Fosfor - metal sau nemetal? Elemente de proprietate

În subgrupul principal al celui de-al cincilea grup, împreună cu azotul, există și fosfor. Metal sau nemetalic poate fi considerat acest element? În comparație cu azotul, are o electronegativitate mai scăzută, dar totuși aparține nonmetalilor activi. În acest articol vom analiza cele mai importante proprietăți fizice și chimice ale fosforului, precum și determinarea aplicării acestuia în industrie.

Poziția elementului în tabelul periodic

Fosforul se referă la elementele p, atomul său are trei niveluri de energie. La ultimul dintre ele există cinci electroni, dintre care trei sunt nepereche. În starea excitat, atomul P conține cinci electroni liberi. Acest fapt explică apariția compușilor de fosfor, în care nu este trivalent, dar are o valență de cinci, de exemplu, P₂O₅ - pentoxid de fosfor. Nonmetall, datorită activității sale înalte, este absent în natură într-o stare liberă și apare numai sub formă de compuși. element natural este singurul izotop stabil de masa atomică relativă egală cu 31. Fosforul se găsește în multe minerale și roci, conținutul său este de 0,08% în compoziția scoarța terestră.

Modificări alotropice

Aranjamentul diferit al atomilor din laturile cristaline ale materiei conduce la apariția unor modificări. De exemplu, fosforul negru este foarte asemănător cu grafitul. Este la fel de gras la atingere și prezintă proprietăți semiconductoare. În industrie, materialul este obținut din fosfor alb, încălzind acesta din urmă la 200 ° C și supus unei presiuni de 12.000 atm.

Fosforul roșu este o substanță pudră, netoxică. În studiul său detaliat, s-a constatat că compusul este un amestec de modificări ale fosforului, care diferă între ele prin anumite caracteristici, de exemplu culoarea.

O altă modificare alotropică este fosforul alb. Este metal sau nemetalic? Această substanță prezintă proprietăți nemetalice tipice, în plus, este foarte toxică. Se obține prin concentrarea vaporilor de fosfor. Spre deosebire de forma roșie, se poate dizolva în disulfură de carbon. Dacă fosforul alb este supus unei încălziri ușoare pentru o lungă perioadă de timp, acesta trece într-o modificare a fosforului roșu.

Caracterizarea chimică

În compușii săi cu alte elemente, P poate prezenta următoarele stări de oxidare: +3, +5, -3. În starea de vapori, la o temperatură sub 800 ° C și, de asemenea, în faza lichidă, molecula de substanță are formula P₄.

Diferitele modificări ale substanței au caracteristici chimice diferite. Cum să răspund la întrebare, ce este fosfor-metal sau nu? Este necesar să ne întoarcem la structura atomului său, care în stare excitată are cinci electroni de valență. Termenii chimici cei mai activi să fie metaloid fosfor alb, care este deja la temperatura obișnuită este ușor de oxidat în procesul care începe să strălucească și poate lua foc. Din aceste motive, se recomandă să-l păstrați acoperit cu apă. Fosforul roșu în proprietățile sale este o substanță mai puțin activă decât modificarea sa albă.

Conexiuni binare

Ca metal sau nemetal, fosforul poate reacționa cu oxigenul:

4P + 30₂ → 2P₂O₃

Produsul de reacție este fosfina gazoasă, o substanță foarte toxică utilizată ca armă chimică. Este ușor de recunoscut de mirosul specific de usturoi. Hidrura de fosfor poate atașa halogenuri de hidrogen, de exemplu, cum ar fi iodura de hidrogen, pentru a forma un compus de iodură de fosfoniu, PH₄I. Interacțiunea cu metalele conduce la apariția fosfurilor:

2P + 3Ca = Ca₃P₂.

Ca metal, fosforul reacționează cu nemetalele, de exemplu, cu sulf, carbon și clor:

2P + 3CI₂ = 2PCI₃

Fosfidele reacționează ușor cu apa, descompunându-se la fosfină:

mg₃P₂ + 6H₂O = 3Mg (OH)₂ + 2PH_3shy-(Fosfin)

oxizi

Dintre compușii binari ai elementului cu oxigen, cei mai importanți sunt oxizii săi: P₂O₅ și P₂O₃. Trioxidul de fosfor, altfel cunoscut ca anhidrida fosforică, este un compus cristalin cu un punct de topire de 22,5 °. În condiții normale, are aspectul unei mase ca o ceară. În laborator, este produsă prin arderea fosforului într-o atmosferă slabă în oxigen. Deși acest oxid prezintă proprietățile unui agent reducător puternic, acesta este utilizat extrem de rar datorită toxicității sale ridicate. Ce proprietăți, de metal sau nemetalice, de oxid de fosfor se manifestă în reacțiile sale? Poate reacționa cu apă, formând acid ortofosforic și fosfină. Substanța interacționează cu acid clorhidric, rezultând acid fosfat și clorură de fosfor.

Un alt compus - pentoxid de fosfor, are simptomele unui oxid acid tipic. Se poate obține prin arderea unei porțiuni de fosfor într-o atmosferă cu un exces de oxigen. În condiții normale, compusul reacționează cu apa și forme foarte activ metafosforic, atunci când este încălzit - acidul ortofosforic. Mai mult, pentoxid de fosfor ia umiditate, astfel încât acesta poate fi utilizat ca un agent deshidratant pentru lichide și gaze.

Acizi fosforici

Cei mai cunoscuți acizi fosforici sunt metafosforici, ortofosforici și pirofosforici, a cărui formulă este H₄P₂O₇. Acesta din urmă este format prin încălzirea H₃PO₄. Cea mai mare importanță practică este acidul ortofosforic, săruri care sunt utilizate ca materie primă pentru îngrășăminte. Este un solid alb, foarte solubil în apă. Ca un mediu de acid tare, nu are proprietăți de oxidare distincte. Ca electrolit, disociază în trepte, astfel formând două serii de săruri: mediu - fosfați, acid - fosfați acizi și fosfați diacizi. În industrie, acidul fosfat este produs prin metode termice și de extracție. Deoarece oxizi de fosfor corespund acidului, atunci problema a ceea ce este de fosfor - metal sau nemetal, răspunsul va fi clar: acesta este elementul nemetalic activ.

Distribuția în natură

Cel mai important mineral care conține o concentrație mare de fosfor este apatita. Are multe soiuri, dintre care cele mai frecvente sunt fluorapatitele. Un alt tip de minerale constând în compuși fosforici - fosforit de rocă sedimentar.

Elementul aparține grupului celor zece cele mai importante elemente chimice ale organismelor vii. Conținutul său cel mai mare se găsește sub formă de fosfolipide - compuși organici, care fac parte din membranele celulare, hormoni și alte substanțe biologic active. Un conținut ridicat de element (aproximativ 0,38%) este înregistrat în țesutul neural care formează părțile centrale și periferice ale sistemului nervos al omului și al altor vertebrate. În plus, compușii fosforului intră în mușchi și țesutul osos. În ultimul caz, este prezentă fosfat de calciu, sare, care conferă rezistență și duritate ridicată dentinei dinților și oaselor. În metabolismul organismelor vegetale, alături de magneziu și fier, fosforul joacă un rol important ca regulator al formării și maturării fructelor și semințelor. De aceea, împreună cu azotul și potasiul, fosforul este considerat principalul element nutritiv al plantelor.

În articolul nostru, am examinat proprietățile fosforului și am răspuns la întrebarea: ce este fosforul - metal sau nemetal? Acesta este un element tipic nemetalic cu o activitate chimică ridicată.