO4 с небольшим количеством воды образует сиропообразную, вязкую жидкость.
Степень окисления фосфора в фосфорной кислоте равна +5, валентность равна V.
При нагревании орто-фосфорной кислоты выше +213 °C, она переходит в пирофосфорную H4P2O7.
При нагревании выше 700°С переходит в метафосфорную кислоту HPO3:
Качественные реакции для обнаружения фосфат-иона
Для обнаружения анионов фосфорной кислоты используют раствор AgNO3, при помощи которого также можно различить мета-, пиро- и ортофосфорные кислоты друг от друга.
При добавлении AgNO3 к кислотам образуются осадки различного цвета:
- метафосфат серебра AgPO3— белый
- пирофосфат серебра Ag4P2O7 – также белый, но он не свертывает яичного белка
- ортофосфат серебра Ag3PO4— желтый:
Химические свойства фосфорной кислоты
Фосфорная кислота H3PO4 – это электролит средней силы и представляет собой трехосновную кислоту.
Диссоциация протекает в основном по 1-й ступени:
По 2-й и 3-й ступеням диссоциация протекает в ничтожно малой степени:
- Н3РO4 проявляет все общие свойства кислот — взаимодействует с активными металлами:
- с основаниями образует три ряда солей – одно-, двух- и трехзамещенные (кислые и средние соли):
- Вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов и др.). Также вступает в обменные реакции с солями:
В отличие от аниона NO3 — в азотной кислоте, анион РO4 3- окисляющим действием не обладает.
Соли ортофосфорной кислоты (ортофосфаты, фосфаты)
Способы получения фосфатов
Получают кислоты с металлами, оксидами металлов, гидроксидами (см. Химические свойства ортофосфорной кислоты)
Физические свойства фосфатов
Н3РO4 является 3х-основной кислотой, поэтому образует 3 типа солей:
| Анион соли | Название | Растворимость в воде | Примеры солей |
| PO4 3- | Фосфат (ортофосфат) | большинство нерастворимы (кроме фосфатов щелочных металлов и аммония) | Na3РO4; Са3(РO4)2 |
| HPO4 2- | Гидрофосфат | растворимы | Na2НРO4; СаНРО4 |
| Н2РO4 — | Дигидрофосфат | очень хорошо растворимы | NaH2PO4; Са(Н2РO4)2 |
Химические свойства фосфатов
- Имеют свойства, характерные для солей.
- Соли щелочных металлов подвержены гидролизу:
- Характерная особенность ортофосфатов – отношение к прокаливанию: однозамещенные соли переходят в метафосфаты, двухзамещенные – в пирофосфаты, из трехзамещенных изменяются только соли аммония:
Фосфорные удобрения
Фосфаты и гидрофосфаты кальция и аммония используются в качестве фосфорных удобрений.
При достаточном количестве фосфора растения быстро растут и хорошо плодоносят. Внесение фосфорных удобрений благоприятствует росту корневой системы растения и повышению урожайности. В связи с этим такие удобрения важны при выращивании овощных, зерновых и плодово-ягодных культур.
В таблице ниже приведены основные виды фосфорных удобрений.
Категории V группа (азот, фосфор), НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Фосфор (Р) – один из трех важных питательных макроэлементов, необходимых для правильного роста и развития растений.
Можно выделить следующие функции фосфора:
- Стимулирует развитие генеративных органов
- Стимулирует развитие стебля
- Улучшает образование цветков
- Ускоряет созревание урожая
- Повышает N-фиксирующую способность бобовых культур
Фосфор: содержание в почвах
Поверхностный слой большинства почв содержит низкие концентрации элемента – 0,6% (по сравнению: азот – 0,14%, калий – 0,83%).
Элемент в почве находится в виде фитина (основной компонент органического фосфора), глицерофосфата, остатков нуклеиновых кислот и других соединений (органическая форма) и в виде труднорастворимых солей фосфорных кислот (неорганическая форма).
Растения поглощают из почвы для своего питания фосфор только в виде трех анионов – продуктов диссоциаций фосфорной кислоты: H2PO4-, HPO4-2 и PO43-. Выявлено: в обычных условиях возделывания растений при низком рН, доступность ионов в ряду будет уменьшаться слева направо.
Следует отметить, что фосфор в почве обладает слабой подвижностью, из-за чего корни растений способны поглощать этот элемент только при непосредственном окружении фосфорсодержащих анионов.
Растения поглощают фосфор из почв на 3-5%. Часто наблюдается дефицит доступного для растений фосфора, что обосновывается способностью анионов фосфора связывать содержащиеся в почве металлы, образуя нерастворимые фосфаты, которые недоступны растениям. В свою очередь растворимые формы фосфора фиксируются в почве, а затем так же минерализуется.
Дефицит фосфора
На начальном этапе роста растения интенсивно набирают корневую массу, поэтому этот период охарактеризован уязвимостью к нехватке фосфора. Диагностировать фосфорный дефицит можно путем осмотра листьев — при наличии темно-фиолетовой окраски на старых листьях либо светло-голубой на молодых – можно сделать вывод о явной нехватке фосфора (содержание в листьях> 0,2%).
Фосфорные удобрения: классификация
Фосфор в удобрениях в основном пересчитывается на его оксид — P2O5.
Фосфорные удобрения классифицируются по способности к растворимости:
- Растворимые в воде — суперфосфаты (элемент легко доступен растениям):
- Нерастворимые в воде (цитратнорастворимые, лимоннорастворимые) – удобрения, растворимые в 2% лимонной кислоте — томасшлак, термо- и метафосфаты, либо в аммиачном растворе лимоннокислого аммония (преципитат) (элемент вполне доступен растениям);
- Нерастворимые в воде и в слабых кислотах – удобрения, растворимые только в серной и азотной кислотах— трехзамещенные: Са3(Рo4)2, Mg3(PO4), фосфоритная мука, костная мука (элемент недоступен растениям).
Растворимые в воде: фосфат-ион из этой группы удобрений легко поглощается растениями на почвах с нейтральной реакцией. Но при внесении водорастворимых фосфорных удобрений на известковые почвы с рН>7 образуется нерастворимый Ca3(PO4)2.
Суперфосфат простой – основное действующее вещество монокальцийфосфат. Формула: (СаН2РО4)2 х Н2О + 2СаSО4 х 2Н2О. Содержит до 20 % Р2О5 и 50–55 % СаSО4. Среди всего ассортимента, простой суперфосфат – наиболее часто применяется. Вносить это удобрение можно на любой тип почвы, особенно под серолюбивые культуры: бобовые, крестоцветные и злаковые. В качестве подкормки рекомендуется вносить под картофель и другие корнеплоды.
Двойной суперфосфат Са(Н2РО4)2 х Н2О – основное действующее вещество моногидрат дигидроортофосфата кальция, концентрированное фосфорное удобрение – содержит до 49% P2O5, не содержит гипс. Вносится под все культуры.
Нерастворимые в воде (цитратнорастворимые, лимоннорастворимые): удобрение эффективно на почвах с рН
Оксид фосфора (V), или фосфорный ангидрид Р2О5 – белый порошок, без запаха. По своему характеру является типичным кислотным оксидом. При растворении в воде гидратируется с образованием следующих кислот:
Как кислотный оксид Р2О5 взаимодействует с основаниями и основными оксидами, например:
При взаимодействии Р2О5 со щелочами в зависимости от соотношения реагентов могут образовываться не только средние, но и кислые соли:
Хотя в Р2О5 фосфор имеет высшую степень окисления +5, оксид фосфора (V) не проявляет сколько-нибудь выраженных окислительных свойств, так как эта степень окисления для фосфора очень устойчива.
Оксид фосфора (V) является прекрасным водопоглощающим и водоотнимающим средством. На этом основано его использование в эксикаторах (сосудах для высушивания веществ), при проведении реакций дегидратации и т.д.
Фосфорная (ортофосфорная) кислота Н3РО4 – бесцветное кристаллическое вещество, плавящееся при температуре 42 о С, очень хорошо растворимое в воде. Фосфорная кислота является трёхосновной кислотой средней силы.
В лаборатории её получают окислением фосфора разбавленной азотной кислотой.
В промышленности Н3РО4 получают экстракционным методом, обрабатывая природные фосфаты серной кислотой:
а также термическим методом, восстанавливая природные фосфаты до свободного фосфора, который затем сжигают и образующийся при этом Р2О5 растворяют в воде.
Фосфорная кислота обладает всеми общими свойствами кислот, но она значительно слабее таких кислородсодержащих кислот, как серная и азотная. В отличие от этих кислот фосфорная кислота не обладает даже значительными окислительными свойствами, несмотря на устойчивость степени окисления +5.
Применение фосфорной кислоты
Помимо производства удобрений, фосфорную кислоту используют при изготовлении реактивов, многих органических веществ, для получения катализаторов, для создания защитных покрытий на металлах, в фармацевтической промышленности и т.д.
Соли фосфорной кислоты
Как трёхосновная кислота Н3РО4 образует три ряда солей: средние (нормальные) соли – фосфаты; кислые соли – гидрофосфаты и дигидрофосфаты.
Например, при нейтрализации фосфорной кислоты гидроксидом натрия в зависимости от молярного соотношения кислоты и щёлочи могут идти следующие реакции:
Большинство средних солей – фосфатов – нерастворимо в воде. Исключением являются лишь фосфаты щелочных металлов и аммония. Многие же кислые соли фосфорной кислоты, хорошо растворяются в воде, причем наиболее растворимыми являются дигидрофосфаты.
Фосфорные удобрения
Фосфор, как и азот, является одним из тех элементов, который необходим для питания растений. Поэтому наряду с азотными в сельском хозяйстве широко используются фосфорные удобрения. В качестве удобрения можно использовать только водорастворимые соединения. В связи с этим основная задача при производстве фосфорных удобрений — превращение нерастворимого фосфата кальция (основа фосфоритов и апатитов) в растворимые кислые фосфаты.
Важнейшее фосфорное минеральное удобрение – суперфосфат (или простой суперфосфат), который получают обработкой природных фосфоритов серной кислотой:
Образующаяся смесь содержит дигидрофосфат кальция, который хорошо растворим в воде, и сульфат кальция, который не имеет практического значения.
Для получения двойного суперфосфата из природного фосфорита выделяют сначала фосфорную кислоту по реакции:
Затем полученной кислотой обрабатывают новую порцию фосфорита:
Иногда фосфорную кислоту нейтрализуют гидроксидом кальция, при этом получается так называемый преципитат, который тоже является хорошим удобрением:
СаНРО4 плохо растворяется в воде, но достаточно хорошо растворим при внесении его в кислые почвы.
В последнее время широкое распространение получили сложные удобрения, содержащие несколько необходимых растениям элементов.
Важнейшим из них является аммофос, который содержит азот и фосфор и образуется при взаимодействии аммиака и фосфорной кислоты:
Смесь аммофоса с калийной селитрой KNO3 называется аммофоской. Это удобрение содержит все наиболее необходимые растениям питательные элементы – азот, фосфор и калий.
*на изображении записи минерал апатит
Похожее
Добавить комментарий Отменить ответ
Оксид фосфора (V) – это кислотный оксид. В нормальных условиях образует белые кристаллы. В парах состоит из молекул P4О10. Очень гигроскопичен (используется как осушитель газов и жидкостей).
Способы получения. Оксид фосфора (V) получают сжиганием фосфора в избытке кислорода.
Химические свойства
1. Оксид фосфора (V) – очень гигроскопичное вещество, которое используется для осушения газов. Обладая высоким сродством к воде, оксид фосфора (V) дегидратирует до ангидридов неорганические и органические кислоты.
Например , оксид фосфора (V) дегидратирует серную, азотную и уксусную кислоты:
2. Фосфорный ангидрид является типичным кислотным оксидом , взаимодействует с водой с образованием фосфорных кислот:
В зависимости от количества воды и от других условий образуются мета-фосфорная, орто-фосфорная или пиро-фосфорная кислота:
Видеоопыт взаимодействия оксида фосфора с водой можно посмотреть здесь.
3. Как кислотный оксид, оксид фосфора (V) взаимодействует с основными оксидами и основаниями .
Например , оксид фосфора (V) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом образуются средние или кислые соли:
Еще пример : оксид фосфора взаимодействует с оксидом бария (при сплавлении):
Читайте также: