Prezentacija reciklažnog otpada iz proizvodnje fosfatnih đubriva. Prezentacija "Fosfor" prezentacija za čas hemije (9. razred) na temu. Azot, fosfor i kalijum se bolje apsorbuju zahvaljujući boru

Ciljevi lekcije:

osigurati asimilaciju znanja o fosforu kao hemijskom elementu i jednostavnoj tvari;
alotropske modifikacije fosfora;
ponoviti ovisnost svojstava tvari o njenom sastavu i strukturi;
razviti sposobnost poređenja;
doprinose formiranju materijalističkog pogleda na svijet i moralnog obrazovanja učenika.

Otkriće fosfora

Hamburški alhemičar

Henning Brand

1669

"fosfor" -

od grčkog "svetleći"

period

grupa

valentnih elektrona

oksidaciona stanja

viši oksid

veza vodonika

ALOTROPNE MODIFIKACIJE

RED

BIJELA

BLACK

HEMIJSKA SVOJSTVA

sa metalima:

Ca+P=

Sa nemetalima:

P+O 2 =

sa porculanskom so eksplodira i zapali se pri udaru :

KClO 3 + P = P 2 O 5 + KCl

BITI U PRIRODI

ORGANIZMI

MINERALI

FOSFOLIPIDI,

ENZIMI,

KALCIJUM FOSFAT ETERI

ORTOPOSFOR

KISELINE

PHOSPHORITE

TIRQUOISE

APATITE

U ZUBAMA I KOSTIMA

APATITE

Fiziološko djelovanje bijeli fosfor

Rezultat aplikacije prevelika količina fosfor

Pojava žaba sa deformitetima - rezultat aplikacije fosforđubriva koja se ispiru u rijeke i bare,

Phosphoric nekroza– oštećenje čeljusti

Dobijanje fosfora

zagrijavanje mješavine fosforita, uglja i

pijesak u električnoj peći:

Ca 3 (P.O. 4 ) 2 +C+SiO 2 → P 4 +CaSiO 3 + CO

PRIMJENA FOSFORA

đubriva

deterdženti

omekšavanje vode

pesticida

Odbrana od

korozija

Proizvodnja

utakmice

Proizvodnja

boje

Kreacija

dimne zavese

poluprovodnici

ZADAĆA

§19.9 (L.S. Guzey), §21 (G.E.Rudzitis)

Individualni zadaci.

Pripremite poruke:

1) o istoriji utakmica;

2) o biološkoj ulozi fosfora i njegovih jedinjenja.

HOĆEMO LI PONOVITI?

američke trupe

korišćeni fosfor

Bombe

u Iraku,

2004

WHITE PHOSPHORUS

Molekuli P4 imaju oblik tetraedra. To je supstanca slabog topljenja t(topljenje)=44,1 o C, t(vranje)=275 o C, meka, bezbojna voštana supstanca. Dobro se otapa u ugljičnom disulfidu i nizu drugih organskih rastvarača. Otrovno, zapaljivo na vazduhu, svetli u mraku. Čuvajte ga ispod sloja vode.

RED PHOSPHORUS

Postoji nekoliko oblika crvenog fosfora, čija struktura nije u potpunosti utvrđena. Poznato je da su to atomske supstance sa polimernom kristalnom rešetkom. Njihova tačka topljenja je 585-600 o C, boja od tamno smeđe do crvene i ljubičaste. Nije otrovno.

CRNI PHOSPHORUS

Crni fosfor ima slojevitu atomsku kristalnu rešetku. Po izgledu je sličan grafitu, ali je poluvodič. Nije otrovno.

Fosfor kao hemijski element

period

grupa

valentnih elektrona

oksidaciona stanja

-3, +3, +5

viši oksid

R 2 O 5

veza vodonika

RN 3

PONAVLJAMO

1. DOPUNI JEDNAČINE : P + F 2 = Al+P= Navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo

2. Zadatak:

Kolika je masa fosfora u vašem tijelu ako se zna da fosfor čini ≈1% vaše tjelesne mase?

3 .Izvršite transformacije:

R RN 3 R 2 O 5 N 3 RO 4

Tabela 1. Deset zemalja svijeta sa najvećom populacijom, sredinom 2009., 2025. i 2050. (miliona ljudi), 200920252050 1. Kina Kina Indija Indija Indija Kina SAD3073. USA3583. SAD Indonezija2434. Indonezija2924. Indonezija Brazil1925. Pakistan2465. Pakistan Pakistan1816. Brazil2126. Nigerija Bangladeš1627. Nigerija2077. Bangladeš Nigerija1538. Bangladeš1958. Brazil Rusija1409. Rusija Kongo, Dem. Republika Japan Meksiko Filipini 150 9,2 milijarde Prognoza za 2050. 6 milijardi

Sada je populacija planete više od 6 milijardi ljudi i raste. Čime da ga hranim??? Hemičari širom svijeta stvaraju različita gnojiva kako bi povećali količinu hrane koja se uzgaja na zemlji. U 2000. godini svaka treća osoba u svijetu jela je žito i druge poljoprivredne proizvode dobijene upotrebom mineralnih đubriva. Svjetska populacija raste, ali proizvodnja žitarica ne

Za uzgoj punopravnog usjeva, kultivirane biljke moraju biti zaštićene od korova i bolesti. Hemikalije koje se koriste za uništavanje korova nazivaju se herbicidi. Ova riječ dolazi od latinskog "grba" - biljka, biljka i "cide" - ubiti. Trenutno postoji veliki raspon složenih organskih jedinjenja sa herbicidnim svojstvima.

Struktura hemijske industrije Osnovna hemija Proizvodnja polimernih materijala Proizvodnja mineralnih đubriva Prerada polimernih materijala Hemija organske sinteze Ostale industrije (fotohemija, boje i lakovi) Rudarska i hemijska industrija Industrije koje obezbeđuju sirovine za hemijsku industriju (hemija koksa, nafta rafiniranje, itd.)

Mineralna gnojiva Ovisno o tome koje nutritivne elemente sadrže mineralne soli, gnojiva se dijele na jednostavna i složena. Jednostavna gnojiva sadrže jedan hranjivi element. To uključuje fosfor, azot, kalijum i mikrođubriva. Kompleksna đubriva sadrže dva ili više esencijalnih nutrijenata istovremeno. Đubriva mogu biti čvrsta (granulirana, u prahu) i tečna (siromašna do 40% nutrijenata i koncentrirana više od 40%). Mineralna đubriva su anorganska jedinjenja koja sadrže hranljive materije neophodne za biljke.

Proizvodnja mineralnih đubriva AZOT KALIJUM FOSFAT Blizu sirovinskih baza Blizu metalurških postrojenja i gasovoda U blizini sirovinskih baza Apatiti Apatiti Voskresensk Voskresensk Nižnji Novgorod Nižnji Novgorod Solikamsk Solikamsk Bereznjaki Bereznjepoveck Novgorod

Kalijumova đubriva - povećavaju prinos, kvalitet i stabilnost biljaka. Sadrže hranjivi kalij koji pozitivno utiče na otpornost biljaka na sušu, niske temperature, štetočine, omogućava biljkama da ekonomičnije koriste vodu, pospješuju transport tvari u biljci i razvoj korijenskog sistema te pospješuju akumulaciju. ugljenih hidrata (šećerna repa, skrob-krompir). Kada se doda, pojačava se fotosinteza, plodovi dobijaju svjetliju boju i aromu, te se duže čuvaju. Dodatak kalijuma je neophodan posebno za korenaste useve.

Bila je so - "permska", zajedno sa vrednim krznom koja je predstavljala glavni izvor prihoda "gospodina Velikog Novgoroda". Sol je bila osnova bogatstva Stroganovih, Golitsina i Šahovskih. Njihove pivare su proizvodile i do sedam miliona funti soli godišnje. Permska so - "Permyanka" - trgovala se ne samo u Rusiji, već iu drugim evropskim zemljama.

Fosforna đubriva sadrže element fosfor: 1. rastvorljiv u vodi (amofos, diamofos, superfosfat), 2. slabo rastvorljiv - vrlo slabo rastvorljiv u slabim kiselinama, nerastvorljiv u vodi (fosforitno brašno, koštano brašno). 2. slabo rastvorljiv - vrlo slabo rastvorljiv u slabim kiselinama, nerastvorljiv u vodi (fosfatni kamen, koštano brašno).

Značaj fosfornih đubriva Značenje fosfornih đubriva Deo je kompleksnih proteina koji učestvuju u procesu deobe ćelijskog jezgra i formiranju novih biljnih organa. Dio je kompleksnih proteina uključenih u proces diobe ćelijskog jezgra i formiranje novih biljnih organa. Ima veliku ulogu u ubrzavanju zrenja voća i bobičastog voća. Ima veliku ulogu u ubrzavanju zrenja voća i bobičastog voća. Promoviše ekonomičnu potrošnju vlage Pospješuje ekonomičnu potrošnju vlage značajno povećava zimsku otpornost biljaka značajno povećava zimsku otpornost biljaka Fosfor poboljšava okus i pojačava protok hranjivih tvari od listova do plodova i bobica. Fosfor poboljšava ukus i poboljšava protok hranljivih materija od listova do voća i bobica. Fosfor igra važnu ulogu u životu voća i jagodičastog voća. Fosfor igra važnu ulogu u životu voća i jagodičastog voća. Ako nema dovoljno fosfora, rast se usporava, cvjetanje i sazrijevanje kasne, okus se pogoršava, a prinos se smanjuje. Ako nema dovoljno fosfora, usporava se rast, kasni cvjetanje i sazrijevanje, pogoršava se okus, smanjuje se produktivnost.. Višak fosfora je štetan.. Višak fosfora je štetan.

Azot je glavni hranljivi element za sve biljke: bez azota je nemoguće stvaranje proteina i mnogih vitamina, posebno vitamina B. Azot reguliše rast vegetativne mase, određuje nivo prinosa useva i povećava sadržaj proteina u zrnu. . Biljke najintenzivnije upijaju i asimiliraju dušik u periodu maksimalnog formiranja i rasta stabljika i listova. Dušična gnojiva pospješuju razvoj zelenog dijela biljke.

Proračun nutritivne vrijednosti CO(NH 2) 2 W= n X Ar (N) X 100%/Mr supstanca %2 +++ W= 14 () =

Proračun nutritivne vrijednosti CO(NH 2) 2 W= n X Ar (N) X 100%/Mr supstanca %2 +++ W = 14 () = 47%

U davna vremena, so je bila vredna roba, od koje se veliki deo uvozio u zemlju iz inostranstva. Prve građevine na poljima soli bile su: sanduke za skladištenje salamure, pivare, štale, cevi za podizanje salamure. Krajem 17. veka dolazi do izražaja vađenje soli iz Solikamska.

NASTAVA: 1. Formirati pojam o mineralnim đubrivima, njihovom značaju u nacionalnoj ekonomiji i principima lociranja preduzeća za proizvodnju đubriva. 2. Dajte klasifikaciju đubriva 3. Ojačajte vještine učenika - napišite hemijske formule i izvršite hemijske proračune. 4. Naučite kako upoređivati mape resursa i proizvodnje. OBRAZOVNI 1. Usaditi učenicima tačnost u vođenju bilješki. 2. Razvijati pažnju pri radu sa mapom 3. Negovati brižan odnos prema prirodi 4. Naučiti učenike da vole svoje telo i da ne jedu „nezdravu hranu”

1 slajd

2 slajd

Sadržaj Uvod…………………………………………………………………………………………………. Istorija razvoja fosfora……………………………………………………………………… Prirodna jedinjenja i proizvodnja fosfora……………………………………………… Hemijska svojstva ………………………………………………………………………… Alotropne promjene…………………………………………………………………. a) bijela…………………………………………………………………………………………….. b) crvena…………………………… ……… …………………………… c) crna………………………………………………………………………………. Fosforni oksidi………………………………………………………………………… Ortofosforna kiselina………………………………………………………… …... Ortofosfati……………………………………………………………………………………. Fosfor u ljudskom tijelu………………………………………………………………….. Podudarnosti…………………………………………………………………… …………………… …………………. Fosforna gnojiva………………………………………………………………………….. Zaključak…………………………………………………………………… …… ………………. 1. Značaj fosfora…………………………………………………………………………………….. 2. Primjena fosfora…………………………………………………… ………………………………………………………… Bibliografija…………………………………………………………….

3 slajd

Uvod: Peta grupa periodnog sistema obuhvata dva tipična elementa – azot i fosfor – i podgrupe arsena i vanadijuma. Postoji značajna razlika u svojstvima između prvog i drugog tipičnog elementa. U stanju prostih supstanci dušik je plin, a fosfor čvrsta tvar. Ove dvije supstance imale su široku primjenu, iako je dušik prvi put izolovan iz zraka smatran štetnim plinom, a od prodaje fosfora se mogla zaraditi velika količina novca (fosfor je bio cijenjen zbog svoje sposobnosti da svijetli u mrak).

4 slajd

Istorija otkrića fosfora Ironično, fosfor je otkriven nekoliko puta. I svaki put kad smo ga dobili iz... urina. Pominje se da je arapski alhemičar Alhild Behil (12. vijek) otkrio fosfor destilacijom urina pomiješanog s glinom, vapnom i ugljem. Međutim, smatra se da je datum otkrića fosfora 1669. Hamburški alhemičar amater Henning Brand, bankrotirani trgovac koji je sanjao da poboljša svoje poslove uz pomoć alhemije, prerađivao je široku paletu proizvoda. Teoretizirajući da bi fiziološki proizvodi mogli sadržavati "primordijalnu materiju" za koju se vjeruje da je osnova kamena filozofa, Brand se zainteresirao za ljudski urin. Sakupio je oko tonu urina iz vojničkih kasarni i ispario ga da bi se stvorila sirupasta tečnost. Ponovo je destilirao ovu tečnost i dobio teško crveno "urino ulje", koje je destilirano da bi se formirao čvrsti ostatak. Prilikom zagrijavanja potonjeg, bez pristupa zraka, primijetio je stvaranje bijelog dima, koji se taložio na zidovima posude i sjajno sijao u mraku. Brand je supstancu koju je dobio nazvao fosforom, što u prijevodu s grčkog znači "nosač svjetla". Nekoliko godina je „recept za pripremu“ fosfora držan u najstrožoj tajnosti i bio je poznat samo nekolicini alhemičara. Fosfor je po treći put otkrio R. Boyle 1680. godine. U nešto izmijenjenom obliku, drevni način proizvodnje fosfora korišten je i u 18. stoljeću: zagrijana je mješavina urina sa olovnim oksidom (PbO), kuhinjskom soli (NaCl), potašom (K2CO3) i ugljem (C). Tek je 1777. K. V. Scheele razvio metodu za dobijanje fosfora iz rogova i kostiju životinja.

5 slajd

Prirodna jedinjenja i proizvodnja fosfora Fosfor je zastupljeniji u zemljinoj kori od azota, sumpora i hlora. Za razliku od dušika, fosfor se zbog svoje visoke kemijske aktivnosti u prirodi javlja samo u obliku spojeva. Najvažniji minerali fosfora su apatit Ca5(PO4)3X (X - fluor, rjeđe hlor i hidroksilna grupa) i fosforit, čija je osnova Ca3(PO4)2. Najveće ležište apatita nalazi se na poluostrvu Kola, u regionu planina Khibiny. Nalazišta fosforita nalaze se u planinama Karatau, u Moskovskoj, Kaluškoj, Brjanskoj oblasti i drugim mestima. Fosfor je dio nekih proteinskih tvari sadržanih u generativnim organima biljaka, u nervnom i koštanom tkivu životinja i ljudi. Moždane ćelije su posebno bogate fosforom. Danas se fosfor proizvodi u električnim pećima redukcijom apatita ugljem u prisustvu silicijum dioksida: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C 3CaSiO3+5CO+2P Para fosfora na ovoj temperaturi se gotovo u potpunosti sastoji od molekula P2, koji se kondenzuju u P4. kada se ohladi.

6 slajd

Hemijska svojstva Elektronska konfiguracija atoma fosfora 1s22s22p63s23p3 Spoljni elektronski sloj sadrži 5 elektrona. Prisustvo tri nesparena elektrona na vanjskom energetskom nivou objašnjava da je u normalnom, nepobuđenom stanju valencija fosfora 3. Ali na trećem energetskom nivou postoje prazne ćelije d-orbitala, dakle, pri prelasku u pobuđeno stanje , 3S elektroni će se odvojiti i preći na d podnivo, što dovodi do formiranja 5 nesparenih elemenata. Tako je valencija fosfora u pobuđenom stanju 5. U jedinjenjima fosfor obično pokazuje oksidaciono stanje +5 (P2O5, H3PO4), rjeđe +3 (P2O3, PF3), -3 (AlP, PH3, Na3P, Mg3P2).

7 slajd

8 slajd

Alotropska modifikacija Gustina m.p. Tačka ključanja Izgled i karakteristike Bijela 1,82 g/cm3 44,1°C 287,3°C Bijeli kristalni prah, otrovan, spontano se pali na zraku. Na 250-260°C postaje crvena (slika 3). Veoma rastvorljiv u ugljen-disulfidu. Crvena 2,34 g/cm3 590°S 416°S Crveni kristalni ili amorfni prah, netoksičan. Na 220°C i 108 Pa prelazi u crni fosfor. Pali se u vazduhu samo kada se zapali. Boja crvenog fosfora, ovisno o načinu i uvjetima proizvodnje, može varirati od svijetlocrvene do ljubičaste i tamno smeđe. Crna 2,7 g/cm3 Najstabilnija modifikacija. Po izgledu je sličan grafitu. Kada se zagrije, pretvara se u crveni fosfor. U normalnim uvjetima, poluvodič provodi električnu struju pod pritiskom poput metala. Za razliku od bijelog fosfora, crveni i crni fosfor se ne rastvaraju u ugljičnom disulfidu, nisu otrovni niti zapaljivi.

Slajd 9

Bijeli fosfor Bijela modifikacija fosfora, koja je rezultat kondenzacije pare, ima molekularnu kristalnu rešetku u čijim se čvorovima nalaze molekule P4. Zbog slabosti međumolekularnih sila, bijeli fosfor je hlapljiv, topljiv, može se rezati nožem i rastvara se u nepolarnim otapalima, kao što je ugljični disulfid. Bijeli fosfor je vrlo reaktivna supstanca. Snažno reaguje sa kiseonikom, halogenima, sumporom i metalima. Oksidacija fosfora u zraku je praćena zagrijavanjem i žarenjem. Zbog toga se bijeli fosfor skladišti pod vodom, s kojom ne reagira. Bijeli fosfor je veoma toksičan. Oko 80% ukupne proizvodnje bijelog fosfora odlazi na sintezu čiste ortofosforne kiseline. On se, pak, koristi za proizvodnju natrijevih polifosfata (koriste se za smanjenje tvrdoće vode za piće) i fosfata u hrani. Preostali bijeli fosfor koristi se za stvaranje tvari koje stvaraju dim i zapaljivih smjesa. Sigurnosne mjere. U proizvodnji fosfora i njegovih spojeva potrebne su posebne mjere opreza, jer bijeli fosfor je jak otrov. Produženi rad u atmosferi bijelog fosfora može dovesti do bolesti kostiju, gubitka zuba i nekroze područja vilice. Kada se zapali, bijeli fosfor izaziva bolne opekotine koje ne zacjeljuju dugo vremena. Bijeli fosfor treba čuvati pod vodom u zatvorenim posudama. Zapaljeni fosfor se gasi ugljičnim dioksidom, otopinom CuSO4 ili pijeskom. Opečenu kožu treba oprati rastvorom KMnO4 ili CuSO4. Protuotrov za trovanje fosforom je 2% rastvor CuSO4. Tokom dugotrajnog skladištenja, kao i pri zagrijavanju, bijeli fosfor prelazi u crvenu modifikaciju (prvi put je dobiven tek 1847. godine). Naziv crveni fosfor odnosi se na nekoliko modifikacija koje se razlikuju po gustoći i boji: kreće se od narančaste do tamnocrvene, pa čak i ljubičaste. Sve varijante crvenog fosfora su netopive u organskim rastvaračima, au poređenju s bijelim fosforom, manje su reaktivne i imaju polimernu strukturu: to su P4 tetraedri međusobno povezani u beskrajnim lancima.

10 slajd

Crveni i crni fosfor Crveni fosfor se koristi u metalurgiji, proizvodnji poluprovodničkih materijala i sijalica sa žarnom niti, a koristi se u proizvodnji šibica. Najstabilnija modifikacija fosfora je crni fosfor. Dobija se alotropskom transformacijom bijelog fosfora pri t=2200C i povišenom pritisku. Po izgledu podsjeća na grafit. Kristalna struktura crnog fosfora je slojevita, sastoji se od valovitih slojeva (slika 2). Crni fosfor je najmanje aktivna modifikacija fosfora. Kada se zagrije bez pristupa zraku, on se, poput crvene, pretvara u paru, iz koje se kondenzira u bijeli fosfor.

11 slajd

Eksperiment koji ilustrira prijelaz crvenog fosfora u bijele 1-molekule bijelog fosfora; 2-kristal. crna fosforna mreža 3

12 slajd

Fosfor (V) oksid - P2O5 Fosfor formira nekoliko oksida. Najvažniji od njih je fosfor (V) oksid P4O10. Često je njegova formula napisana u pojednostavljenom obliku - P2O5. Struktura ovog oksida zadržava tetraedarski raspored atoma fosfora. Bijeli kristali, t pl.= 5700°C, t ključanja.= 6000°C, ρ= 2,7 g/cm3. Ima nekoliko modifikacija. U pari se sastoji od molekula P4H10, vrlo je higroskopan (koristi se kao sredstvo za sušenje plinova i tekućina). Priprema: 4P + 5O2 = 2P2O5 Hemijska svojstva Sve hemijske osobine kiselih oksida: reaguje sa vodom, bazičnim oksidima i alkalijama 1) P2O5 + H2O = 2HPO3 (metafosforna kiselina) P2O5 + 2H2O = H4P2O5 = H4P2O5 (pirofosforna kiselina) PH2O5 + PH2O5 ortofosforna kiselina) kiselina) 2) P2O5 + 3BaO =Ba3(PO4)2 Zbog svoje izuzetne higroskopnosti, fosfor oksid (V) se koristi u laboratorijskoj i industrijskoj tehnici kao sredstvo za sušenje i dehidrataciju. Po učinku sušenja nadmašuje sve ostale supstance.

Slajd 13

Ortofosforna kiselina. Poznato je nekoliko kiselina koje sadrže fosfor. Najvažnija od njih je ortofosforna kiselina H3PO4.Bezvodna ortofosforna kiselina je svetlo prozirni kristal koji difunduje u vazduhu na sobnoj temperaturi. Tačka topljenja 42,35°C. Fosforna kiselina stvara otopine bilo koje koncentracije s vodom.

Slajd 14

Ortofosforna kiselina. Priprema ortofosforne kiseline U laboratoriji U industriji, oksidacija fosfora sa 30% azotne kiseline: 3P + 5NO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO Metoda ekstrakcije Termička metoda Tretman smrvljenih prirodnih fosfata sumpornom kiselinom: 2PO4 + 52H2SO2 + 2PO4 + 52H25 Ortofosforna kiselina se zatim filtrira i koncentrira isparavanjem. Termička metoda se sastoji od redukcije prirodnih fosfata u slobodni fosfor, nakon čega slijedi njegovo spaljivanje do P4O10 i rastvaranje potonjeg u vodi. Fosforna kiselina proizvedena ovom metodom odlikuje se većom čistoćom i povećanom koncentracijom (do 80%).

15 slajd

Fizička svojstva H3PO4 Ortofosforna kiselina u svom čistom obliku u normalnim uslovima su bezbojni ortorombni kristali, koji se tope na temperaturi od 42,3°C. Međutim, hemičari se rijetko susreću s takvom kiselinom. Mnogo češće imaju posla sa hemihidratom H3PO4 * 0,5 H2O, koji se taloži u obliku bezbojnih heksagonalnih prizmi kada se ohlade koncentrirani vodeni rastvori ortofosforne kiseline. Tačka topljenja hemihidrata je 29,3°C. Čisti H3PO4 nakon topljenja formira viskoznu uljastu tečnost sa niskom električnom provodljivošću i značajno smanjenom sposobnošću difuzije. Ova svojstva, kao i detaljno proučavanje spektra, pokazuju da molekuli H3PO4 u ovom slučaju praktički nisu disocirani i da su ujedinjeni jakim vodikovim vezama u jednu makromolekularnu strukturu. U pravilu, molekule su međusobno povezane jednom, rjeđe dvije, a vrlo rijetko tri vodonične veze. Ako je kiselina razrijeđena vodom, vjerojatnije je da će njeni molekuli formirati vodikove veze s vodom nego jedni s drugima. Zbog takvih "simpatija" prema vodi, kiselina se miješa s njom u bilo kojoj vezi. Energija hidratacije ovdje nije tako visoka kao sumporna kiselina, tako da zagrijavanje H3PO4 pri razrjeđivanju nije tako jako i disocijacija je manje izražena. Prema prvoj fazi disocijacije, ortofosforna kiselina se smatra elektrolitom srednje jačine (25 - 30%), prema drugoj - slabom, a prema trećoj - vrlo slabom.

16 slajd

Hemijska svojstva ortofosforne kiseline su zajednička drugim kiselinama i specifična: 1. Vodeni rastvor kiseline mijenja boju indikatora. Disocijacija se odvija u fazama: H3PO4--->H++H2PO4-H2PO-4--->H++HPO42-HPO42- --->H++PO43- Disocijacija je najlakša u prvom koraku, a najteža u treći 2. Reaguje sa metalima koji se nalaze u nizu pomeranja pre vodonika: 6Na+2H3PO4 --->2Na3PO4+3H2 3. Reaguje sa bazičnim oksidima: 3CaO+2H3PO4 --->Ca3(PO4)2+3H2O 4. Reaguje sa bazama i amonijak; ako se kiselina uzima u višku, onda nastaju kisele soli: H3PO4 + 3NaOH ---> Na3PO4 + 3H2O H3PO4 + 2NH3 ---> (NH4)2HPO4 H3PO4 + NaOH ---> NaH2PO4 + H2O 5. Reaguje sa solima slabih kiselina: 2H3PO4 + 3Na2CO3 -->2Na3PO4 + 3CO2 + 3H2O 1. Kada se zagreva, postepeno prelazi u metafosfornu kiselinu: 2H3PO4 ---> H4P207 + H20 (difosforna kiselina) H4P2O7 ---> H2HPO2. djelovanjem otopine srebrnog nitrata (I ) nastaje žuti talog: H3PO4+ZAgNO3---> Ag3P04+3HN03 žuti talog 3. Ortofosforna kiselina igra važnu ulogu u životu životinja i biljaka. Njegovi ostaci su dio ATP-a adenozin trifosforne kiseline. Razlaganjem ATP-a oslobađa se velika količina energije. Više o ATP-u ćete naučiti u okviru opšte biologije i organske hemije.

Slajd 17

Hemijska svojstva H3PO4 Prilikom neutralizacije fosforne kiseline alkalijama nastaju soli: dihidrogenfosfati, hidrogenfosfati, kao i fosfati, na primjer: H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O natrijum dihidrogen fosfat H3PO4 + 2NaPO4PO hidrogen fosfat H3PO4 + 2NaPO4OH + Na2H2POOH + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O natrijum fosfat

18 slajd

Fosfor u ljudskom tijelu U ljudskom tijelu težine 70 kg. Sadrži oko 780 g fosfora. Fosfor je prisutan u obliku kalcijum fosfata u ljudskim i životinjskim kostima. Takođe je deo proteina, fosfolipida i nukleinskih kiselina; Jedinjenja fosfora su uključena u energetski metabolizam (adenezin trifosforna kiselina, ATP). Dnevna potreba ljudskog organizma za fosforom je 1,2 g. Najveću količinu unosimo sa mlekom i hlebom (100 g hleba sadrži oko 200 mg fosfora). Riba, pasulj i neke vrste sireva su najbogatiji fosforom. Zanimljivo je da je za pravilnu prehranu potrebno održavati ravnotežu između unesene količine fosfora i kalcija: optimalan omjer ovih elemenata hrane je 1,5/1. Višak hrane bogate fosforom dovodi do ispiranja kalcija iz kostiju, a s viškom kalcija razvija se urolitijaza.

Slajd 19

Šibice Goruća površina kutije šibica je premazana mješavinom crvenog fosfora i staklenog praha. Sastav glave šibice uključuje oksidaciona sredstva (PbO2, KSlO3, BaCrO4) i redukcione agense (S, Sb2S3). Kada dođe do trenja sa površine za paljenje, smjesa nanesena na šibicu se zapali. Prve fosforne šibice - sa glavom od belog fosfora - nastale su tek 1827. 6P + 5KCLO3 = 5KCL + 3P2O5 Takve šibice su se palile kada se trljaju o bilo koju površinu, što je često dovodilo do požara. Osim toga, bijeli fosfor je vrlo otrovan. Opisani su slučajevi trovanja fosfornim šibicama, kako zbog nepažljivog rukovanja, tako i u svrhu samoubistva: za to je bilo dovoljno pojesti nekoliko šibica. Zato su fosforne šibice zamijenjene sigurnim, koje nam do danas vjerno služe. Industrijska proizvodnja sigurnosnih šibica započela je u Švedskoj 60-ih godina. XIX vijeka.

20 slajd

Mineralna đubriva Naziv đubriva Hemijski sastav Boja i izgled Dobija se u industriji i nalazi se u prirodi 1. Azotna đubriva Natrijum nitrat (natrijum nitrat) NaNO3 (15-16% N) Bela ili siva kristalna supstanca sa higroskopnim svojstvima (sivu boju daju nečistoće ) Dobija se u proizvodnji azotne kiseline. Nitrozni gasovi (N0 i NO2), koje voda ne apsorbuje, prolaze kroz rastvore sode: Na2CO3+2NO2 --> NaNO3+NaNO2+CO2 Kalijum nitrat (kalijum nitrat) KN03 (12,5-13% N) Bela kristalna supstanca Relativno male naslage od KNO3 nalaze se u Centralnoj Aziji. U industriji se dobija na sledeći način: KCl + NaNO3 --->NaCl + KN03 Amonijum nitrat (amonijum nitrat) NH4NO3 (15-16% N) Bela kristalna, vrlo higroskopna supstanca Dobija se neutralizacijom 48 - 60% azotne kiseline sa amonijakom: NH3 +HNO3 --->NH4NO3 Dobijeni rastvor se koncentriše i kristalizacija se vrši u posebnim tornjevima

21 slajd

Mineralna đubriva Naziv đubriva Hemijski sastav Boja i izgled Dobija se u industriji i nalazi se u prirodi 1. Azotna đubriva Amonijum sulfat (NH4)2S04 (20,5-21% N) Beli (siv ili zelenkast zbog nečistoća) kristalni prah, blago higroskopan Dobija se od reakcija amonijaka sa sumpornom kiselinom: 2NH3+H2SO4 --->(NH4)2SO4 Urea CO(NH2)2 (46% N) Bijela finokristalna, higroskopna, ponekad zrnasta supstanca Dobijena interakcijom ok-ugljičnog dioksida ( IV) sa amonijakom (pri visokom pritisku i temperaturi): CO2+2NH3 --->CO(NH2)2+H2O 2.. Fosforna đubriva Jednostavni superfosfat Ca(H2P04)2 2H2O CaSO4∙2H2O (do 20% P2O5) Siva sitnozrnati prah Dobijen interakcijom fosforita ili apatita sa sumpornom kiselinom: Ca3(PO4)2+2H25O4 ---> Ca(H2PO4)2+2CaSO4

22 slajd

Mineralna đubriva Naziv đubriva Hemijski sastav Boja i izgled Dobija se u industriji i nalazi se u prirodi 2.. Fosforna đubriva Dvostruki superfosfat Ca (H2PO4)2 H2O (40% P205) Slično jednostavnom superfosfatu Proizvodnja se odvija u dve faze: a) Ca3 (PO4 )2 + 3H2SO4 --> 2H3PO4 + 3CaSO4 CaSO4 se taloži i odvaja filtracijom: b) Ca3(P04)2 + 4H3P04 --> 3Ca(H2P04)2 3. Kalijumova đubriva Kalijum hlorid KCl (52-6) ) Bijela fina kristalna supstanca Kalijum hlorid se u prirodi javlja u obliku minerala silvinita (NaCI∙KCI)

Slajd 23

Mineralna đubriva Naziv đubriva Hemijski sastav Boja i izgled Dobija se u industriji i nalazi se u prirodi 3. Kalijumova đubriva Dihidroorto amonijum fosfat NH4H2PO4 (sa primesama) Bela (sivkasta zbog nečistoća)+ kristalni prah Dobija se reakcijom sphorne kiseline ortopho3H3H. --> NH4H2PO4 Amonijum hidrogen ortofosfat (NH4)2HPO4 sa (NH4)2S04 i drugim nečistoćama Isto kao amonijum dihidrogen ortofosfat Pripremljen slično kao amonijum dihidrogen ortofosfat: 2NH3+H3P04 ---> (NH4)2H

24 slajd

Značaj fosfora Fosforna kiselina je od velikog značaja kao jedna od najvažnijih komponenti ishrane biljaka. Fosfor biljke koriste za izgradnju svojih najvitalnijih dijelova - sjemena i plodova. Derivati ortofosforne kiseline su veoma neophodni ne samo za biljke, već i za životinje. Kosti, zubi, školjke, kandže, iglice i bodlje većine živih organizama sastoje se uglavnom od kalcijum ortofosfata. Osim toga, ortofosforna kiselina, tvoreći različite spojeve s organskim tvarima, aktivno sudjeluje u metaboličkim procesima živog organizma s okolinom. Kao rezultat toga, derivati fosfora se nalaze u kostima, mozgu, krvi, mišićima i vezivnom tkivu ljudi i životinja. Posebno je mnogo ortofosforne kiseline u sastavu nervnih (moždanih) ćelija, što je omogućilo A.E. Fersman, poznati geohemičar, nazvao je fosfor „elementom misli“. Smanjenje sadržaja fosfornih spojeva u prehrani ili njihovo unošenje u neprobavljivom obliku ima vrlo negativan učinak na stanje organizma (bolest životinja sa rahitisom, anemijom itd.).

25 slajd

Primjena fosfora Ortofosforna kiselina se trenutno koristi prilično široko. Njegov glavni potrošač je proizvodnja fosfata i kombinovanih đubriva. U te svrhe godišnje se širom svijeta iskopa oko 100 miliona tona rude koja sadrži fosfor. Fosforna đubriva ne samo da pomažu u povećanju produktivnosti različitih poljoprivrednih kultura, već i daju biljkama zimsku otpornost i otpornost na druge nepovoljne klimatske uslove, te stvaraju uslove za brže sazrijevanje usjeva u područjima sa kratkom vegetacijom. Blagotvorno djeluju i na tlo, pospješuju njegovo strukturiranje, razvoj bakterija u tlu, mijenjaju topljivost drugih tvari sadržanih u tlu i potiskuju neke od štetnih organskih tvari koje nastaju. Prehrambena industrija troši mnogo ortofosforne kiseline. Činjenica je da je razrijeđena ortofosforna kiselina vrlo ugodnog okusa i njeni mali dodaci marmeladama, limunadama i sirupima značajno poboljšavaju njihov okus. Ovo svojstvo imaju i neke soli fosforne kiseline. Kalcijum hidrogen fosfati, na primer, odavno su uključeni u prašak za pecivo, poboljšavajući ukus lepinja i hleba. Zanimljive su i druge industrijske primjene ortofosforne kiseline. Na primjer, uočeno je da impregnacija drveta samom kiselinom i njenim solima čini drvo nezapaljivim. Na osnovu toga se sada proizvode vatrootporne boje, nezapaljive fosforne drvene ploče, nezapaljiva fosfatna pjena i drugi građevinski materijali. Različite soli fosforne kiseline imaju široku primenu u mnogim industrijama, u građevinarstvu, raznim oblastima tehnike, u komunalnoj delatnosti i svakodnevnom životu, za zaštitu od zračenja, za omekšavanje vode, za suzbijanje kotlovskog kamenca i za izradu raznih deterdženata. Fosforna kiselina, kondenzirane kiseline i dehidrirani fosfati služe kao katalizatori u procesima dehidracije, alkilacije i polimerizacije ugljikovodika. Organofosforna jedinjenja zauzimaju posebno mesto kao ekstraktanti, plastifikatori, maziva, praškasti aditivi i apsorbenti u rashladnim uređajima. Soli kiselih alkil fosfata koriste se kao tenzidi, antifrizi, specijalna đubriva, lateks antikoagulansi, itd. Kiseli alkil fosfati se koriste za ekstrakcijsku preradu tečnosti iz rude uranijuma.

26 slajd

Zadaci Fosfor 1. Napišite elektronsku formulu atoma fosfora. Objasnite što se događa s elektronskom konfiguracijom atoma kada pokazuje najveće oksidacijsko stanje. 2. Koja oksidaciona stanja može da pokaže fosfor u jedinjenjima? Navedite primjere ovih spojeva. Napišite elektronsku formulu atoma fosfora u oksidacionom stanju +3. 3. Koje su glavne razlike u fizičkim i hemijskim svojstvima crvenog i bijelog fosfora. Kako možete odvojiti crveni fosfor od bijele primjese? 4. Izračunajte relativnu gustinu fosfina u vodoniku i vazduhu. Da li je fosfin lakši ili teži od ovih gasova? 5. Kako se može napraviti prijelaz sa crvenog fosfora na bijeli i nazad? Da li su ovi procesi hemijski fenomeni? Objasnite svoj odgovor. 6. Izračunajte masu fosfora koji se mora spaliti u kiseoniku da bi se dobio fosforov oksid (V) mase 3,55 g? 7. Smjesa crvenog i bijelog fosfora težine 20 g tretirana je ugljičnim disulfidom. Neotopljeni ostatak je odvojen i izvagan, njegova masa je bila 12,6 g. Izračunajte maseni udio bijelog fosfora u početnoj smjesi. 8. Koja je vrsta hemijske veze u jedinjenjima: a) PH3; b) PCl5; c) Li3P. U polarnim supstancama označiti smjer pomaka zajedničkih elektronskih parova. 9. Fosfin se može dobiti djelovanjem hlorovodonične kiseline na kalcijum fosfid. Izračunajte zapreminu fosfina (normalni uslovi) koji nastaje iz 9,1 g kalcijum fosfida. Maseni udio prinosa proizvoda je 90%.

Slajd 27

Ortofosforna kiselina i njene soli 1. Napišite jednačine reakcije između ortofosforne kiseline i sljedećih supstanci: a) magnezijev oksid; b) kalijum karbonat; c) srebrni nitrat; d) gvožđe (II) sulfat. 2. Zapišite jednadžbe za reakcije između ortofosforne kiseline i kalijum hidroksida, usljed kojih nastaju 3 vrste soli: srednje i dvije kisele. 3. Koja kiselina je jači oksidant: azotna ili fosforna? Objasnite svoj odgovor. 4. Napišite jednadžbe reakcija pomoću kojih možete izvršiti sljedeće transformacije: P → R205 →N3R04 → Na3R04 → Ca3(R04)2 5. Uz pomoć kojih reakcija možete izvršiti sljedeće transformacije: R →Sa3R2 →RN3 →R2O5 →K3R04 →Sa3 (P04)2→Ca(H2P04)2 Napišite jednačine za ove reakcije. 6. Metodom elektronske ravnoteže odaberite koeficijente u šemama sljedećih redoks reakcija: a) RN3 + O2 →R2O5 + N2O b) Ca3(RO4)2 + C + SiO2 →CaSiO3 + P + CO 7. Šta je masa rastvora mase sa udelom fosforne kiseline od 40% može se dobiti iz fosforita težine 100 kg sa masenim udelom Ca3(PO4)2 od 93%? 8. Fosforna kiselina mase 195 kg dobijena je iz prirodnog fosforita mase 310 kg. Izračunajte maseni udio Ca3(PO4)2 u prirodnom fosforitu. 9. Vodeni rastvor fosforne kiseline mase 19,6 g neutralizovan je kalcijum hidroksidom mase 18,5 g. Odrediti masu nastalog taloga CaHPO4 2H2O. 10. Postoji rastvor fosforne kiseline mase 150 g (maseni udio H3PO4 24,5%). Izračunajte volumen amonijaka (normalni uvjeti) koji se mora proći kroz otopinu da bi se dobio amonijum dihidrogen fosfat. 11. Koja sol nastaje ako se rastvoru koji sadrži H3PO4 mase 4,9 g doda kalijum hidroksid mase 2,8 g? Izračunajte masu dobivene soli

28 slajd

Mineralna đubriva 1. Koja azotna i fosforna đubriva poznajete? Zapišite jednadžbe reakcija za njihovu pripremu. Zašto su biljkama potrebni dušik i fosfor? 2. Odredite maseni udio fosfor-oksida (V) u precipitatu CaHPO4 2H2O. 3. Maseni udio fosfor (V) oksida u superfosfatu je 20%. Odrediti masu superfosfata koji se mora uneti pod voćku ako je za normalan razvoj stabla potreban fosfor mase 15,5 g 4. Maseni udeo azota u đubrivu je 14%. Sav azot je uključen u đubrivo kao urea CO (NH2)2. Izračunajte maseni udio uree u ovom gnojivu. 5. U superfosfatu, maseni udio fosfor-oksida (V) je 25%. Izračunajte maseni udio Ca(H2PO4)2 u ovom gnojivu. 6. Izračunajte masu amonijum sulfata koju treba uzeti za dodavanje azota težine 2 tone u zemljište na površini od 5 hektara.Koju masu đubriva treba uneti na svaki kvadratni metar zemljišta? 7. Izračunajte masu amonijum nitrata koju treba primeniti na površinu od 100 hektara, ako masa azota primenjenog na površinu od 1 hektara treba da bude 60 kg. 8. U tlo ispod voćke potrebno je unijeti fosfor (V) oksid mase 0,4 kg. Koju masu superfosfata treba uzeti u ovom slučaju, ako je maseni udio asimilabilnog fosfor-oksida (V) u njemu 20%? 9. Ispod voćke je potrebno uneti amonijum nitrat mase 140 g (maseni udeo azota u nitratu je 35%). Odredite masu amonijum sulfata koji se može koristiti za dodavanje iste količine dušika.

Slajd 29

Spisak korišćene literature: 1. F.G.Feldman, G.E.Rudzitis. HEMIJA. Udžbenik za 9. razred opšteobrazovnih ustanova. – M., 5. izdanje, PROSVJETENJE, 1997. 2. HEMIJA. Referentni materijali. Uredio Yu.D.Tretjakov, - M., OBRAZOVANJE, 1984. 3. HEMIJA. Priručnik za školarce, - M., 1995. 4. HEMIJA. Enciklopedija za djecu. Svezak 17, AVANTA, 2000 5. Weser W.-J., Fosfor i njegova jedinjenja, trans. sa engleskog, - M., 1963. 6. Internet: http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/

Priča

Fosfor je otkrio hamburški alhemičar Hennig Brand 1669.

Hennig Brand

Nešto kasnije, fosfor je dobio još jedan njemački hemičar - Johann Kunkel

Johann Kunkel

Fosfor je jednostavna supstanca (dokazano od Lavoisier-a)

Lavoisier

Karakteristike elemenata

III period

V grupa

glavni p/gr. (A)

5 valentnih elektrona

Stanja oksidacije:

-3, +3, +5

Fizička svojstva

Elementarni fosfor u normalnim uslovima predstavlja tri stabilne alotropske modifikacije:

bijela crvena crna

Bijelo fosfor P4

Meka, bezbojna supstanca, otrovna, ima miris belog luka,

t°pl.= 44°C, t° ključanja= 280°C, rastvorljiv u ugljen-disulfidu (CS 2 ), promjenjiv Vrlo je reaktivan, oksidira na zraku (i spontano se zapali) i svijetli u mraku.

U poznatom djelu “Baskervilski pas” A. Conan Doylea spominje se fosfor.

“ … Da! Bio je to pas, ogroman, crn u mraku. Ali niko od nas smrtnika nikada nije video takvog psa. Plamen je izbijao iz njenih otvorenih usta, oči su joj bacale iskre, a prelivna vatra treperila joj je preko njuške i potiljka. Ni u čijem grozničavom mozgu nije se mogla pojaviti vizija strašnija, odvratnija od ovog paklenog stvorenja koje je iskočilo na nas iz magle... Užasan pas, veličine mlade lavice. Njegova ogromna usta još su sijala plavičastim plamenom, duboko usađene divlje oči bile su okružene vatrenim krugovima. Dodirnuo sam ovu blistavu glavu i, odmaknuvši ruku, vidio da mi i prsti svijetle u mraku.

– Fosfor, rekao sam.”

Da li je bio u pravu?

Arthure

Conan Doyle?

Crveni fosfor P

Bez mirisa, crveno-braon boje, netoksičan. Atomska kristalna rešetka je vrlo složena, obično amorfna. Nerastvorljiv u vodi i organskim rastvaračima. Stabilan. Ne svijetli u mraku

Crni fosfor

Polimerna tvar metalnog sjaja, slična grafitu, bez mirisa, masna na dodir. Nerastvorljiv u vodi i organskim rastvaračima. Atomska kristalna rešetka, poluvodič. t°bp.= 453°C (sublimacija),

t° topljenja = 1000°C

Potvrda

Bijeli fosfor se dobija redukcijom kalcijum fosfata (u električnoj peći):
Ca 3 (P.O. 4 ) 2 + 3SiO 2 + 5C t°

3CaSiO 3 + 5CO + 2P

Kr jasno i crno

fosfor se dobija iz belog

Hemijska svojstva

1. Interakcija sa kiseonikom:

4P+5O 2 (izb.) = 2P 2 O 5 ( fosfor oksid V )

2 .Interakcija sa halogenima:

2R+5S l 2 (izb.) = 2PCl 5 (fosfor hlorid V )

2P+3 Cl 2 (nedovoljno) = 2 PCl 3 (fosfor hlorid III )

3. Interakcija sa sumporom:

2P + 5 S (izb.) =P 2 S 5 (fosfor sulfid V )

2P+3S ( nedovoljno) =P 2 S 3 (fosfor sulfid III)

Interakcija fosfora sa vodom

4P+6H 2 O=PH 3 + 3H 3 P.O. 2

fosfor kiselina

Soli ove kiseline nazivaju se hipofosfiti

U njima fosfor pokazuje oksidaciono stanje +1!

Fosfor u prirodi

Sadržaj fosfora u zemljinoj kori je 9,3·10-2 (po masi). U prirodi se fosfor javlja samo u obliku jedinjenja. Glavni minerali fosfora su fosforit Ca 3 (P.O. 4 ) 2 i apatit 3Ca 3 (P.O. 4 ) 2 CaF 2 .
Osim toga, fosfor je dio proteinskih supstanci, kao i kosti i zubi.