pcl5 с чем реагирует

Хлорид фосфора(V)

Хлорид фосфора(V)
Общие
Систематическое наименование	Хлорид фосфора(V)
Химическая формула	PCl5
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	белый порошок
Отн. молек. масса	208.22 а. е. м.
Молярная масса	208.22 г/моль
Плотность	1.6 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	160 °C
Температура кипения	возгоняется при 159 °C
Химические свойства
Растворимость в воде	реагирует г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	10026-13-8
SMILES	ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl

Пентахлор́ид фо́сфора (хлорид фосфора(V), хлорангидрид фо́сфорной кислоты, пятихлористый фосфор) — соединение фосфора и хлора с формулой PCl₅.

Молекула PCl₅ в газообразном или жидком состояниях имеет конфигурацию тригональной бипирамиды с атомом фосфора в основании. Твёрдый пентахлорид фосфора состоит из тетраэдрических ионов [PCl₄] + и октаэдрических ионов [РCl₆] − (d P—Cl в тетраэдре 0,197 нм, в октаэдре 0,204 нм (экваториальные) и 0,208 нм (апикальные)).

Содержание

Свойства

При нагревании выше 300 °C, полностью разлагается на PCl₃ и Cl₂.

Пентахлорид фосфора типичное кислотное соединение. Он энергично реагирует с водой, образуя по первой стадии оксохлорид фосфора (V):

В горячей воде гидролиз протекает полностью, до образования ортофосфорной кислоты:

Для РCl₅ характерны реакции окислительного хлорирования:

При нагревании РCl₅ и NH₄Cl происходит реакция образования полимера фосфонитрилхлорида:

(PNCl₂)_n — прозрачное эластичное вещество, «неорганический каучук». Выдерживает нагревание выше 200 °C. К сожалению, фосфонитрилхлорид сравнительно легко гидролизуется, что затрудняет его практическое использование. Заменой атомов Cl на органические радикалы можно получить водоустойчивые полимеры.

Получение

Получают действием избытка хлора на хлорид фосфора(III):

PCl₃ + Cl₂ PCl₅ ΔH = −124 кДж/моль

Применение

PCl₅ — сильный хлорирующий агент, его используют при получении хлорангидридов фосфорных и фосфоновых кислот из олефинов, в производстве лекарственных средств и красителей.

Токсичность

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Хлорид фосфора(V)» в других словарях:

Хлорид фосфора (V) — Хлорид фосфора(V) Общие Систематическое наименование Хлорид фосфора(V) … Википедия

Хлорид фосфора — Хлориды фосфора: Хлорид фосфора(III) Хлорид фосфора(V) Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи … Википедия

Хлорид фосфора(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Хлорид фосфора. Хлорид фосфора(III) … Википедия

Хлорид нитрила — Общие Химическая формула NO2Cl Физические свойства Состояние (ст. усл.) газ Молярная масса 81,46 г/моль … Википедия

Хлорид дейтерия — Общие Систематическое наименование хлорид дейтерия Традиционные названия хлористый дейтерий Химическая формула DCl Физические свойства Состояние ( … Википедия

фосфора(III) хлорид — fosforo(III) chloridas statusas T sritis chemija formulė PCl₃ atitikmenys: angl. phosphorus trichloride; phosphorus(III) chloride rus. фосфор треххлористый; фосфора(III) хлорид ryšiai: sinonimas – fosforo trichloridas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Дифторид-хлорид азота — Общие Систематическое наименование Дифторид хлорид азота Традиционные названия Хлородифторамин Химическая формула NClF2 Физические свойства Сос … Википедия

Бромид фосфора(III) — Бромид фосфора(III) … Википедия

Бромид фосфора(V) — Общие … Википедия

Дансил хлорид — Общие … Википедия

Источник

Хлорид фосфора V

Хлорид фосфора V
Систематическое наименование	Хлорид фосфора V
Хим. формула	PCl5
Рац. формула	PCl5
Состояние	белый порошок
Молярная масса	208.22 г/моль
Плотность	1.6 г/см³
Температура
• плавления	160 °C
• сублимации	324 ± 1 °F [1]
• кипения	возгоняется при 159 °C
Давление пара	1 ± 1 мм рт.ст.
Растворимость
• в воде	реагирует
Рег. номер CAS	10026-13-8
PubChem	24819
Рег. номер EINECS	233-060-3
SMILES
RTECS	TB6125000
ChEBI	30335
Номер ООН	1806
ChemSpider	23204
Токсичность	ядовит, сильный окислитель
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Пентахлорид фосфора (хлорид фосфора V, хлорангидрид фо́сфорной кислоты, пятихлористый фосфор) — высший хлорид фосфора, бинарное неорганическое химическое соединение фосфора и хлора с формулой PCl₅.

Молекула PCl₅ в газообразном или жидком состояниях имеет конфигурацию тригональной бипирамиды с атомом фосфора в основании. Твёрдый пентахлорид фосфора состоит из тетраэдрических ионов [PCl₄] + и октаэдрических ионов [РCl₆] − (d P—Cl в тетраэдре 0,197 нм, в октаэдре 0,204 нм (экваториальные) и 0,208 нм (апикальные)).

Содержание

Свойства

При нагревании выше 300 °C полностью разлагается на PCl₃ и Cl₂.

В горячей воде гидролиз протекает полностью, до образования ортофосфорной кислоты:

Для PCl₅ характерны реакции окислительного хлорирования:

C концентрированной серной кислотой образует хлорсульфоновую кислоту:

При нагревании PCl₅ и NH₄Cl происходит реакция образования полимера фосфонитрилхлорида:

(PNCl₂)_n — прозрачное эластичное вещество, «неорганический каучук». Выдерживает нагревание выше 200 °C. Однако фосфонитрилхлорид сравнительно легко гидролизуется, что затрудняет его практическое использование. Заменой атомов хлора на органические радикалы можно получить водоустойчивые полимеры.

Получение

Получают действием избытка хлора на хлорид фосфора III:

Основные сферы применения

PCl₅ (пятихлористый фосфор) является сильнейшим хлорирующим агентом, его используют при получении хлорангидридов фосфорных и фосфоновых кислот из олефинов, в производстве лекарственных средств и красителей.

Физиологические свойства

Хлорид фосфора V PCl₅ является очень токсичным веществом (сильнейший неорганический яд). Является мощным окислителем. Вызывает ожоги кожи.

Источник

Хлорид фосфора (V)

Молекула PCl₅ в газообразном или жидком состояниях имеет конфигурацию тригональной бипирамиды с атомом фосфора в основании. Твёрдый пентахлорид фосфора состоит из тетраэдрических ионов [PCl₄] + и октаэдрических ионов [РCl₆] – (d P—Cl в тетраэдре 0,197 нм, в октаэдре 0,204 нм (экваториальные) и 0,208 нм (апикальные)).

Содержание

Свойства

При нагревании выше 300 о C, полностью разлагается на PCl₃ и Cl₂.

Пентахлорид фосфора типичное кислотное соединение. Он энергично реагирует с водой, образуя по первой стадии оксохлорид (III) фосфора:

В горячей воде гидроиз протекает полностью, до образования ортофосфорной кислоты:

Для РCl₅ характерны реакции окислительного хлорирования:

При нагревании РCl₅ и NH₄Cl происходит реакция образования полимера фосфонитрилхлорида:

Получение

Получают действием избытка хлора на хлорид фосфора (III):

PCl₃ + Cl₂ PCl₅ ΔH = −124 кДж/моль

Применение

PCl₅ сильный хлорирующий агент, его используют при получении хлорангидридов фосфорных и фосфоновых кислот из олефинов, в производствеве лекарственных средств и красителей.

Токсичность

Токсичен, ПДК 0,2 мг/м3.

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Хлорид фосфора (V)» в других словарях:

Хлорид фосфора(V) — У этого термина существуют и другие значения, см. Хлорид фосфора. Хлорид фосфора(V) … Википедия

Хлорид фосфора — Хлориды фосфора: Хлорид фосфора(III) Хлорид фосфора(V) Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи … Википедия

Хлорид фосфора(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Хлорид фосфора. Хлорид фосфора(III) … Википедия

Хлорид нитрила — Общие Химическая формула NO2Cl Физические свойства Состояние (ст. усл.) газ Молярная масса 81,46 г/моль … Википедия

Хлорид дейтерия — Общие Систематическое наименование хлорид дейтерия Традиционные названия хлористый дейтерий Химическая формула DCl Физические свойства Состояние ( … Википедия

фосфора(III) хлорид — fosforo(III) chloridas statusas T sritis chemija formulė PCl₃ atitikmenys: angl. phosphorus trichloride; phosphorus(III) chloride rus. фосфор треххлористый; фосфора(III) хлорид ryšiai: sinonimas – fosforo trichloridas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Дифторид-хлорид азота — Общие Систематическое наименование Дифторид хлорид азота Традиционные названия Хлородифторамин Химическая формула NClF2 Физические свойства Сос … Википедия

Бромид фосфора(III) — Бромид фосфора(III) … Википедия

Бромид фосфора(V) — Общие … Википедия

Дансил хлорид — Общие … Википедия

Источник

Фосфор

Основное и возбужденное состояние фосфора

При возбуждении атома фосфора электроны на s-подуровне распариваются и переходят на d-подуровень.

Природные соединения

В промышленности фосфор получают в ходе сплавления фосфата кальция, песка и угля.

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Активность также определяется аллотропной модификацией: наиболее активен белый фосфор, излучающий видимый свет из-за окисления кислородом.

В жидком и газообразном состоянии до 800 °C фосфор состоит из молекул P₄. Свыше 800 °C молекулы P₄ распадаются до P₂.

C неметаллами фосфор часто проявляет себя как восстановитель и окислитель. Легко окисляется кислородом.

Схожим образом происходит взаимодействие фосфора и хлора.

2P + 3Cl₂ → 2PCl₃ (недостаток хлора)

2P + 5Cl₂ → 2PCl₅ (избыток хлора)

2P + 3Ca → Ca₃P₂ (фосфид кальция)

При взаимодействии с водой фосфор вступает в реакцию диспропорционирования (так называются реакции, в которых одно и то же вещество является и окислителем, и восстановителем).

При добавлении фосфора в растворы щелочей также происходит реакция диспропорционирования.

При поджигании спичек происходит реакция между фосфором и бертолетовой солью, которая выступает в качестве окислителя.

Кислотный оксид, пары которого имеют формулу P₄O₁₀. Твердый оксид характеризуется белым цветом.

Активно реагирует с водой с образованием фосфорной кислоты. При недостатке воды образует метафосфорную кислоту.

Обладает выраженным водоотнимающим (дегидратационным) свойством: легко извлекает воду из других соединений.

Фосфорные кислоты

Фосфорноватистая кислота способна вытеснять из солей малоактивные металлы, при этом превращаясь в ортофосфорную кислоту.

Ортофосфорная кислота

В твердом виде представляет собой кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде.

Фосфорную кислоту получают из фосфатов, воздействуя на них серной кислотой. Также известны способы гидролиза пентахлорида фосфора, взаимодействия оксида фосфора V с водой.

Фосфорная кислота может образоваться при окислении фосфора сильной кислотой:

За счет кислотных свойств отлично реагирует с основными оксидами, основаниями. При различных соотношениях кислоты и основания получаются различные соли (фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты).

В реакции с карбонатами образуется нестойкая угольная кислота, которая распадается на воду и углекислый газ.

Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, способны вытеснить водород из фосфорной кислоты.

При сильном нагревании ортофосфорная кислота теряет воду и переходит в метафосфорную кислоту.

Соли фосфорной кислоты

Соли фосфорной кислоты получаются в ходе реакции ортофосфорной кислоты и оснований.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Фосфор. Химия фосфора и его соединений

Фосфор

Положение в периодической системе химических элементов

Фосфор расположен в главной подгруппе V группы (или в 15 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение фосфора

Электронная конфигурация фосфора в основном состоянии :

Атом фосфора содержит на внешнем энергетическом уровне 3 неспаренных электрона и одну неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии. Следовательно, атом фосфора может образовывать 3 связи по обменному механизму. Однако, в отличие от азота, за счет вакантной 3d орбитали атом фосфора может переходить в возбужденное энергетическое состояние.

Электронная конфигурация фосфора в возбужденном состоянии:

При этом один электрон из неподеленной электронной пары на 3s-орбитали переходит на переходит на 3d-орбиталь. Для атома фосфора в возбужденном энергетическом состоянии характерна валентность V.

Таким образом, максимальная валентность фосфора в соединениях равна V (в отличие от азота). Также характерная валентность фосфора в соединениях — III.

Физические свойства и нахождение в природе

Фосфор образует различные простые вещества (аллотропные модификации).

Белый фосфор — это вещество состава P₄. Мягкий, бесцветный, ядовитый, имеет характерный чесночный запах. Молекулярная кристаллическая решетка, а следовательно, невысокая температура плавления (44°С), высокая летучесть. Очень реакционно способен, самовоспламеняется на воздухе.

Покрытие бумаги раствором белого фосфора в сероуглероде. Спустя некоторое время, когда сероуглерод испаряется, фосфор воспламеняет бумагу (процесс лег в основу различных фокусов с самовозгоранием или получением огня из ничего):

Белый фосфор можно расплавить в ёмкости с тёплой водой, поскольку он имеет температуру плавления в 44,15 °C.

Черный фосфор – то наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Чёрный фосфор — это чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, полностью нерастворимое в воде или органических растворителях.

В природе фосфор встречается только в виде соединений. В основном это апатиты (например, Ca₃(PO₄)₂), фосфориты и др. Фосфор входит в состав важнейших биологических соединений —фосфолипидов.

Соединения фосфора

Типичные соединения фосфора:

Способы получения фосфора

4HPO₃ + 10C → P₄ + 2H₂O + 10 CO

3. Красный и черный фосфор получают из белого фосфора.

Химические свойства фосфора

При нормальных условиях фосфор довольно химически активен.

1.1. При взаимодействии с кислородом воздуха образу

ются оксиды – ангидриды соответствующих кислот :

Горение белого фосфора:

Горение красного фосфора:

1.2. При взаимодействии фосфора с галогенами образуются галогениды с общей формулой PHal₃ и PHal₅:

Фосфор реагирует с бромом:

1.3. При взаимодействии фосфора с серой образуются сульфиды:

1.4. При взаимодействии с металлами фосфор проявляет свойства окислителя, продукты реакции называют фосфидами.

Еще пример : натрий взаимодействует с фосфором с образованием фосфида натрия:

P + 3Na → Na₃P

1.5. С водородом фосфор непосредственно не взаимодействует.

2. Со сложными веществами фосфор реагирует, проявляя окислительные и восстановительные свойства. Фосфор диспропорционирует при взаимодействии с некоторыми веществами.

2.1. При взаимодействии с окислителями фосфор окисляется до оксида фосфора (V) или до фосфорной кислоты.

Серная кислота также окисляет фосфор:

Реакция красного фосфора с бертолетовой солью. Этот процесс заложен в принципе возгорания спички при трении её о шершавую поверхность коробка.

2.2. При растворении в щелочах фосфор диспропорционирует до гипофосфита и фосфина.

Или с гидроксидом кальция:

Фосфин

Строение молекулы и физические свойства

Фосфин PH₃ – это бинарное соединение водорода с фосфором, относится к летучим водородным соединениям. Следовательно, фосфин газ, с неприятным запахом, бесцветный, мало растворимый в воде, химически нестойкий и ядовитый. Водородные связи между молекулами фосфина не образуются. В твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.

Способы получения фосфина

В лаборатории фосфин получают водным или кислотным гидролизом фосфидов – бинарных соединений фосфора и металлов.

Еще один лабораторный способ получения фосфина – диспропорционирование фосфора в щелочах.

Химические свойства фосфина

Соли фосфония неустойчивые, легко гидролизуются.

3. Как сильный восстановитель, фосфин легко окисляется под действием окислителей.

Серная кислота также окисляет фосфин:

С фосфином также реагируют другие соединения фосфора, с более высокими степенями окисления фосфора.

2PH₃ + 2PCl₃ → 4P + 6HCl

Фосфиды

Способы получения фосфидов

Фосфор взаимодействует с натрием:

P + 3Na → Na₃P

Химические свойства фосфидов

1. Фосфиды легко разлагаются водой или кислотами с образованием фосфина.

Фосфид магния разлагается соляной кислотой:

Оксиды фосфора

Оксид фосфора (III)

Получить оксид фосфора (III) можно окислением фосфора при недостатке кислорода :

Химические свойства оксида фосфора (III):

Оксид фосфора (III) очень ядовит и неустойчив. Для P₂O₃ (P₄O₆) характерны два типа реакций.

1. Поскольку фосфор в оксиде фосфора (III) проявляет промежуточную степень окисления, то он принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, повышая либо понижая степень окисления атома фосфора. Характерны для P₂O₃ реакции диспропорционирования.

2. При взаимодействии с окислителями P₂O₃ проявляет свойства восстановителя.

3. С другой стороны Р₂О₃ проявляет свойства кислотного оксида (ангидрид фосфористой кислоты), взаимодействуя с водой с образованием фосфористой кислоты:

а со щелочами – с образованием солей (фосфитов):

Оксид фосфора (V)

Оксид фосфора (V) – это кислотный оксид. В нормальных условиях образует белые кристаллы. В парах состоит из молекул P₄О₁₀. Очень гигроскопичен (используется как осушитель газов и жидкостей).

Способы получения. Оксид фосфора (V) получают сжиганием фосфора в избытке кислорода.

Химические свойства.

1. Оксид фосфора (V) – очень гигроскопичное вещество, которое используется для осушения газов. Обладая высоким сродством к воде, оксид фосфора (V) дегидратирует до ангидридов неорганические и органические кислоты.

В зависимости от количества воды и от других условий образуются мета-фосфорная, орто-фосфорная или пиро-фосфорная кислота:

Видеоопыт взаимодействия оксида фосфора с водой можно посмотреть здесь.

Еще пример : оксид фосфора взаимодействует с оксидом бария (при сплавлении):

Фосфорная кислота

Строение молекулы и физические свойства

Фосфор в степени окисления +5 образует несколько кислот: орто-фосфорную H₃PO₄, мета-фосфорную HPO₃, пиро-фосфорную H₄P₂O₇.

Фосфорная кислота H₃PO₄ – это кислота средней силы, трехосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях фосфорная кислота – твердое вещество, хорошо растворимое в воде и гигроскопичное.

Валентность фосфора в фосфорной кислоте равна V.

При температуре выше +213 °C орто-фосфорная кислота переходит в пирофосфорную H₄P₂O₇.

При взаимодействии высшего оксида фосфора с водой на холоде образуется метафосфорная кислота HPO₃, представляющая собой прозрачную стекловидную массу.

Способы получения

Наибольшее практическое значение из фосфорных кислот имеет орто-фосфорная кислота.

1. Получить орто-фосфорную кислоту можно взаимодействием оксида фосфора (V) с водой:

Промышленный способ получения фосфорной кислоты обработка фосфорита концентрированной серной кислотой:

3. Фосфорную кислоту также можно получить жестким окислением соединений фосфора в водном растворе в присутствии кислот.

Химические свойства

1. Фосфорная кислота частично и ступенчато диссоциирует в водном растворе.

HPO₄ 2– ⇄ H + + PO₄ 3–

2. Фосфорная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Еще пример : при взаимодействии фосфорной кислоты с гидроксидом калия образуются фосфаты, гидрофосфаты или дигидрофосфаты:

3. Фосфорная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов и др.). Также фосфорная кислота вступает в обменные реакции с солями.

4. При нагревании H₃PO₄ до 200°С происходит отщепление от нее молекулы воды с образованием пирофосфорной кислоты H₂P₂O₇:

5. Фосфорная кислота взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду активности металлов до водорода. При этом образуются соль и водород.

Фосфорная кислота взаимодействует также с аммиаком с образованием солей аммония:

7. Качественная реакция на фосфат-ионы и фосфорную кислоту — взаимодействие с нитратом серебра. При этом образуется ярко-желтый осадок фосфата серебра:

Видеоопыт взаимодействия фосфата натрия и нитрата серебра в растворе (качественная реакция на фосфат-ион) можно посмотреть здесь.

Фосфористая кислота

Фосфористая кислота H₃PO₃ — это двухосновная кислородсодержащая кислота. При нормальных условиях бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Валентность фосфора в фосфористой кислота равна V, а степень окисления +3.

Получение фосфористой кислоты.

Фосфористую кислоту можно получить гидролизом галогенидов фосфора (III).

Фосфористую кислоту можно получить также взаимодействием оксида фосфора (III) с водой:

Химические свойства.

1. Фосфористая кислота H₃PO₃ в водном растворе — двухосновная кислота средней силы. Взаимодействует с основаниями с образованием солей-фосфитов.

Еще пример : фосфористая кислота окисляется соединениями ртути (II):

Соли фосфорной кислоты — фосфаты

Фосфорная кислота образует разные типы солей: средние – фосфаты, кислые – гидрофосфаты, дигидрофосфаты.

1. Качественная реакция на фосфаты — взаимодействие с нитратом серебра. При этом образуется желтый осадок фосфата серебра.

2. Нерастворимые фосфаты растворяются под действием сильных кислот, либо под действием фосфорной кислоты.

Фосфат кальция растворяется под действием серной кислоты:

3. За счет фосфора со степенью окисления +5 фосфаты проявляют слабые окислительные свойства и могут взаимодействовать с восстановителями.

Фосфат кальция также восстанавливается алюминием при сплавлении:

Под действием едкого кали гидрофосфат калия образует более среднюю соль — фосфат калия:

Источник