ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углерод из "Справочник по общей и неорганической химии" Элемент 3-го периода и VA-группы Периодической системы, порядковый номер 15. Электронная формула атома [loNe]Зs Зp устойчивая степень окисления +V, реже встречаются степени окисления —III, -(-I и +III. Электроотрицательность фосфора значительно ниже, чем у типичных неметаллов, и немного выше, чем у водорода. Проявляет неметаллические (кислотные) свойства. Образует анионы различных кислот, солей и бинарных соединений. Большинство фосфатов нерастворимо в воде. [c.175] Б природе тринадцатый по химической распространенности элемент в земной коре (шестой среди неметаллов), встречается только в химически связанном виде. Входит в состав многочисленных минералов, руд и горных пород (фосфориты, апатиты и др.). [c.175] Жизненно важный элемент для всех организмов. Животные и человек содержат фосфор в виде липидов (нервное и мозговое вещества), ферментов и особенно ортофосфата кальция и его производных (костные ткани, зубы). Растения при фотосинтезе создают сложное органическое вещество с фосфатной группировкой (аденозинтрифосфат-ион), которое за счет гидролиза и сокращения фосфатной цепи является источником энергии для прохождения биохимических реакций в клетках высших организмов. Недостаток фосфора в почве восполняется введением фосфорных удобрений — суперфосфатов. [c.175] Простое вещество. Состоит из полимерных молекул Р разной длины. Аморфный, при комнатной температуре медленно переходит в белый фосфор. При нагревании возгоняется (при охлаждении пара конденсируется белый фосфор). Нерастворим в органических растворителях. Химическая активность ниже, чем у белого фосфора. На воздухе загорается только при нагревании. Применяется как реагент (более безопасный, чем белый фосфор) в неорганическом синтезе, наполнитель ламп накаливания, компонент намазки коробка при изготовлении спичек. Не ядовит. [c.176] Известны и другие аллотропные формы существования фосфора. [c.176] Черный фосфор Р (черн.) состоит из непрерывных цепей Р , имеет слоистую структуру. По внешнему виду похож на графит, электропроводник. Наименее летучий среди модификаций фос-фора ( , 3, 453 °С, 1000 °С под давлением, р 2,70 г/см ). При нагревании переходит в красный фосфор. Химическая актив- ность значительно ниже, чем у белого фосфора. Устойчив на воз- духе. Не ядовит. [c.176] Оксокислота. Белое вещество, гигроскопичное. Молекула имеет строение искаженного тетраэдра [Р(0)(0Н)з] (хр -гибри-дизация), содержит ковалентные а-связи Р—ОН и а-, л-связь Р = 0. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворяется в воде. Слабая кислота в растворе, нейтрализуется щелочами, не полностью — гидратом аммиака. Реагирует с типичными металлами. Вступает в реакции двойного обмена. Качественная реакция — см. 90 . Применяется в производстве минеральных удобрений, для осветления сахарозы, как катализатор в органическом синтезе, компонент антикоррозионных покрытий на чугуне и стали. [c.178] Элемент 2-го периода и 1УА-группы Периодической системы, порядковый номер 6. Электронная формула атома [2Не]25 2р , характерные степени окисления —IV, +11 и +1У, состояние С считается устойчивым. Имеет среднюю для неметаллов электроотрицательность. Проявляет неметаллические (кислотные) свойства. Образует неорганические вещества — оксиды, угольную кислоту и ее многочисленные соли (карбонаты), бинарные соединения (карбиды и др.), а также огромное (практически неограниченное) число органических веществ — соединений с водородом (углеводороды) и их производных, содержащих различные по длине цепи и циклы атомов углерода. [c.179] Жизненно важный элемент для всех организмов, основа живой материи. В воздухе содержится 6,0-10 т углерода в виде углекислого газа, наполовину меньше — в живых организмах. [c.180] Простое вещество, устойчивая аллотропная форма существования элемента углерод. Серо-черный, с металлическим блеском, жирный на ощупь, мягкий, обладает электропроводимостью. Кристаллическая решетка состоит из слоев правильных шестиугольных колец, конденсированных по всем сторонам (а-, л-связи, 5р -гибридизация). Реагирует с водяным паром, кислота-ми-окислителями. Типичный восстановитель при сплавлении, реагирует с кислородом, оксидами металлов и солями. Восстанавливается водородом и металлами. В промышленности при пиролизе каменного угля и углеводородов получают искусственный графит — кокс и сажу. Применяется как конструкционный материал, основа угольных электродов, замедлитель нейтронов в ядерных реакторах, кокс — как восстановитель в металлургии и химической технологии, сажа — как наполнитель резины. [c.180] Карбин состоит из линейных макромолекул (Сг) со строением — С С— или =С = С= (хр-гибридизация, р 3,27 г/см ). Химически менее активен, чем графит. При 2300 °С переходит в графит. Прозрачен и бесцветен, полупроводник. Широкого применения не имеет, очень редко встречается в природе. [c.181] Фуллерен состоит из молекул Сдо или С70 (полые сферы 5р -гибридизация, р 1,7 г/см , температура плавления 500— 600 °С для Сбо), термически устойчив до 900—1000 °С. Темноок-рашенный порошок, растворим в гексане (темно-красный раствор для Сбо, темно-оранжевый для С70), полупроводник. Химические свойства изучены мало. Получают фуллерен, испаряя графит в атмосфере Не при пониженном давлении. Возможное использование в будущем — основа сверхпроводящих материалов. В природе не встречается. [c.181] Кислотный оксид. Бесцветный газ, без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха (можно переливать из сосуда в сосуд). Молекула неполярна, имеет линейное строение [ (0)2] (s/7-гибридиза-ция), содержит ковалентные о-, л-связи С—О. Термически устойчив до температуры красного каления. При сжатии (давление 50 атм) и охлаждении легко переходит в жидкое и твердое состояния. Твердый СО2 возгоняется уже при низких температурах. Малорастворим в воде, образует моногидрат, который медленно изомеризуется в угольную кислоту. Реагирует со щелочами. Восстанавливается водородом, магнием и кальцием. Присоединяет аммиак. Из воздуха удаляется при контакте с пероксидом натрия (одновременно регенерируется кислород). Простейшая качественная реакция — угасание горящей древесной лучинки (см. также 95 ). Применяется в многотоннажных производствах соды, сахара и карбамида, в пищевой промышленности для газирования безалкогольных напитков и как хладагент. Содержится в воздухе, воде минеральных источников. Реагент фотосинтеза глюкозы в зеленых растениях. Не поддерживает горения и дыхания. Ядовит при содержании в воздухе свыше 15% по объему. [c.182] Оксокислота. В свободном виде не получена. Существует в слабокислом растворе как продукт медленной и частичной (до 1%) изомеризации растворенного OzIb виде гидрата Oa-HjO). Молекула полярна, имеет искаженно-треугольное строение [С(0)(0Н)2] (s/7-гибридизация), содержит ковалентные а-, л-связи С = 0 и а-связь С —ОН. Термически неустойчивое вещество. Слабая кислота, особенно по второй ступени электролитической диссоциации (кислотного протолиза). Ион НСО имеет искаженно-треугольное строение [С(0)2(0Н)], ион С0 — строение правильного треугольника. Нейтрализуется щелочами с образованием кислых и средних солей, переводится карбонатами в гидрокарбонаты. Вступает в реакции двойного обмена. Образует большое число органических производных. Придает кислый вкус газированной воде. [c.183] Вернуться к основной статье