Характеристика элементов фосфора и калия


Дайте характеристику элементов: а) фосфора; б) калия

А) Характеристика фосфора.
1. Фосфор — элемент пятой группы и третьего периода, Z = 15,
АГ(Р) = 31.
Соответственно, атом фосфора содержит в ядре 15 протонов, 16
нейтронов и 15 электронов. Строение его электронной оболочки
можно отразить с помощью следующей схемы:
+15Р 2ё; 8ё; 5ё.
Атомы фосфора проявляют как окислительные свойства (принимают недостающие для завершения внешнего уровня три электрона, получая при этом степень окисления -3, например, в соединениях с менее электроотрицательными элементами — металлами, водородом и т.п.) так и восстановительные свойства (отдают 3 или 5 электронов более электроотрицательным элементам — кислороду, галогенам и т.п., приобретая при этом степени окисления +3 и+5.)
Фосфор менее сильный окислитель, чем азот, но более сильный, чем мышьяк, что связано с ростом радиусов атомов от азота к мышьяку. По этой же причине восстановительные свойства, наоборот, усиливаются.
2.   Фосфор —  простое   вещество,  типичный  неметалл.   Фосфору свойственно явление аллотропии. Например, существуют аллотропные модификации фосфора такие, как белый, красный и черный фосфор, которые обладают разными химическими и физическими свойствами. 3. Неметаллические свойства фосфора выражены слабее, чем у азота, но сильнее, чем у мышьяка (соседние элементы в группе).
4. Неметаллические  свойства фосфора выражены сильнее, чем у кремния, но слабее, чем у серы (соседние элементы в периоде). 5. Высший оксид фосфора имеет формулу РгО5. Это кислотный оксид. Он проявляет все типичные свойства кислотных оксидов. Так, например, при взаимодействии его с водой получается фосфорная кислота.
Р2О5 + ЗН2О =>2Н3РО4.
При взаимодействии его с основными оксидами и основаниями он дает соли.
Р2О5 + 3MgO = Mg3(PO4)2; Р2О5 + 6КОН = 2К3РО4+ ЗН2О.
6. Высший гидроксид фосфора — фосфорная кислота Н3РО4, раствор которой проявляет все типичные свойства кислот: взаимодействие с основаниями и основными оксидами:
Н3РО4 + 3NaOH = Na3PO4 + ЗН2О.  2Н3РО4 + ЗСаО = Ca3(PO4)2i + ЗН2О.
7.  Фосфор образует летучее соединение Н3Р — фосфин. Б) Характеристика калия.
1. Калий имеет порядковый номер 19, Z — 19 и относительную атомную массу АГ(К) — 39. Соответственно заряд ядра его атома +19 (равен числу протонов). Следовательно, число нейтронов в ядре равно 20. Так как атом электронейтрален, то число электронов, содержащихся в атоме калия, тоже равно 19.
Элемент калий находится в четвертом периоде периодической системы, значит, все электроны располагаются на четырех энергетических уровнях. Таким образом, строение атома калия записывается так:
+19К: 2ё; 8ё; 8ё; 1ё.
Исходя из строения атома, можно предсказать степень окисления калия в его соединениях. Так как в химических реакциях атом калия отдает один внешний электрон, проявляя восстановительные свойства, следовательно, он приобретает степень окисления +1.
Восстановительные свойства у калия выражены сильнее, чем у натрия, но слабее, чем у рубидия, что связано с ростом радиусов от Na к Rb.
2. Калий — простое вещество, для него характерна металлическая кристаллическая решетка и металлическая химическая связь, а отсюда — и все типичные для металлов свойства.
3. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у натрия, но слабее, чем у рубидия, т.к. атом калия легче отдает электрон, чем атом натрия, но труднее, чем атом рубидия.
4. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у кальция, т.к. один электрон атома калия легче оторвать, чем два электрона атома кальция.
5. Оксид калия К2О является основным оксидом и проявляет все типичные свойства основных оксидов. Взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами.
К2О + 2НС1 = 2КС1+Н2О;             K2O + SO3 = K2SO4.
6. В качестве гидроксида калию соответствует основание (щелочь) КОН, которое проявляет все характерные свойства оснований: взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами.
KOH+HNO3 = KNO3+h3O;             2KOH+N2O5 = 2KNO3+h3O.
7. Летучего водородного соединения калий не образует, а образует гидрид калия КН.

Фосфор

Химический элемент фосфор относится к неметаллам. Он был открыт в 1669 году Хеннигом Брандом.

Зона данных

Классификация: Фосфор - неметалл
Цвет: Белый фосфор обычно бледно-желтый
Атомный вес: 30.97376
Состояние: цельный
Точка плавления: 44.2 o С, 317,3 К
Температура кипения: 280,5 o С, 553,7 К
Электронов: 15
Протонов: 15
Нейтронов в наиболее распространенном изотопе: 16
Электронные оболочки: 2,8,5
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
Плотность при 20 o C: 1.82 г / см 3
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления,
реакций, соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 17,0 см 3 / моль
Состав: P 4 тетраэдрическое расположение (белый фосфор)
Твердость: 0,5 mohs
Удельная теплоемкость 0,77 Дж г -1 K -1
Теплота плавления 0.657 кДж моль -1
Теплота распыления 315 кДж моль -1
Теплота испарения 12,129 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 1011,7 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1903,2 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2911.9 кДж моль -1
Сродство к электрону 72,07 кДж моль -1
Минимальная степень окисления -3
Мин. общее окисление нет. -3
Максимальное число окисления 5
Макс. общее окисление нет. 5
Электроотрицательность (шкала Полинга) 2,19
Объем поляризуемости 3.6 Å 3
Реакция с воздухом сильный, ⇒ P 4 O 10 воспламеняется
Реакция с 15 M HNO 3 легкая, ⇒ NO x
Реакция с 6 M HCl нет
Реакция с 6 М NaOH мягкий, ⇒ PH 3 (фосфин) может воспламениться
Оксид (ов) P 4 O 10 , P 4 O 6
Гидрид (-ы) PH 3 , P 2 H 4 + другие
Хлорид (ы) PCl 3 , PCl 5 , P 2 Класс 4
Атомный радиус 100 часов
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов) 58 вечера
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 0.24 Вт м -1 K -1
Электропроводность 1,0 x 10 -10 См -1
Температура замерзания / плавления: 44,2 o С, 317,3 К

Красный фосфор позволяет спичкам зажигать.

Hennig Brand открыла фосфор. Белый фосфор светится с завышенной силой. Естественная хемилюминесценция белого фосфора дает довольно тусклое зеленое свечение.«Алхимик в поисках философского камня». Написал Джозеф Райт в 1771 году.

Открытие фосфора

Доктор Дуг Стюарт

Хенниг Бранд открыл фосфор в 1669 году в Гамбурге, Германия, приготовив его из мочи. (Моча, естественно, содержит значительное количество растворенных фосфатов.)

Бранд назвал обнаруженное им вещество «холодным огнем», потому что оно светилось в темноте.

Бранд был алхимиком и, как и другие алхимики, скрывал свои методы.

Он не раскрыл свой метод публично, решив вместо этого продать его Иоганну Даниэлю Крафт и Кункель фон Ловенштерн. (1)

За дополнительную плату он также раскрыл свой секрет Готфриду Вильгельму Лейбницу, более известному своим открытием исчисления независимо от Исаака Ньютона.

Лейбниц, который также мыслил как алхимик, ошибочно полагал, что Бранд может открыть философский камень, произведя большое количество фосфора. (1)

Считается, что метод

Брэнда заключался в испарении мочи с образованием черного осадка, который затем оставался на несколько месяцев.Затем остаток нагревали с песком, удаляя различные газы и масла, которые конденсировались в воде.

Последним удаляемым веществом, конденсирующимся в виде белого твердого вещества, был фосфор. (2)

Это был типично алхимический метод - алхимики изучали свойства жидкостей тела, надеясь лучше понять живые существа в поисках философского камня, который, по их мнению, открывал перспективу вечной жизни.

Метод Брэнда стал более широко известен в 1737 году, когда неизвестный продал его Академии наук в Париже.

Фосфор производился этим методом до 1770-х годов, когда шведский ученый Карл Вильгельм Шееле - первооткрыватель хлора и один из независимых первооткрывателей кислорода - не обнаружил, что фосфор можно получить из кости. (3)

Название происходит от греческого слова «фосфор», означающего «несущий свет».

Интересные факты о фосфоре

  • Когда Хенниг Бранд открыл фосфор, он стал первым человеком в истории, открывшим элемент.(Конечно, другие элементы, такие как золото и серебро, уже были известны, но у них не было имени первооткрывателя.) Случай похож на открытие Урана Уильямом Гершелем в 1781 году. Другие планеты были известны тысячи лет, но Гершель был первым человеком, который увидел и идентифицировал Уран как новую планету.
  • Соединения фосфора жизненно необходимы. Фосфор - шестой по распространенности элемент в живых организмах. (Теперь попробуйте угадать, каких элементов больше - поисковые системы запрещены, пока вы не придумаете свой собственный ответ!)
  • В статье «Собака Баскервилей » доктор Ватсон пришел к выводу, что гончая была сделана более устрашающей из-за призрачного свечения фосфора, или, поскольку это, скорее всего, убило бы собаку, «хитроумное приготовление». по словам Шерлока Холмса.
  • Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе. Красный фосфор нуждается в трении, чтобы зажечь его, поэтому его используют в спичках. Красный фосфор получают путем нагревания белого фосфора до 300 o C в отсутствие воздуха.

Демонстрация реакций и свойств белого фосфора.

,

Phosphorus - Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее элементе: фосфор

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее элементе, представленную вам журналом Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Здравствуйте! На этой неделе удобрения, зажигательные бомбы, фосфорная челюсть и пищевые добавки.Какая связь? Вот Нина Нотман.

Нина Нотман

Фосфор - неметалл, который находится чуть ниже азота в 15-й группе периодической таблицы. Этот элемент существует в нескольких формах, из которых наиболее известны белый и красный.

Белый фосфор определенно более интересен из двух. Поскольку он светится в темноте, он опасно воспламеняется при температуре выше 30 градусов и является смертельным ядом. Однако красный фосфор не обладает ни одним из этих замечательных свойств.

Так с чего все началось? Фосфор был впервые произведен Хеннигом Брандтом в Гамбурге в Германии в 1669 году. Когда он испарил мочу и нагрел остаток, пока он не стал докрасна. Отлетел светящийся пар фосфора, и он сконденсировал его под водой. И на протяжении более 100 лет большая часть фосфора производилась таким образом. Так было до тех пор, пока люди не поняли, что кость - отличный источник фосфора. Кость можно растворить в серной кислоте с образованием фосфорной кислоты, которую затем нагревают с древесным углем для образования белого фосфора.

Белый фосфор нашел ряд довольно неприятных применений в войне. Он использовался в 20--х годах века в трассирующих пулях, зажигательных бомбах и дымовых гранатах. Рассеивание фосфорных зажигательных бомб над городами во время Второй мировой войны привело к гибели людей и разрушениям. В июле 1943 года Гамбург подвергся нескольким воздушным налетам, в ходе которых на обширные районы города было сброшено 25 000 фосфорных бомб. Это довольно иронично, учитывая, где впервые был произведен фосфор.

Другой группой боевых агентов на основе фосфора являются нервно-паралитические газы, такие как зарин.Зарин - это фторированный фосфонат, который Ирак использовал против Ирана с начала до середины 1980-х годов. А также был выпущен в токийском метро в 1995 году, в результате чего погибли 12 человек и пострадали около тысячи человек.

Белый фосфор нашел также множество других применений. Одним из них были фосфорные спички, которые впервые были проданы в Стоктон-он-Тис в Великобритании в 1827 году. Это создало целую новую индустрию дешевых фонарей - но по ужасной цене. Вдыхание паров фосфора привело к фосфорной болезни челюсти, которая медленно разъедала челюстную кость.Это заболевание особенно беспокоило девушек, готовивших фосфорные спички. Таким образом, они были в конечном итоге запрещены в начале 1900-х годов и были заменены современными спичками, в которых использовался либо сульфид фосфора, либо красный фосфор.

Сегодня фосфор нашел применение не только в спичках, но и в освещении. Фосфид магния является основой самовоспламеняющихся сигнальных ракет, используемых в море. Когда он вступает в реакцию с водой, он образует самовоспламеняющийся газ, дифосфин, который вызывает зажигание факела.

Сверхчистый фосфор также используется для изготовления светодиодов. Эти светодиоды содержат фосфиды металлов, такие как галлий и индий.

В мире природы элементарная форма фосфора никогда не встречается. Он рассматривается только как фосфат, а фосфат необходим для жизни по многим причинам. Он является частью ДНК, а также составляет огромную часть зубной эмали и костей в форме фосфата кальция. Также важны органофосфаты, такие как энергетическая молекула АТФ и фосфолипиды клеточных мембран.

Нормальная диета обеспечивает наш организм необходимыми фосфатами. С тунцом, курицей, яйцами и сыром много. И даже кола дает нам немного фосфорной кислоты.

Сегодня большая часть нашего фосфора поступает из фосфоритов, которые добывают по всему миру, а затем превращают в фосфорную кислоту. Ежегодно производится пятьдесят миллионов тонн, и он имеет множество применений. Из него делают удобрения, корма для животных, средства для удаления ржавчины, антикоррозийные средства и даже таблетки для посудомоечной машины.

Некоторое количество фосфоритов также нагревается с помощью кокса и песка в электрической печи с образованием белого фосфора, который затем превращается в треххлористый фосфор и фосфористую кислоту. И именно из них производятся антипирены, инсектициды и средства от сорняков. Небольшая часть также превращается в сульфиды фосфора, которые используются в качестве присадок к маслам для уменьшения износа двигателя.

Фосфат также важен для окружающей среды. Он естественным образом перемещается из почвы в реки, океаны и донные отложения.Здесь он накапливается, пока не будет перемещен геологическим поднятием на сушу, так что круг может снова начаться. Во время своего путешествия фосфат проходит через множество растений, микробов и животных различных экосистем.

Однако слишком много фосфатов может нанести вред природным водам, потому что это способствует процветанию нежелательных видов, таких как водоросли. Затем они вытесняют другие формы желанной жизни. В настоящее время существует юридическое требование по удалению фосфатов из сточных вод во многих частях мира, и в будущем он может быть переработан в качестве устойчивого ресурса, чтобы однажды фосфат, который мы смываем в раковины и туалеты, мог снова появиться в наших домах в других обличьях. например, в таблетках для посудомоечной машины и, возможно, даже в нашей еде и коле.

Крис Смит

Нина Нотман рассказывает о Фосфоре, элементе, извлеченном из золотого потока, также известном как моча. В следующий раз Андреа Селла присоединится к нам и расскажет о взрывоопасной истории элемента номер 53.

Андреа Селла

В 1811 году молодой французский химик Бернар Куртуа, работавший в Париже, наткнулся на новый элемент. Фирма его семьи производила селитру, необходимую для производства пороха для наполеоновских войн. В своем производстве они использовали древесную золу, и нехватка древесины во время войны вынудила их сжигать водоросли.Добавив к золе концентрированную серную кислоту, Куртуа получил удивительный фиолетовый пар, который кристаллизовался на стенках контейнера. Пораженный этим открытием, он собрал сероватые кристаллы в бутылки и отправил их одному из ведущих химиков своего времени Жозефу Ги-Люссаку, который подтвердил, что это новый элемент, и назвал его иодом - йод - в честь греческого слова, обозначающего пурпурный.

Крис Смит

И вы можете услышать больше о том, как йод взорвался на мировой арене на следующей неделе "Химия в своем элементе". Надеюсь, вы присоединитесь к нам.Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(промо)

(конец промо)

,

Фосфор и калий | UMN Extension

Понимание фосфорных удобрений

  • Методы определения количества необходимого удобрения и его внесения.

  • Источники органического и неорганического фосфора.

  • Как производятся удобрения и как на них реагируют сельскохозяйственные культуры.

Понимание фосфора в почвах Миннесоты

  • Об элементе и его роли
  • Круговорот фосфора
  • Формы фосфора
  • Фосфор и почва

Как управлять фосфором и контролировать потери

  • Как тип культуры, система обработки почвы и другие факторы влияют на количество теряемого фосфора.

  • Стратегии контроля потерь фосфора.

Фосфор в поверхностных водах

  • Факторы, влияющие на перемещение фосфора с сельскохозяйственных угодий в поверхностные воды.

  • Методы управления территориями с высоким риском потери фосфора.

Оценка риска потери фосфора с пахотных земель

  • Как использовать индекс фосфора Миннесоты для оценки риска.

  • Руководство по интерпретации результатов и внесению изменений.

.

Калий - Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее элементе: калий

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее элементе, представленную вам журналом Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Привет, на этой неделе рассказывается история о первом выделенном щелочном металле, почему это вообще щелочной металл и почему его символ начинается с буквы K.Вот Питер Уотерс.

Питер Уотерс

Калий - единственный элемент, названный в честь кухонной утвари. Он был назван в 1807 году Хамфри Дэви в честь соединения, из которого он выделил металл, калий или гидроксид калия.

В выдержке из 1730-х годов голландского химика Германа Бурхаве описывается, как калий получил свое название:

«Калий или горшечная зола ежегодно в большом количестве привозится торговыми судами из Корланда (ныне часть Латвии и Литвы), Россия , и Польша.Его готовят там из древесины зеленой пихты, сосны, дуба и тому подобного, из которых делают большие кучи в соответствующих траншеях и сжигают их, пока они не обратятся в пепел ... Затем этот пепел растворяют в кипящей воде, и когда верхний ликер, содержащий соль, очищается, то есть освобождается от примесей, при стоянии тихо, он сливается прозрачным. Затем его немедленно помещают в большие медные горшки и варят там в течение трех дней, с помощью которых они добывают соль, которую они называют Potas (что означает горшечный пепел), поскольку она таким образом была сделана в горшках. ,

Еще раньше, в 16 веке, Конрад Геснер сказал нам, что «Из хребта, называемого Кали, doe certayne готовят соль»

Он описывает это растение, Kali , латинское название которого Salsola kali , но больше широко известный как Saltwort:

" Kali состоит из двух Cubites heygth, не имеет колючек или шипов, и иногда очень красный, соленый на вкус, с глубоким запахом, найденный и собранный в соленых местах: из которых можно купить соль щелочи »

Его метод производства этой соли щелочи очень похож на тот, который описал Бургаве, причем оба процесса фактически дают нечистую смесь того, что мы сейчас назвали бы карбонатом калия и натрия; метод древесной золы дает больше карбоната калия, поташа, соленых трав дает больше карбоната натрия, соды.Однако именно от травы кали мы обязаны словом, которое описывает оба - ал-кали или щелочь; префикс «al» - это просто арабский определенный артикль «the».

Неочищенный калий можно сделать более едким или «чистым» путем обработки его раствора известковой водой, гидроксидом кальция. Растворы карбоната калия и гидроксида кальция вступают в реакцию с небольшой химической заменой партнеров: нерастворимый карбонат кальция или мел выпадает в осадок, оставляя раствор гидроксида калия. Именно из этого чистого гидроксида Дэви впервые выделил металлический калий.Для этого он использовал относительно новую силу электричества.

После безуспешной попытки электролиза водных растворов поташа, во время которой ему удалось только разбить воду, он решил, что ему нужно избавиться от воды и попытаться электролизовать расплавленный гидроксид калия. Он сделал это 6 октября 1807 года, используя большую вольтовскую сваю, которую он построил в Королевском институте в Лондоне. Его младший двоюродный брат, Эдмунд Дэви, помогал Хамфри в то время, и он рассказывает, как, когда Хэмфри впервые увидел, что «крошечные шарики калия прорвались сквозь корку поташа и загорелись при входе в атмосферу, он не смог сдержать своей радости». ,

Дэви имел полное право восхищаться этим удивительным новым металлом: он выглядел так же, как другие яркие, блестящие металлы, но его плотность была меньше, чем у воды. Это означало, что металл будет плавать по воде - по крайней мере, так будет, если он не взорвется при контакте с водой. Калий настолько реактивен, что даже прореагирует и прожигает дыру во льду. Это был первый выделенный щелочной металл, но Дэви продолжил выделение натрия, кальция, магния и бария.

В то время как Дэви назвал свой новый металл калием в честь поташа, Берцелиус, шведский химик, который изобрел международную систему химических символов, которые сейчас используются химиками во всем мире, предпочел название калий для металла, что лучше отражает его истинное происхождение, думал он. , Следовательно, из-за небольшой соленой травы мы теперь получаем символ K для элемента зола, калия.

Крис Смит

Кембриджский химик Питер Уотерс. В следующий раз красиво, но смертельно опасно - вот название игры.

Bea Perks

Мышьяк получил свое название от персидского слова, обозначающего желтый пигмент, ныне известный как арипимент. Для увлеченных лексикографов, очевидно, персидское слово Зарних, о котором идет речь, впоследствии было заимствовано греками для их слова арсеникон, что означает мужской род или могущественный. Что касается пигмента, то обои Наполеона незадолго до его смерти, как сообщается, имели так называемый зеленый цвет Шееле, который выделял пары мышьяка, когда становился влажным.

Крис Смит

Настолько мощно это или нет, но облизывать обои в квартирах Наполеона определенно не стоит.Это Беа Перкс, которая будет с нами в следующий раз, чтобы рассказать нам смертельную историю о мышьяке. Надеюсь, вы присоединитесь к нам. Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(промо)

(конец промо)

,

Смотрите также