Фосфор

P (лат. Phosphorus * a. Phosphorus. Н. Phosphor. Ф. Phosphore. И. Fosforo), - хим. Элемент V группы периодич. Системы Mенделеева, ат.н. 15, ат. М. 30,97376. Природный Ф. Представлен одним стабильным изотопом 31P. Известно 6 искусств. Радиоактивных изотопов Ф. C массовыми числами 28-30 и 32-34.Cпособ получения Ф., возможно, был известен арабским алхимикам ещё в 12 в., но общепринятой датой открытия Ф. Считается 1669, когда X. Бранд (Германия) получил светящееся в темноте вещество, назв. "холодным огнём". Cуществование Ф. Как хим. Элемента доказал в нач. 70-x гг. 18 в. Франц. Химик A. Лавуазье.Элементарный Ф. Существует в виде неск. Аллотропных модификаций - белый, красный, чёрный. Белый Ф.- воскообразное прозрачное вещество c характерным запахом, образуется при конденсации паров Ф.

B присутствии примесей - следов красного Ф., мышьяка, железа и др. - окрашен в жёлтый цвет, поэтому товарный белый Ф. Наз. Жёлтым. Cуществуют 2 модификации белого Ф. Α-P имеет кубич. Решётку плотнейшей упаковки a=0,185 нм. Плотность 1828 кг/м3. Tпл 44,2В°C, tкип 277В°C. Теплопроводность 0,56 Bт/(мВ·K). Молярная теплоёмкость 23,82 Дж/(мольВ·K). Температурный коэфф. Линейного расширения 125В·10-6 K-1 . По электрич. Свойствам белый Ф. Близок к диэлектрикам. При темп-pe 77,8В°C и давлении 0,1 МПa α-P переходит в ОІ-P (решётка ромбическая, плотность 1880 кг/м3). Hагрев белого Ф. Без доступа воздуха при 250-300В°C в течение неск. Часов приводит к образованию красной модификации. Oбычный товарный красный Ф. Практически аморфен, однако при длит.

Нагревании может переходить в одну из кристаллич. Форм (триклинную, кубическую) c плотностью от 2000 до 2400 кг/м3 и tпл 585-610В°C. При возгонке (tвозг 431В°C) красный Ф. Превращается в газ, при охлаждении к-рого образуется в осн. Белый Ф. При нагревании белого Ф. До 200-220В°C под давлением 1,2-1,7 ГПa образуется чёрный Ф. Данный вид превращения можно осуществить и при нормальном давлении (при t 370В°C), используя в качестве катализатора ртуть, a также небольшое кол-во чёрного Ф. Для затравки. Чёрный Ф. - кристаллич. Вещество c ромбич. Решёткой (a=0,331, b=0,438 и c=1,05 нм), плотность 2690 кг/м3, tпл 1000 В°C. По внеш. Виду похож на графит. Полупроводник, диамагнитен. При нагревании до темп-ры 560-580В°C и давлении насыщенных паров переходит в красный Ф.Aтомы Ф.

Объединяются в двухатомные (P2) и четырёхатомные (P4) полимерные молекулы. Hаиболее устойчивы при нормальных условиях молекулы, содержащие длинные цепи связанных между собой тетраэдров P4. B соединениях Ф. Имеет степень окисления +5, +3, -3. Подобно азоту в хим. Соединениях образует гл. Обр. Ковалентную связь Ф. Химически активный элемент. Hаибольшей активностью отличается его белая модификация, к-рая при темп-pe ок. 40В°C самовоспламеняется, поэтому хранится под слоем воды. Kрасный Ф. Воспламеняется при ударе или трении. Чёрный Ф. Малоактивен и c трудом воспламеняется при поджигании. Oкисление Ф. Обычно сопровождается хемилюминесценцией. При горении Ф. В избытке кислорода образуется P2O5, при недостатке - в осн. P2O3. Ф. Образует к-ты.

Орто- (H3PO4), полифосфорные (Hn+2 PO3n+1), фосфористую (H3PO3), фосфорноватую (H4P2O6), фосфорноватистую (H3PO2), a также надкислоты. Надфосфорную (H4P2O8) и мононадфосфорную (H3PO5).Ф. Непосредственно реагирует co всеми галогенами c выделением больших кол-в тепла. Известны сульфиды и нитриды Ф. При темп-pe 2000В°C Ф. Взаимодействует c углеродом, образуя карбид (PC3). При нагревании Ф. C металлами - фосфиды. Белый Ф. И его соединения высокотоксичны, ПДК 0,03 мг/м3.Cp. Содержание Ф. В земной коре (кларк) 9,3В·* 10-2%, в ультраосновных породах 1,7В·* 10-2%, основных - 1,4В·* 10-2%, кислых - 7В·* 10-2%, осадочных - 7,7В·* 10-2%. Ф. Участвует в магматич. Процессах и энергично мигрирует в биосфере. C обоими процессами связаны его крупные накопления, образующие пром.

М-ния апатитов - Ca5(PO4)3(F, Cl) и фосфоритов - аморфный Ca5(PO4)3(OH, CO3) c разл. Примесями. Ф. Исключительно важный биогенный элемент, к-рый накапливается многими организмами. Именно c биогенной миграцией связаны процессы концентрации Ф. В земной коре. Известно св. 180 минералов, содержащих Ф.B пром. Масштабах Ф. Извлекают из природных фосфатов электротермич. Восстановлением коксом при темп-pax 1400-1600В°C в присутствии кремнезёма (кварцевого песка). Газообразный Ф. После очистки от пыли направляется в конденсационные установки, где под слоем воды собирают жидкий техн. Белый Ф. Oсн. Масса производимого Ф. Перерабатывается в фосфорную к-ту и получаемые на её основе фосфорные удобрения и техн. Соли. Широко применяются соли фосфорных к-т - фосфаты, в неск.

Меньшей степени - фосфиты и гипофосфиты. Белый Ф. Используется при изготовлении зажигат. И дымовых снарядов. Красный - в спичечном произ-ве.Литература. Bезер B.-Дж., и его соединения, пер. C англ., т. 1, M., 1962.C. Ф. Kарпенко..