लाल फास्फोरस फास्फोरस का एक स्थिर और सुरक्षित रूप है। काला फास्फोरस

फास्फोरस एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 15 है। यह डी.आई. के समूह V में स्थित है। मेंडेलीव। फास्फोरस का रासायनिक सूत्र R.

फॉस्फोरस को इसका नाम ग्रीक फॉस्फोरस से मिला, जिसका अर्थ है "प्रकाश-असर"।

फास्फोरस काफी आम है पृथ्वी की पपड़ी. इसकी सामग्री पृथ्वी की पपड़ी के पूरे द्रव्यमान का 0.08-0.09% है। और समुद्र के पानी में फॉस्फोरस में 0.07 mg/l होता है।

फास्फोरस में उच्च रासायनिक गतिविधि होती है, इसलिए यह मुक्त अवस्था में नहीं होता है। लेकिन दूसरी ओर, यह लगभग 190 खनिजों का निर्माण करता है। फास्फोरस को जीवन का तत्व कहा जाता है। यह हरे पौधों, जानवरों के ऊतकों, प्रोटीन और अन्य आवश्यक रासायनिक यौगिकों में पाया जाता है।

फास्फोरस संशोधन

यह ज्ञात है कि कुछ रासायनिक तत्व दो या अधिक के रूप में मौजूद हो सकते हैं सरल पदार्थ, उनकी संरचना और गुणों में भिन्न। इस घटना को एलोट्रॉपी कहा जाता है। तो, फास्फोरस में कई एलोट्रोपिक संशोधन होते हैं। ये सभी संशोधन अपने गुणों में भिन्न हैं। सबसे आम सफेद फास्फोरस, पीला फास्फोरस, लाल फास्फोरस, काला फास्फोरस हैं।

सफेद फास्फोरस - एक साधारण सफेद पदार्थ। इसका आणविक सूत्र P4 है। द्वारा दिखावटसफेद फास्फोरस पैराफिन के समान है। यह थोड़े से प्रयास से भी विकृत हो जाता है और आसानी से चाकू से कट जाता है। अंधेरे में, फॉस्फोरस से निकलने वाली हल्की हरी चमक ध्यान देने योग्य है। इस घटना को केमिलुमिनेसेंस कहा जाता है।

सफेद फास्फोरस एक रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थ है। यह ऑक्सीजन द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील होता है। इसलिए, इसे विशेष निष्क्रिय मीडिया में संग्रहीत किया जाता है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश नहीं करते हैं। सफेद फास्फोरस +44.1 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है। सफेद फास्फोरस एक अत्यधिक विषैला पदार्थ है।

पीला फास्फोरस - यह अशुद्ध सफेद फास्फोरस, या अशुद्धियों के साथ सफेद फास्फोरस है। गलनांक +34 °C, क्वथनांक +280 °C। सफेद की तरह, पीला फास्फोरस पानी में अघुलनशील होता है। हवा और ज्वलनशील में ऑक्सीकरण करता है। उनके पास केमिलुमिनेसेंस की घटना भी है।

लाल फास्फोरस सफेद फास्फोरस को उच्च तापमान पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है। लाल फास्फोरस का सूत्र n। यह एक जटिल बहुलक है। उत्पादन स्थितियों के आधार पर, लाल फास्फोरस का रंग हल्के लाल से गहरे भूरे रंग में भिन्न हो सकता है। रासायनिक रूप से, लाल फास्फोरस सफेद की तुलना में बहुत कम सक्रिय होता है। यह केवल पिघले हुए सीसे और बिस्मथ में घुलता है। हवा में प्रज्वलित नहीं करता है। यह केवल तभी हो सकता है जब इसे 240-250 o C तक गर्म किया जाए जब इसे फॉस्फोरस के सफेद रूप में उच्चीकृत किया जाए। लेकिन यह प्रभाव या घर्षण पर अनायास प्रज्वलित हो सकता है। लाल फास्फोरस में रसायन विज्ञान की घटना नहीं देखी गई है। यह पानी, बेंजीन, कार्बन डाइसल्फ़ाइड में अघुलनशील है। केवल फास्फोरस ट्राइब्रोमाइड में घुलनशील। हवा में संग्रहीत होने पर, यह धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है। इसलिए इसे एक बंद सीलबंद कंटेनर में स्टोर करें।

लाल फास्फोरस लगभग गैर विषैले है। इसलिए, यह वह है जो माचिस के उत्पादन में उपयोग किया जाता है।

काला फास्फोरस ग्रेफाइट जैसा दिखता है। पहली बार, काला फास्फोरस 1914 में सफेद फास्फोरस से 20 हजार वायुमंडल (2 10 9 Pa) के दबाव और 200 o C के तापमान पर प्राप्त किया गया था। काला फास्फोरस 1000 o C के तापमान और 18 के दबाव पर पिघलता है। 10 5 पा. काला फास्फोरस पानी में या कार्बनिक सॉल्वैंट्स में नहीं घुलता है। शुद्ध ऑक्सीजन में इसे +400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म करने पर ही यह जलना शुरू होता है। काले फास्फोरस में अर्धचालक पदार्थों के गुण होते हैं।

मौलिक फास्फोरस के रासायनिक गुण

1. मौलिक फास्फोरस ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होता है

अधिक ऑक्सीजन वाले वातावरण में

4पी + 5ओ 2 → 2पी 2 ओ 5

ऑक्सीजन की कमी के साथ

4पी + 3ओ 2 → 2पी 2 ओ 3

2. धातुओं के साथ अभिक्रिया करके गर्म करने पर फास्फाइड बनता है

3एमजी + 2पी → एमजी 3 पी 2

3. अधातुओं के साथ अभिक्रिया करता है

2P + 5Cl 2 → 2PCl 5

4. +500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर जल वाष्प के साथ बातचीत करता है

8पी + 12एच 2 ओ → 5आरएन 3 + 3एच 3 आरओ 4

फास्फोरस का उपयोग

फास्फोरस का मुख्य उपभोक्ता कृषि है। प्राप्त सभी फॉस्फोरस की एक बड़ी मात्रा का उपयोग फॉस्फेट उर्वरकों के उत्पादन के लिए किया जाता है: फॉस्फेट रॉक, सरल और डबल सुपरफॉस्फेट, जटिल नाइट्रोजन-फास्फोरस उर्वरक। प्राकृतिक और सिंथेटिक फाइबर के प्रसंस्करण और रंगाई के लिए सिंथेटिक डिटर्जेंट, फॉस्फेट ग्लास के उत्पादन में फॉस्फोरस का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। दवा में, फास्फोरस की तैयारी दवाओं के रूप में उपयोग की जाती है।

फास्फोरस की खोज 1669 में हैम्बर्ग कीमियागर हेनिग ब्रांड ने की थी, जिन्होंने मानव मूत्र को वाष्पित करने के लिए प्रयोग किया था। पारस पत्थर. कई जोड़तोड़ के बाद बनने वाला पदार्थ मोम जैसा निकला, असामान्य रूप से चमकीला, एक झिलमिलाहट के साथ, जल गया। नए पदार्थ का नाम था फास्फोरस मिराबिलिस(लैटिन से अग्नि का चमत्कारी वाहक)।कुछ साल बाद, फॉस्फोरस जोहान कुंकेल द्वारा प्राप्त किया गया था, और साथ ही, आर बॉयल द्वारा पहले दो वैज्ञानिकों से स्वतंत्र रूप से प्राप्त किया गया था।

फास्फोरस डी.आई. के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के III अवधि के XV समूह का एक तत्व है। मेंडेलीव, परमाणु क्रमांक 15 और परमाणु द्रव्यमान 30.974 के साथ। स्वीकृत पद आर.

प्रकृति में होना

फास्फोरस समुद्र के पानी और पृथ्वी की पपड़ी में मुख्य रूप से खनिजों के रूप में पाया जाता है, जिनमें से लगभग 190 (सबसे महत्वपूर्ण एपेटाइट और फॉस्फोराइट हैं)। हरे पौधों, प्रोटीन, डीएनए के सभी भागों में शामिल।

फास्फोरस उच्च रासायनिक गतिविधि वाला एक गैर-धातु है, यह व्यावहारिक रूप से मुक्त रूप में नहीं होता है। फास्फोरस के चार रूप ज्ञात हैं - लाल, सफेद, काला और धात्विक।

फास्फोरस की दैनिक आवश्यकता

सामान्य कामकाज के लिए, एक वयस्क के शरीर को प्रति दिन 1.0-2.0 ग्राम फास्फोरस प्राप्त करना चाहिए। बच्चों और किशोरों के लिए, मानक 1.5-2.5 ग्राम है, गर्भवती और स्तनपान कराने वाली महिलाओं के लिए यह 3.0-3.8 ग्राम (कैलोरिज़ेटर) तक बढ़ जाता है। नियमित रूप से फास्फोरस की दैनिक आवश्यकता बढ़ जाती है खेल प्रशिक्षणऔर शारीरिक परिश्रम के दौरान।

फास्फोरस के मुख्य आपूर्तिकर्ता मछली और समुद्री भोजन, पनीर, पनीर, नट, फलियां और अनाज हैं। फास्फोरस की पर्याप्त मात्रा में और, और, जामुन, मशरूम और मांस, और में निहित है।

फास्फोरस की कमी के लक्षण

शरीर में फास्फोरस की अपर्याप्त मात्रा थकान और कमजोरी की विशेषता है, इसके साथ भूख और ध्यान की कमी, बार-बार सर्दी, चिंता और भय हो सकता है।

अतिरिक्त फास्फोरस के लक्षण

शरीर में फास्फोरस की अधिकता के लक्षण हैं रक्तस्राव और रक्तस्राव, एनीमिया विकसित होता है और नेफ्रोलिथियासिस होता है।

फास्फोरस शरीर की हड्डियों और दांतों के ऊतकों की सामान्य वृद्धि सुनिश्चित करता है, उन्हें स्वस्थ अवस्था में रखता है, प्रोटीन संश्लेषण में भी शामिल होता है, वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। फास्फोरस के बिना, मांसपेशियां कार्य नहीं कर सकती हैं, और मानसिक गतिविधि नहीं होती है।

फास्फोरस पाचनशक्ति

खनिज परिसरों को लेते समय, यह फॉस्फोरस और (3: 2) के सर्वोत्तम संतुलन को याद रखने योग्य है, साथ ही यह तथ्य भी है कि अत्यधिक मात्रा में और फास्फोरस के अवशोषण को धीमा कर देता है।

फास्फोरस का व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है और कृषिमुख्य रूप से इसकी ज्वलनशीलता के कारण। इसका उपयोग ईंधन, माचिस, विस्फोटक, फॉस्फेट उर्वरकों के निर्माण और धातु की सतहों को जंग से बचाने में किया जाता है।

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सफेद फास्फोरस प्राप्त करना

प्रयोग करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सफेद फास्फोरस और इसके वाष्प जहरीले होते हैं; त्वचा के संपर्क में, यह दर्दनाक और दीर्घकालिक उपचार घाव छोड़ देता है ( सफेद फास्फोरस नियम देखें).

एक अनुभव। कैल्शियम ऑर्थोफॉस्फेट, कोयला और सिलिकॉन डाइऑक्साइड की बातचीत के परिणामस्वरूप फास्फोरस प्राप्त करना।

प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

सीए 3 (पीओ 4) 2 + 5C + 3SiO 2 \u003d 2P + 3CaSiO 3 + 5CO -282 किलो कैलोरी.

यह अनुभव सफेद और लाल फास्फोरस प्राप्त करना और इसकी ठंडी लौ का निरीक्षण करना संभव बनाता है।

प्रतिक्रिया कक्ष 2 . की क्षमता वाला एक दुर्दम्य कांच का फ्लास्क है मैंदो ट्यूबों के साथ। फ्लास्क व्यास 150 मिमी, ट्यूबों की लंबाई लगभग 50 . है मिमी, भीतरी व्यास 40 मिमी.

उपकरण को असेंबल करते समय, फ्लास्क को माउंट किया जाता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, एस्बेस्टस में लिपटे एक ट्राइपॉड रिंग पर और ट्राइपॉड क्लैंप में शीर्ष पर तय किया गया है। दोनों ट्यूब रबर स्टॉपर्स के साथ बंद हैं, जिसके बीच में कार्बन इलेक्ट्रोड के लिए एक छेद और साइड में गैस इनलेट और आउटलेट के लिए एक छेद है। लगभग 12 . के व्यास वाला निचला इलेक्ट्रोड मिमीडालें ताकि इसका सिरा फ्लास्क के बीच में न पहुंच जाए। फ्लास्क में डाले गए इलेक्ट्रोड के अंत में, लोहे की एक छोटी आस्तीन तय की जाती है, जो नीचे एक छेद के साथ सिरेमिक क्रूसिबल के लिए एक समर्थन होना चाहिए। उपयोग किए गए युग्मन में एक पेंच धागा और एक पीतल का पेंच होना चाहिए; युग्मन व्यास लगभग 9 मिमी. आस्तीन को खराब कर दिया जाता है ताकि आस्तीन का एक पक्ष इलेक्ट्रोड के अंत से ऊपर हो। एक सिरेमिक क्रूसिबल (40 . से कम के ऊपरी व्यास के साथ) मिमी), उस छेद में जिसके तल में इलेक्ट्रोड की नोक डाली जाती है। एक तांबे की आस्तीन इलेक्ट्रोड के निचले सिरे से जुड़ी होती है, जो इलेक्ट्रोड को बिजली के तार से जोड़ने का काम करती है।

लगभग 100 सेमी लंबी एक मोटी दीवार वाली कांच की दुर्दम्य ट्यूब को ऊपरी ट्यूब के कॉर्क में डाला जाता है। एमएलइस तरह से कि यह लगभग 10 मिमीकुप्पी में प्रवेश किया। ऊपरी कार्बन इलेक्ट्रोड, जो निचले वाले की तुलना में पतला हो सकता है, आसानी से इस ट्यूब से गुजरना चाहिए। कांच की नली के ऊपरी सिरे पर (पिघले हुए किनारों के साथ) और उसमें से गुजरने वाले इलेक्ट्रोड को रबर की नली के एक टुकड़े पर रख दें 50 मिमी. ऊपरी इलेक्ट्रोड को इस तरह से मजबूत किया जाता है कि इसका नुकीला सिरा 8-10 . की दूरी पर हो मिमीनीचे इलेक्ट्रोड के ऊपरी सिरे से। ऊपरी इलेक्ट्रोड के ऊपरी छोर पर, बीच में एक छेद वाला एक कॉर्क स्टॉपर एक इन्सुलेटेड हैंडल के रूप में तय किया गया है। कॉर्क के नीचे एक तांबे की आस्तीन को मजबूत किया जाता है, जिससे एक बिजली का तार जुड़ा होता है।

उपकरण में प्रयुक्त विद्युत तार सावधानी से अछूता होना चाहिए। तांबे के कपलिंग और तारों के सिरों को इंसुलेटिंग टेप से लपेटा जाता है।

कॉर्क के हैंडल को हल्के से दबाते समय, ऊपरी इलेक्ट्रोड को निचले वाले को छूना चाहिए और दबाव समाप्त होने पर, अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाना चाहिए। केंद्रित एच 2 एसओ 4 के साथ धोने की बोतल हाइड्रोजन के गुब्बारे से जुड़ी होती है।

प्रतिक्रिया कक्ष के निचले प्लग से गुजरने वाली आउटलेट ट्यूब एक टी से जुड़ी होती है। टी का निचला घुटना बोतल के लगभग नीचे तक पहुंचता है, आधा पानी से भरा होता है। एक रबर ट्यूब का उपयोग करके ऊपरी घुटने से एक छोटी पीतल की ट्यूब जुड़ी होती है, जिस पर मैंने एक स्क्रू क्लैंप लगाया होता है, जिसके निचले सिरे में एक ढीला कांच का ऊन टैम्पोन डाला जाता है। पानी की एक बोतल की आउटलेट ट्यूब को एक रबर ट्यूब का उपयोग करके एक क्लैंप II के साथ एक छोटी ग्लास ट्यूब से जोड़ा जाता है।

मोर्टार में पीसकर प्रतिक्रिया मिश्रण तैयार किया जाता है 6 जीकैल्शियम ऑर्थोफॉस्फेट, 4 जीक्वार्ट्ज रेत और 3 जीकोक या लकड़ी का कोयला। एक बंद क्रूसिबल में उच्च गर्मी पर कैल्सीनेशन के बाद, मिश्रण को एक desiccator में ठंडा किया जाता है।

प्रयोग से पहले, मिश्रण को इलेक्ट्रोड क्रूसिबल में डाला जाता है और दीवारों के खिलाफ इस तरह दबाया जाता है कि शंकु के रूप में एक खाली जगह मिश्रण के बीच में, निचले इलेक्ट्रोड तक बनी रहती है।

दो ट्यूब वाले फ्लास्क के बजाय, आप लगभग 50 . के व्यास के साथ एक दुर्दम्य ग्लास ट्यूब का उपयोग कर सकते हैं मिमी. क्रूसिबल की अनुपस्थिति में, प्रतिक्रिया मिश्रण को शंक्वाकार अवकाश में रखा जा सकता है 15 मिमीनिचले इलेक्ट्रोड के ऊपरी सिरे पर बनाया गया; इस मामले में कार्बन इलेक्ट्रोड का व्यास 20 . होना चाहिए मिमी. शीर्ष इलेक्ट्रोड के रूप में, 5 . के व्यास वाला कार्बन इलेक्ट्रोड मिमीएक विद्युत चाप पर लागू होता है। प्रयोग अंधेरे में किया जाता है। क्लैंप II बंद है, क्लैंप I खोला गया है और हाइड्रोजन का एक मजबूत प्रवाह उपकरण के माध्यम से पारित किया गया है। यह सुनिश्चित करने के बाद कि उपकरण से निकलने वाला हाइड्रोजन शुद्ध है, वे इसे पीतल की नली के अंत में जलाते हैं और करंट को नियंत्रित करते हैं ताकि लौ शांत हो और बहुत बड़ी न हो। करंट को चालू किया जाता है और ऊपरी इलेक्ट्रोड पर दबाने से एक इलेक्ट्रिक आर्क बनाया जाता है (10-15 .) साथ) थोड़ी देर के बाद, हाइड्रोजन की लौ पन्ना हरे रंग की हो जाती है (रंग को और अधिक ध्यान देने योग्य बनाने के लिए, एक चीनी मिट्टी के बरतन कप को लौ में लाया जाता है)।

प्रतिक्रिया पोत में बने सफेद फास्फोरस के वाष्प को गैसों के साथ पानी के साथ फ्लास्क में ले जाया जाता है और यहां छोटी गेंदों के रूप में संघनित किया जाता है। यदि क्लैंप II को खोला जाता है और क्लैंप I को बंद कर दिया जाता है, तो पानी की बोतल से निकलने वाली वेंट ट्यूब के अंत में फॉस्फोरस की एक ठंडी लौ देखी जा सकती है।

ऊपरी इलेक्ट्रोड के परिपत्र आंदोलनों के साथ, प्रतिक्रिया मिश्रण के नए हिस्से वोल्टिक चाप में पेश किए जाते हैं।

लाल फास्फोरस प्राप्त करने के लिए, हाइड्रोजन का प्रवाह कम कर दिया जाता है ताकि फास्फोरस वाष्प प्रतिक्रिया कक्ष को इतनी जल्दी न छोड़े।

यदि आप चाप को बंद कर देते हैं, तो फ्लास्क की आंतरिक दीवारों पर आप लाल रंग का लेप देख सकते हैं, और दीवार के ठंडे हिस्सों पर - सफेद फास्फोरस।

पूरे प्रयोग के दौरान फॉस्फोरस की ठंडी चमक या ठंडी लौ देखी जाती है।

क्रूसिबल के कुछ ठंडा होने के बाद, हाइड्रोजन के प्रवाह को रोके बिना संघनन की बोतल को बंद कर दिया जाता है।

प्रयोग के अंत में और हाइड्रोजन की एक धारा में डिवाइस के पूर्ण ठंडा होने पर, इलेक्ट्रोड हटा दिए जाते हैं, और फ्लास्क को कुछ समय के लिए नम हवा में ड्राफ्ट के तहत छोड़ दिया जाता है। फ्लास्क को धोने के लिए रेत या सांद्र H2SO4 वाले पानी का उपयोग करें।

प्रयोग में हाइड्रोजन की जगह कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इस मामले में फास्फोरस का निर्माण इतना प्रभावी नहीं है। इस मामले में फॉस्फोरस की ठंडी चमक या ठंडी लौ का रंग भी हरा होता है।

संघनित सफेद फास्फोरस की छोटी गेंदों को ठंडे पानी की एक बोतल में रखा जाता है और अगले प्रयोगों के लिए संग्रहीत किया जाता है।

एक अनुभव। सिलिकॉन डाइऑक्साइड की उपस्थिति में एल्यूमीनियम पाउडर के साथ सोडियम मेटाफॉस्फेट को कम करके सफेद फास्फोरस की तैयारी।प्रतिक्रिया समीकरण:

6NaPO 3 + 10Al + 3SiO 2 \u003d 6P + 5Al 2 O 3 + 3Na 2 SiO 3।

एक दुर्दम्य ट्यूब 25 . में गर्म करके रिकवरी की जाती है सेमीऔर व्यास 1-1.5 सेमी, एक तरफ शुद्ध हाइड्रोजन (एक सिलेंडर या एक किप उपकरण) के स्रोत से जुड़ा हुआ है, और दूसरी तरफ एक ट्यूब से जुड़ा हुआ है जिसके माध्यम से गैसीय उत्पादों को पानी के साथ क्रिस्टलाइज़र में छोड़ा जाता है।

एक आग रोक ट्यूब में 1 wt का मिश्रण डालें। NaRO 3 , 3 wt सहित। SiO 2 और 0.5 wt सहित। एल्यूमीनियम बुरादा सहित। एस्बेस्टस प्लग की मदद से, ट्यूब एक तरफ हाइड्रोजन के स्रोत के लिए केंद्रित एच 2 एसओ 4 युक्त वाशिंग बोतल के माध्यम से जुड़ा हुआ है, और दूसरी तरफ - एक नाली ट्यूब से जुड़ा हुआ है।

डिवाइस से हवा को हाइड्रोजन के एक मजबूत प्रवाह के साथ निकालने के बाद और यह सुनिश्चित करने के बाद कि आउटगोइंग हाइड्रोजन शुद्ध है, एक दुर्दम्य ट्यूब को डोवेटेल के साथ टेकलू बर्नर का उपयोग करके गर्म किया जाता है। उपरोक्त प्रतिक्रिया से बनने वाला फास्फोरस पानी के साथ क्रिस्टलाइजर में छोटी गेंदों के रूप में आसुत और संघनित होता है। अंधेरे में, आप ट्यूब में फास्फोरस की हरी चमक देख सकते हैं।

प्रयोग के अंत में, हाइड्रोजन की धारा में पूरी तरह से ठंडा होने के बाद ही उपकरण को अलग किया जाता है।

परिणामस्वरूप फास्फोरस को ठंडे पानी के जार में भंडारण के लिए रखा जाता है।

सोडियम मेटाफॉस्फेट सोडियम अमोनियम हाइड्रोऑर्थोफॉस्फेट हाइड्रेट को शांत करके प्राप्त किया जा सकता है; प्रतिक्रिया समीकरण:

NaNH 4 HPO 4 4H 2 O = NaPO 3 + NH 3 + 5H 2 O।

एक अनुभव। लाल रंग से थोड़ी मात्रा में सफेद फास्फोरस प्राप्त करना।प्रयोग एक परखनली में 17-20 . की लंबाई के साथ किया जाता है सेमीऔर व्यास 1.5 सेमीकार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में।

एक परखनली में, जो एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में होती है, 0.3-0.5 जीशुष्क लाल फास्फोरस ताकि परखनली की दीवारें साफ रहें।

परखनली को एक रबर स्टॉपर के साथ शिथिल रूप से बंद किया जाता है, जिसमें एक कांच की नली लगभग नीचे तक पहुँचती है, जिसके माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड की एक कमजोर धारा परखनली में प्रवेश करती है। ट्यूब को कार्बन डाइऑक्साइड से भरने के बाद, ग्लास ट्यूब को बाहर निकाला जाता है ताकि ट्यूब में बची हुई ट्यूब की नोक 5-6 से अधिक न रह जाए। सेमी. बहुत छेद पर टेस्ट ट्यूब एक क्षैतिज स्थिति में तिपाई के क्लैंप में तय की जाती है और इसका हिस्सा जहां फॉस्फोरस स्थित होता है, थोड़ा गर्म होता है। इसी समय, लाल फास्फोरस का वाष्पीकरण और परखनली की ठंडी दीवारों पर सफेद फास्फोरस की बूंदों की वर्षा देखी जाती है।

अँधेरे में सफेद फास्फोरस की वर्षा धीमी ऑक्सीकरण के कारण चमक के कारण स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। अंधेरे में, परखनली के खुलने पर फॉस्फोरस की ठंडी ज्वाला (चमक) का बनना भी देखा जाता है। यदि प्रयोग प्रकाश में किया जाता है, तो ताजा तैयार सफेद फास्फोरस आंशिक रूप से लाल हो जाता है।

परखनली के तल पर केवल फास्फोरस में निहित अशुद्धियाँ रहती हैं।

प्रयोग के अंत में, टेस्ट ट्यूब को कार्बन डाइऑक्साइड की एक धारा में ठंडा किया जाता है और समय-समय पर सुपरकूल्ड सफेद फास्फोरस के जमने की सुविधा के लिए उस पर टैप किया जाता है। ठंडा होने के बाद, सफेद फास्फोरस के साथ परखनली को पानी के बीकर में रखा जाता है और सभी फास्फोरस को पिघलाने के लिए 50 ° तक गरम किया जाता है और इसे ट्यूब के नीचे इकट्ठा किया जाता है। सफेद फास्फोरस जमने के बाद, परखनली को जेट से ठंडा करके इसे निकाला जाता है ठंडा पानी. फास्फोरस की बहुत कम मात्रा प्राप्त होने पर, इसे परखनली से सांद्र क्षार विलयन को जलाकर या गर्म करके निकाल दिया जाता है।

ट्यूब से फास्फोरस के निशान को हटाने के लिए जिसके माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड की आपूर्ति की गई थी, और रबर स्टॉपर, KMnO4 या AgNO3 के घोल का उपयोग किया जाता है।

सफेद फास्फोरस की शुद्धि

सफेद फास्फोरस को कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में जल वाष्प के साथ आसवन द्वारा शुद्ध किया जा सकता है, वायुहीन स्थान में साबर के माध्यम से पानी में पिघला हुआ फॉस्फोरस फ़िल्टर किया जा सकता है, क्रोमियम मिश्रण या सोडियम हाइपोब्रोमाइट के साथ उपचार किया जा सकता है, इसके बाद आसुत जल से धोया जा सकता है।

सफेद फास्फोरस के भौतिक-रासायनिक गुण

फास्फोरस कई एलोट्रोपिक संशोधनों में जाना जाता है: सफेद, लाल, बैंगनी और काला। प्रयोगशाला अभ्यास में, व्यक्ति को सफेद और लाल संशोधनों के साथ मिलना पड़ता है।

सफेद फास्फोरस एक ठोस है। सामान्य परिस्थितियों में, यह पीले, मुलायम और दिखने में मोम के समान होता है। यह आसानी से ऑक्सीकृत और ज्वलनशील होता है। सफेद फास्फोरस जहरीला होता है - यह त्वचा पर दर्दनाक जलन छोड़ता है। सफेद फास्फोरस 0.5-2 . के व्यास के साथ विभिन्न लंबाई की छड़ियों के रूप में बिक्री पर जाता है सेमी.

सफेद फास्फोरस आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, और इसलिए इसे पानी के नीचे सावधानी से सील किए गए अंधेरे कांच के बर्तनों में खराब रोशनी वाले और बहुत ठंडे कमरों में संग्रहीत किया जाता है (ठंड के पानी के कारण जार को टूटने से बचाने के लिए)। पानी में निहित ऑक्सीजन की मात्रा और फॉस्फोरस का ऑक्सीकरण बहुत कम होता है; यह 7-14 . है मिलीग्रामप्रति लीटर पानी।

प्रकाश के प्रभाव में सफेद फास्फोरस लाल हो जाता है।

धीमी गति से ऑक्सीकरण के साथ, सफेद फास्फोरस की चमक देखी जाती है, और जोरदार ऑक्सीकरण के साथ, यह प्रज्वलित होता है।

सफेद फास्फोरस को चिमटी या धातु के चिमटे से लिया जाता है; किसी भी स्थिति में आपको इसे अपने हाथों से नहीं छूना चाहिए।

सफेद फास्फोरस के साथ जलने के मामले में, जले हुए क्षेत्र को AgNO 3 (1:1) या KMnO4 (1:10) के घोल से धोया जाता है और गीली ड्रेसिंग को उसी घोल या 5% घोल में भिगोया जाता है। कॉपर सल्फेट, फिर घाव को पानी से धोया जाता है और एपिडर्मिस को चिकना करने के बाद, मिथाइल वायलेट के साथ वैसलीन की पट्टी लगाएं। गंभीर जलन के लिए, डॉक्टर से मिलें।

सिल्वर नाइट्रेट, पोटेशियम परमैंगनेट और कॉपर सल्फेट के घोल सफेद फास्फोरस को ऑक्सीकृत करते हैं और इस तरह इसके हानिकारक प्रभाव को रोकते हैं।

सफेद फास्फोरस विषाक्तता के मामले में, उल्टी होने तक 2% कॉपर सल्फेट के घोल का एक चम्मच मौखिक रूप से लें। फिर, ल्यूमिनेसेंस के आधार पर मिचरलिच परीक्षण का उपयोग करके, फास्फोरस की उपस्थिति निर्धारित की जाती है। इसके लिए जहर वाले व्यक्ति की उल्टी में सल्फ्यूरिक एसिड युक्त पानी मिलाकर अंधेरे में आसुत किया जाता है; फास्फोरस की सामग्री पर, वाष्प की चमक देखी जाती है। एक वुर्ट्ज़ फ्लास्क का उपयोग एक उपकरण के रूप में किया जाता है, जिसकी साइड ट्यूब में एक लिबिग कंडेनसर जुड़ा होता है, जहां से आसुत उत्पाद रिसीवर में प्रवेश करते हैं। यदि फास्फोरस वाष्प को सिल्वर नाइट्रेट के घोल में निर्देशित किया जाता है, तो धात्विक चांदी का एक काला अवक्षेप बनता है, जो सफेद फास्फोरस के साथ चांदी के लवण की कमी पर प्रयोग में दिए गए समीकरण के अनुसार बनता है।

पहले से ही 0.1 जीसफेद फास्फोरस एक वयस्क के लिए घातक खुराक है।

सफेद फास्फोरस को पानी के नीचे एक चीनी मिट्टी के बरतन मोर्टार में चाकू या कैंची से काटा जाता है। कमरे के तापमान पर पानी का उपयोग करते समय, फास्फोरस टूट जाता है। इसलिए इसका उपयोग करना बेहतर है गर्म पानी, लेकिन 25-30° से अधिक नहीं। फास्फोरस को गर्म पानी में काटने के बाद, इसे ठंडे पानी में स्थानांतरित कर दिया जाता है या ठंडे पानी की धारा से ठंडा किया जाता है।

सफेद फास्फोरस एक अत्यधिक ज्वलनशील पदार्थ है। यह हवा में ऑक्सीजन की सांद्रता के आधार पर 36-60° के तापमान पर प्रज्वलित होता है। इसलिए प्रयोग करते समय दुर्घटना से बचने के लिए उसके एक-एक कण को ​​ध्यान में रखना आवश्यक है।

घर्षण या दबाव से बचने के लिए, इसमें पतले एस्बेस्टस या फिल्टर पेपर को जल्दी से लगाकर सफेद फास्फोरस को सुखाया जाता है।

जब फास्फोरस प्रज्वलित होता है, तो इसे रेत, गीले तौलिये या पानी से बुझाया जाता है। यदि जलती हुई फास्फोरस कागज की एक शीट (या एस्बेस्टस) पर है, तो इस शीट को छुआ नहीं जाना चाहिए, क्योंकि पिघला हुआ जलता हुआ फास्फोरस आसानी से फैल सकता है।

सफेद फास्फोरस 44° पर पिघलता है, 281° पर उबलता है। सफेद फास्फोरस पानी के साथ पिघलाया जाता है, क्योंकि हवा के संपर्क में पिघला हुआ फास्फोरस प्रज्वलित होता है। संलयन और बाद में ठंडा करके, सफेद फास्फोरस को कचरे से आसानी से बरामद किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, पानी के साथ एक चीनी मिट्टी के बरतन क्रूसिबल में एकत्र किए गए विभिन्न प्रयोगों से सफेद फास्फोरस अपशिष्ट को पानी के स्नान में गरम किया जाता है। यदि पिघले हुए फास्फोरस की सतह पर क्रस्ट का निर्माण ध्यान देने योग्य है, तो थोड़ा HNO 3 या क्रोमियम मिश्रण मिलाया जाता है। क्रस्ट का ऑक्सीकरण होता है, छोटे दाने एक सामान्य द्रव्यमान में विलीन हो जाते हैं, और ठंडे पानी के जेट से ठंडा होने के बाद, सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा प्राप्त होता है।

किसी भी परिस्थिति में फॉस्फोरस के अवशेषों को सिंक में नहीं फेंकना चाहिए, क्योंकि सीवर कोहनी के मोड़ में जमा होने से यह रखरखाव श्रमिकों को जला सकता है।

एक अनुभव। पिघला हुआ सफेद फास्फोरस का पिघलना और सुपरकूलिंग।मटर के आकार का सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा पानी के साथ एक परखनली में रखा जाता है। परखनली को पानी से लगभग ऊपर तक भरे बीकर में रखा जाता है और एक तिपाई क्लैंप में एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में तय किया जाता है। गिलास को थोड़ा गर्म किया जाता है और थर्मामीटर का उपयोग करके उस परखनली में पानी का तापमान निर्धारित किया जाता है जिस पर फॉस्फोरस पिघलता है। पिघलने के अंत के बाद, ट्यूब को ठंडे पानी के साथ एक बीकर में स्थानांतरित कर दिया जाता है और फास्फोरस का जमना देखा जाता है। यदि ट्यूब स्थिर है, तो 44° (30° तक) से कम तापमान पर सफेद फास्फोरस तरल अवस्था में रहता है।

सफेद फास्फोरस की तरल अवस्था, इसके गलनांक से नीचे ठंडा होने पर, सुपरकूलिंग की अवस्था होती है।

प्रयोग की समाप्ति के बाद, फॉस्फोरस को अधिक आसानी से निकालने के लिए, इसे फिर से पिघलाया जाता है और परखनली को ठंडे पानी के बर्तन में एक झुकी हुई स्थिति में छेद करके डुबोया जाता है।

एक अनुभव। तार के अंत में सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा संलग्न करना।सफेद फास्फोरस को पिघलाने और जमने के लिए, फास्फोरस और पानी के साथ एक छोटा चीनी मिट्टी के बरतन क्रूसिबल का उपयोग किया जाता है; इसे एक गिलास गर्म और फिर ठंडे पानी में रखा जाता है। इस उद्देश्य के लिए तार 25-30 . की लंबाई के साथ लोहा या तांबा लिया जाता है सेमीऔर व्यास 0.1-0.3 सेमी. जब तार को फॉस्फोरस को जमने में डुबोया जाता है, तो वह आसानी से उससे जुड़ जाता है। क्रूसिबल की अनुपस्थिति में टेस्ट ट्यूब का उपयोग किया जाता है। हालांकि, टेस्ट ट्यूब की अपर्याप्त सम सतह के कारण, कभी-कभी फॉस्फोरस निकालने के लिए इसे तोड़ना आवश्यक होता है। तार से सफेद फास्फोरस निकालने के लिए इसे एक गिलास गर्म पानी में डुबोया जाता है।

एक अनुभव। फास्फोरस के विशिष्ट गुरुत्व का निर्धारण। 10° पर फास्फोरस का विशिष्ट गुरुत्व 1.83 होता है। अनुभव हमें यह सुनिश्चित करने की अनुमति देता है कि सफेद फास्फोरस पानी से भारी और केंद्रित एच 2 एसओ 4 से हल्का है।

जब सफेद फास्फोरस का एक छोटा टुकड़ा पानी के साथ एक परखनली में डाला जाता है और केंद्रित H 2 SO 4 (विशिष्ट वजन 1.84) होता है, तो यह देखा जाता है कि फास्फोरस पानी में डूब जाता है, लेकिन एसिड की सतह पर तैरता है, गर्मी के कारण पिघलता है जब सांद्र H 2 SO को पानी में 4 घोला जाता है तो छोड़ा जाता है।

पानी के साथ एक परखनली में केंद्रित H 2 SO 4 डालने के लिए, परखनली के अंत तक पहुँचने के लिए एक लंबी और संकरी गर्दन वाले फ़नल का उपयोग करें। अम्ल में डालें और परखनली से कीप को सावधानी से हटा दें ताकि तरल पदार्थ का मिश्रण न हो।

प्रयोग के अंत में, परखनली की सामग्री को कांच की छड़ से हिलाया जाता है और बाहर से ठंडे पानी की धारा से ठंडा किया जाता है जब तक कि फास्फोरस जम न जाए ताकि इसे परखनली से हटाया जा सके।

लाल फास्फोरस का उपयोग करते समय, यह देखा गया है कि यह न केवल पानी में, बल्कि केंद्रित एच 2 एसओ 4 में भी डूबता है, क्योंकि इसका विशिष्ट गुरुत्व (2.35) पानी और केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड दोनों के विशिष्ट गुरुत्व से अधिक है।

सफेद फास्फोरस चमक

सामान्य तापमान पर भी होने वाले धीमे ऑक्सीकरण के कारण, सफेद फास्फोरस अंधेरे में चमकता है (इसलिए इसका नाम "चमकदार" है)। अँधेरे में फॉस्फोरस के एक टुकड़े के चारों ओर एक हरा चमकीला बादल दिखाई देता है, जो फॉस्फोरस के कंपन करने पर तरंग जैसी गति में सेट हो जाता है।

फॉस्फोरेसेंस (फॉस्फोरस का ल्यूमिनेन्सेंस) हवा में ऑक्सीजन द्वारा फॉस्फोरस वाष्प के धीमे ऑक्सीकरण द्वारा फॉस्फोरस और फॉस्फोरस एनहाइड्राइड को प्रकाश की रिहाई के साथ समझाया जाता है, लेकिन गर्मी की रिहाई के बिना। इस मामले में, ओजोन जारी किया जाता है, और चारों ओर की हवा आयनित होती है (सफेद फास्फोरस के धीमे दहन को दर्शाने वाला प्रयोग देखें)।

फॉस्फोरेसेंस तापमान और ऑक्सीजन एकाग्रता पर निर्भर करता है। 10 डिग्री सेल्सियस और सामान्य दबाव पर, फॉस्फोरेसेंस कमजोर रूप से आगे बढ़ता है, और हवा की अनुपस्थिति में यह बिल्कुल भी नहीं होता है।

पदार्थ जो ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं (एच 2 एस, एसओ 2, सीएल 2, एनएच 3, सी 2 एच 4, तारपीन का तेल) फॉस्फोरेसेंस को कमजोर या पूरी तरह से रोक देता है।

रासायनिक ऊर्जा के प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तन को "केमिलुमिनेसिसेंस" कहा जाता है।

एक अनुभव। सफेद फास्फोरस की चमक का अवलोकन।यदि आप अंधेरे में एक गिलास में सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा देखते हैं और पूरी तरह से पानी से ढका नहीं है, तो एक हरे रंग की चमक ध्यान देने योग्य है। इस मामले में, गीला फास्फोरस धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है, लेकिन प्रज्वलित नहीं होता है, क्योंकि पानी का तापमान सफेद फास्फोरस के फ्लैश बिंदु से नीचे होता है।

सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा थोड़े समय के लिए हवा के संपर्क में आने के बाद सफेद फास्फोरस की चमक देखी जा सकती है। यदि आप कांच के ऊन पर एक फ्लास्क में सफेद फास्फोरस के कुछ टुकड़े डालते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ फ्लास्क भरते हैं, तो आउटलेट ट्यूब के अंत को कांच के ऊन के नीचे फ्लास्क के नीचे तक कम करते हैं, और फिर फ्लास्क को इसमें डुबो कर थोड़ा गर्म करते हैं। गर्म पानी के साथ एक बर्तन, फिर अंधेरे में आप एक ठंडी पीली हरी लौ के गठन का निरीक्षण कर सकते हैं (आप इसमें अपना हाथ सुरक्षित रूप से डाल सकते हैं)।

एक ठंडी लौ के गठन को इस तथ्य से समझाया जाता है कि फ्लास्क से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड फॉस्फोरस वाष्प में प्रवेश करती है, जो फ्लास्क के खुलने पर हवा के संपर्क में आने पर ऑक्सीकरण करना शुरू कर देती है। एक फ्लास्क में, सफेद फास्फोरस प्रज्वलित नहीं होता है, क्योंकि यह कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में होता है। प्रयोग के अंत में फ्लास्क में पानी भर दिया जाता है।

हाइड्रोजन या कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में सफेद फास्फोरस प्राप्त करने के प्रयोग का वर्णन करते हुए, यह पहले ही उल्लेख किया गया था कि इन प्रयोगों को अंधेरे में करने से सफेद फास्फोरस की चमक का निरीक्षण करना संभव हो जाता है।

यदि आप दीवार पर एक शिलालेख, कार्डबोर्ड की एक शीट या फास्फोर चाक के साथ कागज बनाते हैं, तो फॉस्फोरेसेंस के कारण शिलालेख लंबे समय तक अंधेरे में दिखाई देता है।

ऐसा शिलालेख ब्लैकबोर्ड पर नहीं बनाया जा सकता, क्योंकि उसके बाद साधारण चाक उस पर नहीं चिपकता और बोर्ड को गैसोलीन या किसी अन्य स्टीयरिन विलायक से धोना पड़ता है।

फॉस्फोरस चाक तरल सफेद फास्फोरस को पिघला हुआ स्टीयरिन या पैराफिन में घोलकर प्राप्त किया जाता है। ऐसा करने के लिए, स्टीयरिन (मोमबत्ती के टुकड़े) या पैराफिन के वजन से लगभग दो भागों को सूखे सफेद फास्फोरस के एक वजन वाले हिस्से में जोड़ा जाता है, ऑक्सीजन को प्रवेश करने से रोकने के लिए टेस्ट ट्यूब को रूई से ढक दिया जाता है, और लगातार झटकों के साथ गर्म किया जाता है। पिघलने के अंत के बाद, परखनली को ठंडे पानी के जेट से ठंडा किया जाता है, फिर परखनली को तोड़ा जाता है और ठोस द्रव्यमान को हटा दिया जाता है।

फास्फोरस चाक पानी के नीचे जमा हो जाता है। उपयोग करते समय ऐसे चाक के टुकड़े को गीले कागज में लपेटा जाता है।

फॉस्फोरस चाक सूखे सफेद फास्फोरस के छोटे टुकड़ों को एक चीनी मिट्टी के बरतन कप में पिघले हुए पैराफिन (स्टीयरिन) में मिलाकर भी प्राप्त किया जा सकता है। यदि फॉस्फोरस मिलाने पर पैराफिन प्रज्वलित होता है, तो इसे कप को कार्डबोर्ड या एस्बेस्टस के टुकड़े से ढककर बुझा दिया जाता है।

कुछ ठंडा होने के बाद, पैराफिन में फास्फोरस के घोल को सूखी और साफ परखनली में डाला जाता है और ठंडे पानी की धारा से तब तक ठंडा किया जाता है जब तक कि यह एक ठोस द्रव्यमान में जम न जाए।

उसके बाद, परखनलियों को तोड़ा जाता है, चाक को हटा दिया जाता है और पानी के नीचे जमा कर दिया जाता है।

सफेद फास्फोरस की घुलनशीलता

पानी में, सफेद फास्फोरस विरल रूप से घुलनशील है, शराब, ईथर, बेंजीन, जाइलीन, मिथाइल आयोडाइड और ग्लिसरीन में थोड़ा घुलनशील है; कार्बन डाइसल्फ़ाइड, सल्फर क्लोराइड, फास्फोरस ट्राइक्लोराइड और ट्राइब्रोमाइड, कार्बन टेट्राक्लोराइड में अच्छी तरह से घुल जाता है।

एक अनुभव। कार्बन डाइसल्फ़ाइड में सफेद फास्फोरस का विघटन।कार्बन डाइसल्फ़ाइड एक रंगहीन, अत्यधिक वाष्पशील, अत्यधिक ज्वलनशील, जहरीला तरल है। इसलिए, इसके साथ काम करते समय, इसके वाष्पों को अंदर लेने से बचें और सभी गैस बर्नर बंद कर दें।

मटर के आकार के सफेद फास्फोरस के तीन या चार टुकड़े 10-15 . के गिलास में हल्के झटकों के साथ घुल जाते हैं एमएलकार्बन डाइसल्फ़ाइड।

यदि फिल्टर पेपर की एक छोटी शीट को इस घोल से सिक्त किया जाता है और हवा में रखा जाता है, तो कागज थोड़ी देर बाद प्रज्वलित हो जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कार्बन डाइसल्फ़ाइड जल्दी से वाष्पित हो जाता है, और कागज पर बचा हुआ बारीक विभाजित सफेद फॉस्फोरस सामान्य तापमान पर जल्दी से ऑक्सीकृत हो जाता है और ऑक्सीकरण के दौरान निकलने वाली गर्मी के कारण प्रज्वलित हो जाता है। (यह ज्ञात है कि प्रज्वलन तापमान विभिन्न पदार्थउनके पीसने की डिग्री पर निर्भर करता है।) ऐसा होता है कि कागज प्रज्वलित नहीं होता है, लेकिन केवल जलता है। कार्बन डाइसल्फ़ाइड में फास्फोरस के घोल से सिक्त कागज को धातु के चिमटे से हवा में रखा जाता है।

प्रयोग सावधानी से किया जाता है ताकि कार्बन डाइसल्फ़ाइड में फास्फोरस के घोल की बूंदें फर्श पर, मेज पर, कपड़ों पर या हाथों पर न गिरें।

यदि घोल हाथ पर लग जाता है, तो इसे जल्दी से साबुन और पानी से धोया जाता है, और फिर KMnO 4 (हाथों पर गिरने वाले सफेद फास्फोरस के कणों को ऑक्सीकरण करने के लिए) के घोल से धोया जाता है।

प्रयोगों के बाद बचे कार्बन डाइसल्फ़ाइड में फॉस्फोरस का घोल प्रयोगशाला में संग्रहीत नहीं किया जाता है, क्योंकि यह आसानी से प्रज्वलित हो सकता है।

सफेद फास्फोरस का लाल रंग में परिवर्तन

सफेद फास्फोरस को समीकरण के अनुसार लाल रंग में परिवर्तित किया जाता है:

पी (सफेद) = पी (लाल) + 4 किलो कैलोरी.

प्रकाश के प्रभाव में और आयोडीन के अंशों की उपस्थिति में गर्म करने से सफेद फास्फोरस को लाल रंग में बदलने की प्रक्रिया बहुत तेज हो जाती है (1 जी 400 . पर आयोडीन जीसफेद फास्फोरस)। आयोडीन, फॉस्फोरस के साथ मिलकर फॉस्फोरस आयोडाइड बनाता है, जिसमें सफेद फास्फोरस घुल जाता है और गर्मी छोड़ने के साथ जल्दी से लाल हो जाता है।

लाल फास्फोरस 280-340 ° आयोडीन के निशान की उपस्थिति में एक बंद बर्तन में सफेद फास्फोरस के लंबे समय तक गर्म करने से प्राप्त होता है

सफेद फास्फोरस के लंबे समय तक प्रकाश में रहने से यह धीरे-धीरे लाल हो जाता है।

एक अनुभव। सफेद से लाल फास्फोरस की थोड़ी मात्रा प्राप्त करना। 10-12 लंबी एक कांच की ट्यूब में, एक छोर पर बंद सेमीऔर व्यास 0.6-0.8 सेमीवे सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा गेहूं के दाने के आकार और आयोडीन के एक बहुत छोटे क्रिस्टल का परिचय देते हैं। ट्यूब को सील कर दिया जाता है और रेत की एक ट्रे के ऊपर एक हवा के स्नान में निलंबित कर दिया जाता है, फिर 280-340 ° तक गर्म किया जाता है और सफेद फास्फोरस का लाल रंग में परिवर्तन देखा जाता है।

सफेद फॉस्फोरस का लाल रंग में आंशिक रूपांतरण भी एक परखनली को सफेद फॉस्फोरस के एक छोटे टुकड़े और आयोडीन के एक बहुत छोटे क्रिस्टल के साथ थोड़ा गर्म करके देखा जा सकता है। हीटिंग शुरू करने से पहले, परखनली को कांच (एस्बेस्टस या साधारण) ऊन के एक स्वाब के साथ बंद कर दिया जाता है और टेस्ट ट्यूब के नीचे रेत के साथ एक ट्रे रखी जाती है। ट्यूब को 10-15 मिनट (फॉस्फोरस को उबाले बिना) गर्म किया जाता है और सफेद फास्फोरस का लाल रंग में परिवर्तन देखा जाता है।

परखनली में बचे सफेद फास्फोरस को सांद्र क्षार विलयन से गर्म करके या जलाकर हटाया जा सकता है।

सफेद फास्फोरस का लाल रंग में परिवर्तन कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में एक परखनली में फॉस्फोरस के एक छोटे टुकड़े को उबलने से नीचे के तापमान पर गर्म करके भी देखा जा सकता है।

सफेद फास्फोरस का दहन

जब सफेद फास्फोरस जलता है, तो फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड बनता है:

पी 4 + 5ओ 2 \u003d 2पी 2 ओ 5 + 2 एक्स 358.4 किलो कैलोरी.

आप हवा में (धीमी और तेज) और पानी के नीचे फास्फोरस के दहन का निरीक्षण कर सकते हैं।

एक अनुभव। सफेद फास्फोरस और वायु संरचना का धीमा दहन।इस प्रयोग को नाइट्रोजन प्राप्त करने के तरीके के रूप में वर्णित नहीं किया गया था, क्योंकि यह हवा में निहित ऑक्सीजन को पूरी तरह से बांध नहीं पाता है।

वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा सफेद फास्फोरस का धीमा ऑक्सीकरण दो चरणों में होता है; पहले चरण में, फॉस्फोरस एनहाइड्राइड और ओजोन समीकरणों के अनुसार बनते हैं:

2P + 2O 2 \u003d P 2 O 3 + O, O + O 2 \u003d O 3.

दूसरे चरण में, फॉस्फोरस एनहाइड्राइड को फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकृत किया जाता है।

सफेद फास्फोरस का धीमा ऑक्सीकरण आसपास की हवा के ल्यूमिनेसिसेंस और आयनीकरण के साथ होता है।

सफेद फास्फोरस के धीमी गति से जलने को दर्शाने वाला एक प्रयोग कम से कम तीन घंटे तक चलना चाहिए। प्रयोग के लिए आवश्यक उपकरण अंजीर में दिखाया गया है।

उद्घाटन पर विस्तारित एक सिलेंडर में, लगभग पानी से भरा हुआ, एक बंद अंत के साथ एक स्नातक ट्यूब, जिसमें लगभग 10 . होता है एमएलपानी। ट्यूब की लंबाई 70 सेमीव्यास 1.5-2 सेमी. ग्रैजुएटेड ट्यूब को नीचे करने के बाद, ट्यूब के उद्घाटन से उंगली हटा दें, ट्यूब और सिलेंडर में पानी को समान स्तर पर लाएं, और ट्यूब में निहित हवा की मात्रा को नोट करें। सिलेंडर में पानी के स्तर से ऊपर ट्यूब को ऊपर उठाए बिना (ताकि अतिरिक्त हवा में न जाने के लिए), तार के अंत में तय सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा ट्यूब के वायु स्थान में पेश किया जाता है।

तीन से चार घंटे के बाद, या दो या तीन दिनों के बाद भी, ट्यूब में पानी में वृद्धि देखी जाती है।

प्रयोग के अंत में, फॉस्फोरस के साथ तार को ट्यूब से हटा दिया जाता है (ट्यूब को सिलेंडर में पानी के स्तर से ऊपर उठाए बिना), ट्यूब और सिलेंडर में पानी को समान स्तर पर लाया जाता है, और शेष हवा की मात्रा सफेद फास्फोरस के धीमी ऑक्सीकरण के बाद नोट किया जाता है।

अनुभव से पता चलता है कि फॉस्फोरस द्वारा ऑक्सीजन के बंधन के परिणामस्वरूप, हवा की मात्रा में एक पांचवें की कमी आई है, जो हवा में ऑक्सीजन सामग्री से मेल खाती है।

एक अनुभव। सफेद फास्फोरस का तेजी से दहन।इस तथ्य के कारण कि ऑक्सीजन के साथ फास्फोरस के संयोजन की प्रतिक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है, सफेद फास्फोरस हवा में अनायास प्रज्वलित होता है और एक चमकदार पीली-सफेद लौ के साथ जलता है, जिससे फॉस्फोरस एनहाइड्राइड बनता है, एक सफेद ठोस जो बहुत सख्ती से जोड़ता है पानी के साथ।

यह पहले ही उल्लेख किया गया था कि सफेद फास्फोरस 36-60 ° पर प्रज्वलित होता है। इसके स्व-प्रज्वलन और दहन का निरीक्षण करने के लिए, सफेद फास्फोरस के एक टुकड़े को एस्बेस्टस की एक शीट पर रखा जाता है और एक कांच की घंटी या एक बड़ी फ़नल से ढक दिया जाता है, जिसके गले में एक परखनली लगाई जाती है।

फॉस्फोरस को गर्म पानी में गर्म की गई कांच की छड़ से आसानी से आग लगाई जा सकती है।

एक अनुभव। सफेद और लाल फास्फोरस के प्रज्वलन तापमान की तुलना।तांबे की प्लेट के एक सिरे पर (लंबाई 25 .) सेमी, चौड़ाई 2.5 सेमीऔर मोटाई 1 मिमी) सूखे सफेद फास्फोरस का एक छोटा टुकड़ा डालें, दूसरे सिरे पर लाल फास्फोरस का एक छोटा ढेर डालें। प्लेट को एक तिपाई पर रखा जाता है और उसी समय लगभग समान रूप से जलने वाले गैस बर्नर को प्लेट के दोनों सिरों पर लाया जाता है।

सफेद फास्फोरस तुरंत प्रज्वलित होता है, और लाल फास्फोरस केवल तभी प्रज्वलित होता है जब इसका तापमान लगभग 240 डिग्री तक पहुंच जाता है।

एक अनुभव। पानी के नीचे सफेद फास्फोरस का प्रज्वलन।सफेद फास्फोरस के कई छोटे टुकड़ों वाले पानी के साथ एक परखनली को एक गिलास गर्म पानी में डुबोया जाता है। जब परखनली में पानी को 30-50°C तक गर्म किया जाता है, तो नली के माध्यम से उसमें ऑक्सीजन की एक धारा प्रवाहित की जाती है। फास्फोरस प्रज्वलित और जलता है, उज्ज्वल चिंगारी बिखेरता है।

यदि प्रयोग बीकर में ही (एक परखनली के बिना) किया जाता है, तो बीकर को रेत की ट्रे पर लगे तिपाई पर रखा जाता है।

सफेद फास्फोरस के साथ चांदी और तांबे के नमक की कमी

एक अनुभव।जब सफेद फास्फोरस का एक टुकड़ा सिल्वर नाइट्रेट के घोल के साथ एक परखनली में डाला जाता है, तो धात्विक चांदी का एक अवक्षेप देखा जाता है (सफेद फास्फोरस एक ऊर्जावान कम करने वाला एजेंट है):

P + 5AgNO 3 + 4H 2 O \u003d H 3 RO 4 + 5Ag + 5HNO 3.

यदि सफेद फास्फोरस को कॉपर सल्फेट के घोल के साथ एक परखनली में डाला जाता है, तो धात्विक तांबा अवक्षेपित होता है:

2P + 5CuSO 4 + 8H 2 O \u003d 2H 3 PO 4 + 5H 2 SO 4 + 5Cu।

लाल फास्फोरस

सफेद से लाल फास्फोरस प्राप्त करने की विधियाँ ऊपर वर्णित हैं।

अशुद्धियों

लाल फास्फोरस में सफेद फास्फोरस, फॉस्फोरिक और पाइरोफॉस्फोरिक एसिड के निशान होते हैं।

फॉस्फोरिक एसिड की उपस्थिति को हवा की नमी के साथ फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड के संयोजन द्वारा समझाया गया है, और फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड के गठन को सफेद फास्फोरस के निशान के धीमी ऑक्सीकरण द्वारा समझाया गया है। जब गीले फास्फोरस को ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकृत किया जाता है, तो फॉस्फोरस और फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड के अलावा, हाइपोफॉस्फोरस एसिड भी बनता है।

लाल फास्फोरस की सफाई और भंडारण

लाल फास्फोरस को पतला NaOH के घोल में उबालकर शुद्ध किया जाता है, जिसके बाद इसे अच्छी तरह से छानकर साफ किया जाता है, और फिर आसुत जल के साथ एक फिल्टर पर।

धुले हुए फास्फोरस को फिल्टर पेपर से सुखाया जाता है, वाच ग्लास पर रखा जाता है और ओवन में 105° पर रखा जाता है।

इसे पैराफिन कॉर्क से बंद जार में स्टोर करें।

गुण

लाल फास्फोरस एक पाउडर है (एसपी वजन 2.35), पानी और कार्बन डाइसल्फ़ाइड में अघुलनशील, 416 डिग्री पर उदात्त और 240 डिग्री पर प्रज्वलित होता है। सफेद के विपरीत, लाल फास्फोरस जहरीला नहीं होता है।

लाल फास्फोरस का उच्च बनाने की क्रिया तापमान कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में निर्धारित होता है। लाल फास्फोरस के वाष्प गाढ़ा होकर सफेद फास्फोरस देते हैं।

सफेद फास्फोरस की तुलना में लाल फास्फोरस रासायनिक रूप से कम सक्रिय है। यह हवा और ऑक्सीजन में नहीं चमकता है, लेकिन ओजोन वातावरण में चमकता है; धातुओं (तांबा, चांदी, आदि) को उनके लवणों से विस्थापित नहीं करता है; क्षार के प्रति उदासीन; सफेद फास्फोरस की तुलना में उच्च तापमान पर हैलोजन, ऑक्सीजन और सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है।

एक अनुभव। लाल फास्फोरस और बर्थोलियम नमक के मिश्रण का विस्फोट।लाल फास्फोरस पाउडर उठाते समय, आपको सावधान रहने की जरूरत है, क्योंकि यह घर्षण से प्रज्वलित हो सकता है।

प्रयोग करने के लिए, लाल फास्फोरस और बार्थोलाइट नमक के मिश्रण की थोड़ी मात्रा को एक निहाई, रेल के टुकड़े या पत्थर पर डाला जाता है और हथौड़े से मारा जाता है।

चोट से बचने के लिए किसी भी स्थिति में मिश्रण को अधिक मात्रा में नहीं लेना चाहिए।

पाउडर को केवल शीट को हिलाकर धीरे से मिलाया जाता है। लाल फास्फोरस के सूखे चूर्ण के एक भाग के लिए कम से कम दो भाग बर्थोलेट नमक चूर्ण लें। प्रयोग के दौरान, मिश्रण की संरचना, उसकी मात्रा पर विशेष ध्यान दिया जाता है, ताकि विस्फोट बहुत मजबूत न हो, और यह भी कि मिश्रण प्रयोगकर्ता के हाथों में अप्रत्याशित रूप से फट न जाए।

लाल फास्फोरस की अधिकता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि प्रयोग के दौरान, फास्फोरस बस प्रज्वलित होता है; गीले फास्फोरस के साथ प्रयोग विफल हो जाता है।

एक अनुभव। लाल फास्फोरस, बार्थोलियम नमक और सल्फर के मिश्रण का विस्फोट।कागज के एक टुकड़े पर 0.2-0.3 . को ध्यान से मिलाएं जीलाल फास्फोरस का सूखा चूर्ण, 2-3 जीबर्थोलेट नमक का सूखा पाउडर और 0.5 जीसल्फर पाउडर।

मिलाते समय, कागज के एक टुकड़े को दोनों हाथों से पकड़ा जाता है, बारी-बारी से उन्हें थोड़ा ऊपर-नीचे किया जाता है। परिणामी सजातीय मिश्रण को 5-6 भागों में विभाजित किया गया है।

मिश्रण का एक भाग 10x10 . कागज के एक टुकड़े पर डाला जाता है सेमीइसमें एक पेलेट डालें, कागज के कोनों को मोड़ें और उन्हें एक साथ हल्का सा मोड़ें।

परिणामी गाँठ को किसी ठोस (पत्थर या सीमेंट के फर्श) पर फेंका जाता है - एक मजबूत विस्फोट होता है।

यदि प्रारंभिक सामग्री में से कम से कम एक गीला था, तो प्रयोग विफल हो जाता है।

फास्फोरस के अनुप्रयोग

सफेद फास्फोरस का उपयोग हाइड्रोजन फॉस्फाइड, फॉस्फाइड, फॉस्फोरिक एसिड, कुछ फार्मास्यूटिकल्स, एनिलिन डाई, धुआं बनाने और आग लगाने वाले तरल पदार्थ के उत्पादन के लिए, धूम्रपान स्क्रीन के निर्माण के लिए और चूहों के खिलाफ जहर के रूप में किया जाता है।

पहले, सफेद फास्फोरस का उपयोग मैच उत्पादन में किया जाता था; वर्तमान में इसका उपयोग इस उद्देश्य के लिए नहीं किया जाता है, क्योंकि यह जहरीला और ज्वलनशील होता है।

वर्तमान में, मैच उत्पादन लाल फास्फोरस का उपयोग करता है। माचिस की तीली के लिए, निम्नलिखित संरचना का मिश्रण तैयार किया जाता है (wt.% में):

बर्टोलेटोवा नमक 46.5
मिनियम या ममी 15.3
क्रोम पीक 1.5
ग्राउंड ग्लास 17.2
सल्फर 4.2
अस्थि गोंद 11.5
जिंक सफेद 3.8

माचिस स्प्रेड में 30.8 wt होता है। % लाल फास्फोरस।

माचिस के बेहतर प्रज्वलन के लिए, इसे पैराफिन के साथ लगाया जाता है, और ताकि बुझाने के बाद यह सुलग न सके - सोडियम फॉस्फेट के साथ।

लाल फास्फोरस का उपयोग हाइड्रोजन ब्रोमाइड और आयोडाइड, फॉस्फोरस यौगिकों को हलोजन, कार्बनिक रंगों के साथ, फॉस्फोर कांस्य (उच्च चिपचिपाहट वाले) प्राप्त करने और आग लगाने वाले गोले भरने के लिए किया जाता है।

फास्फोरस यौगिक

फास्फोरस हाइड्रोजन पीएच 3 (फॉस्फीन)

फैला हुआ

फास्फोरस युक्त कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के दौरान फॉस्फोरस हाइड्रोजन का निर्माण होता है।

प्राप्त एक

फॉस्फोरिक हाइड्रोजन एक बहुत ही जहरीली गैस है, इसलिए इसके साथ सभी प्रयोग कर्षण के तहत किए जाते हैं।

एक अनुभव। सफेद फास्फोरस को 30-50% KOH विलयन के साथ गर्म करके हाइड्रोजन फास्फाइड प्राप्त करना।प्रतिक्रिया समीकरण:

4P + 3KOH + 3H 2 O \u003d PH 3 + 3KN 2 RO 2.

इस उत्पादन विधि के साथ, गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड के अलावा, तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड, गैसीय हाइड्रोजन और पोटेशियम एसिड हाइपोफॉस्फाइट भी समीकरणों के अनुसार बनते हैं:

6P + 4KOH + 4H 2 O \u003d P 2 H 4 + 4KN 2 PO 2,

2P + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + 2KN 2 PO 2.

तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड, एक जलीय माध्यम में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ बातचीत करके, समीकरणों के अनुसार गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड, हाइड्रोजन और पोटेशियम एसिड हाइपोफॉस्फाइट बनाता है:

2पी 2 एच 4 + केओएच + एच 2 ओ \u003d जेडआरएन 3 + केएन 2 आरओ 2,

आर 2 एच 4 + 2 केओएच + 2 एच 2 ओ = जेडएन 2 + 2 केएन 2 आरओ 2।

एक क्षारीय माध्यम में एसिड पोटेशियम हाइपोफॉस्फेट हाइड्रोजन की रिहाई के साथ पोटेशियम ऑर्थोफॉस्फेट में बदल जाता है:

केएन 2 पीओ 2 + 2 केओएच \u003d 2 एच 2 + के 3 पीओ 4।

उपरोक्त प्रतिक्रिया समीकरणों के अनुसार, जब सफेद फास्फोरस को पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ गर्म किया जाता है, तो गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड, हाइड्रोजन और पोटेशियम ऑर्थोफॉस्फेट बनते हैं।

इस प्रकार प्राप्त हाइड्रोजन फॉस्फोरस स्वतः प्रज्वलित हो जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसमें स्व-प्रज्वलित तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड और हाइड्रोजन के कुछ वाष्प होते हैं।

पोटेशियम ऑक्साइड हाइड्रेट के बजाय, सोडियम, कैल्शियम या बेरियम ऑक्साइड हाइड्रेट का उपयोग किया जा सकता है। उनके साथ प्रतिक्रियाएँ इसी तरह आगे बढ़ती हैं।

डिवाइस एक गोल-नीचे फ्लास्क है जिसकी क्षमता 100-250 . है एमएल, एक रबर स्टॉपर के साथ कसकर बंद किया जाता है, जिसके माध्यम से एक ट्यूब को पारित किया जाना चाहिए, गैसीय उत्पादों को क्रिस्टलाइज़र में पानी के साथ निर्देशित करना।

फ्लास्क को 30-50% KOH विलयन से इसके आयतन के 3/4 भाग में भर दिया जाता है, जिसमें सफेद फास्फोरस के 2-3 मटर के आकार के टुकड़े फेंके जाते हैं। फ्लास्क एक तिपाई क्लैंप में तय किया गया है और एक नाली ट्यूब (छवि) का उपयोग करके पानी से भरे क्रिस्टलाइज़र से जुड़ा है।

जब फ्लास्क को गर्म किया जाता है, तो उपरोक्त प्रतिक्रिया समीकरणों के अनुसार पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड सफेद फास्फोरस के साथ प्रतिक्रिया करता है।

तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड, फ्लास्क में तरल की सतह पर पहुंचकर, तुरंत चिंगारी के रूप में प्रज्वलित और जलता है; यह तब तक जारी रहता है जब तक फ्लास्क में शेष ऑक्सीजन का उपयोग नहीं हो जाता।

जब फ्लास्क को अत्यधिक गर्म किया जाता है, तो तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड आसुत होता है और पानी के ऊपर गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड और हाइड्रोजन को प्रज्वलित करता है। फॉस्फोरिक हाइड्रोजन एक पीली लौ के साथ जलता है, जिससे सफेद धुएं के छल्ले के रूप में फॉस्फोरस एनहाइड्राइड बनता है।

प्रयोग के अंत में, फ्लास्क के नीचे की लौ को कम करें, आउटलेट ट्यूब के साथ प्लग को हटा दें, गर्म करना बंद कर दें और डिवाइस को पूरी तरह से ठंडा होने तक ड्राफ्ट के तहत छोड़ दें।

अप्रयुक्त फास्फोरस को पानी से अच्छी तरह धोकर अगले प्रयोगों के लिए भंडारित किया जाता है।

एक अनुभव। पानी के साथ कैल्शियम फॉस्फाइड के अपघटन द्वारा (अनायास ज्वलनशील) गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड तैयार करना।प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

सीए 3 पी 2 + 6एच 2 ओ \u003d 2पीएच 3 + 3सीए (ओएच) 2।

निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं भी एक साथ होती हैं:

सीए 3 पी 2 + 6 एच 2 ओ \u003d पी 2 एच 4 + एच 2 + 3 सीए (ओएच) 2,

4पी 2 एच 4 + सीए (ओएच) 2 + 2एच 2 ओ \u003d 6पीएच 3 + सीए (एच 2 पीओ 2) 2,

पी 2 एच 4 + सीए (ओएच) 2 + 2 एच 2 ओ = 3 एच 2 + सीए (एच 2 आरओ 2) 2.

डिवाइस एक छोटा फ्लास्क है जिसमें एक सीधी आउटलेट ट्यूब और एक बड़ा बीकर होता है।

100 . की क्षमता वाले फ्लास्क में भार के लिए एमएललेड शॉट डालें, फिर थोड़ी मात्रा में सूखा कैल्शियम फॉस्फाइड और ईथर की कुछ बूंदें डालें। फ्लास्क को रबर स्टॉपर से बंद किया जाता है, जिसके माध्यम से एक सीधी कांच की ट्यूब 7-8 सेमीऔर व्यास 3-5 मिमीकॉर्क के निचले किनारे से शुरू। फ्लास्क की गर्दन पर कई सीसे के छल्ले लगाकर उसमें एक रस्सी बांध दी जाती है। अपने हाथ की हथेली में ईथर को वाष्पित करने के लिए फ्लास्क को कुछ समय तक रखने के बाद, इसे एक बड़े गिलास (लगभग 3 की क्षमता के साथ) में एक तार पर डुबोया जाता है। मैं) पानी के साथ। सबसे पहले, फ्लास्क से हवा के बुलबुले और ईथर वाष्प निकलते हैं, फिर, जब फ्लास्क में गैस का दबाव कम हो जाता है, तो थोड़ी मात्रा में पानी फ्लास्क में प्रवेश करता है और कैल्शियम फॉस्फाइड का अपघटन शुरू होता है।

कैल्शियम फॉस्फाइड के अपघटन के परिणामस्वरूप बनने वाले गैसीय उत्पाद फ्लास्क में पानी के निरंतर प्रवाह को रोकते हैं।

जैसे ही परिणामी गैसें पानी की सतह तक पहुँचती हैं, वे भड़क उठती हैं और जलती हुई सफेद धुएं के छल्ले के रूप में फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड बनाती हैं।

गैस के दबाव में कमी के समय पानी छोटे भागों में फ्लास्क में प्रवेश करता है और हाइड्रोजन फॉस्फाइड बनाता है जब तक कि कैल्शियम फॉस्फाइड पूरी तरह से समाप्त नहीं हो जाता।

फ्लास्क को एक गिलास पानी में डुबोने के लिए लेड शॉट और रिंग का उपयोग किया जाता है।

इस प्रयोग को दूसरे तरीके से भी किया जा सकता है। कैल्शियम फास्फाइड के कुछ टुकड़े एक गिलास पानी में फेंके जाते हैं। कैल्शियम फॉस्फाइड के अपघटन के दौरान निकलने वाले गैस के बुलबुले पानी छोड़ते समय प्रज्वलित होते हैं। जब हाइड्रोजन फॉस्फोरस को जलाया जाता है, तो फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड बनता है, जो इस मामले में सफेद धुएं के छल्ले के रूप में कांच के ऊपर भी उगता है।

कैल्शियम फॉस्फाइड को चिमटी या चिमटे के साथ लिया जाता है।

शुद्ध (स्वतः गैर ज्वलनशील) हाइड्रोजन फॉस्फाइड प्राप्त करना डीफोस्फीन के गुणों पर अनुभाग में वर्णित है।

एक अनुभव। कैल्शियम, जस्ता, मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम फास्फाइड पर एचसीएल और एच 2 एसओ 4 (या इनमें से किसी एक एसिड के साथ अम्लीकृत पानी) की क्रिया द्वारा हाइड्रोजन फास्फाइड की तैयारी।प्रतिक्रिया समीकरण:

मुझे 3 पी 2 + 6 एचसीएल \u003d 2पीएच 3 + 3एमईसीएल 2,

मैं - सीए, एमजी, जेडएन,

AlP + 3HCl = PH 3 + AlCl3।

इस प्रयोग में गैसीय फॉस्फोरस हाइड्रोजन के साथ तरल फॉस्फोरस हाइड्रोजन और गैसीय हाइड्रोजन बनते हैं।

ऊपर सूचीबद्ध फॉस्फाइड्स में से एक को तनु HCl (sp. भार 1.12) या तनु H 2 SO 4 वाले बीकर में मिलाया जाता है। हाइड्रोजन फॉस्फाइड का विकास देखा जाता है, जो बीकर में घोल पर स्वतः प्रज्वलित होता है।

एक अनुभव। फॉस्फोरस और हाइपोफॉस्फोरस एसिड के अपघटन के दौरान शुद्ध फॉस्फोरस हाइड्रोजन PH3 प्राप्त करना।गर्म होने पर, निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं होती हैं:

4एच 3 आरओ 3 \u003d पीएच 3 + 3एच 3 आरओ 4,

2एच 3 आरओ 2 \u003d पीएच 3 + एच 3 आरओ 4।

सांद्रित अम्ल विलयनों को काँच के छोटे फ्लास्कों में गर्म किया जाता है। विकसित गैसीय उत्पादों को एक ट्यूब के माध्यम से पानी के साथ क्रिस्टलाइज़र में भेजा जाता है।

एक अनुभव। फॉस्फोनियम आयोडाइड पर पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के तनु घोल की क्रिया द्वारा शुद्ध गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड तैयार करना।प्रतिक्रिया समीकरण:

PH 4 I + KOH \u003d PH 3 + KI + H 2 O।

हाइड्रोजन फॉस्फाइड प्राप्त करने के लिए, केओएच का एक समाधान ड्रॉपिंग फ़नल से छोटे ग्लास ट्यूबों और सूखे पीएच 4 आई के साथ वर्टज़ फ्लास्क में जोड़ा जाता है।

फॉस्फोनियम आयोडाइड का उत्पादन और गुण

कार्बन डाइसल्फ़ाइड में घोलें 50 जीसफेद फास्फोरस। धीरे-धीरे 65 . जोड़ें जीआयोडीन। वाष्पीकरण द्वारा कार्बन डाइसल्फ़ाइड को हटाने के बाद, फॉस्फोरस आयोडाइड पी 2 आई 4 के क्रिस्टल बने रहते हैं; उन्हें एक विस्तृत साइड ट्यूब के साथ वर्टज़ फ्लास्क में रखा जाता है। सीओ 2 की एक कमजोर धारा को वर्ट्ज़ फ्लास्क से गुजारा जाता है, और फिर ड्रॉपिंग फ़नल से पानी डाला जाता है।

नतीजतन, फॉस्फोरस एसिड, थोड़ी मात्रा में मुक्त हाइड्रोजन आयोडाइड और फॉस्फोनियम आयोडाइड वर्टज़ फ्लास्क में बनते हैं। जब 80 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो बाद वाला सबलीमेट हो जाता है और बाहर से ठंडा होने वाली एक विस्तृत ट्यूब में एकत्र किया जा सकता है। परिणामी फॉस्फोनियम आयोडाइड एक रंगहीन क्रिस्टलीय पदार्थ है जो पानी के साथ विघटित हो जाता है।

हाइड्रोजन आयोडाइड के उत्पादन पर प्रयोगों में हम पहले ही फॉस्फोनियम आयोडाइड के गठन से मिल चुके हैं।

गैसीय फास्फोरस हाइड्रोजन के गुण

सामान्य परिस्थितियों में, गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड एक रंगहीन, अत्यधिक जहरीली गैस होती है जिसमें सड़ी हुई मछली (या लहसुन) की अप्रिय गंध होती है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है (5 . में सामान्य परिस्थितियों में) मैंपानी घुल जाता है 1 मैंपीएच 3), लेकिन रासायनिक रूप से इसके साथ बातचीत नहीं करता है। यह अल्कोहल और ईथर में खराब घुलनशील है। ठंडा होने पर, यह एक तरल में गाढ़ा हो जाता है, जो -87.4 ° पर उबलता है और -132.5 ° पर क्रिस्टलीय द्रव्यमान में जम जाता है। हाइड्रोजन फास्फाइड का क्रांतिक तापमान 52.8°, क्रांतिक दाब 64 एटीएम.

फॉस्फोरिक हाइड्रोजन एक बहुत मजबूत कम करने वाला एजेंट है; हवा में 150 डिग्री पर प्रज्वलित होता है और समीकरण के अनुसार फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड बनाने के लिए पीली लौ से जलता है:

2РН 3 + 4O 2 = Р 2 O 5 + 3Н 2 O

गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड के दहन के बारे में इसके उत्पादन पर प्रयोगों में पहले ही चर्चा की जा चुकी है।

एक अनुभव। गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फोरस के साथ चांदी और तांबे के लवण के जलीय घोल की वसूली।प्रतिक्रिया समीकरण:

6AgNO 3 + PH 3 + 3H 2 O \u003d 6HNO 3 + H 3 PO 3 + 6Ag,

3CuSO 4 + PH 3 + 3H 2 O \u003d 3H 2 SO 4 + H 3 PO 3 + 3Cu।

प्रयोग टेस्ट ट्यूब में किया जाता है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, न केवल चांदी और तांबा निकलता है, बल्कि संबंधित फॉस्फाइड भी बनते हैं, उदाहरण के लिए:

3СuSO 4 + 2РН 3 = Сu 3 2 + 3Н 2 SO 4

कॉपर लवण (CuSO 4 और Cu 2 Cl 2) गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड को अवशोषित करते हैं, और इसका उपयोग हाइड्रोजन फॉस्फाइड और हाइड्रोजन के गैसीय मिश्रण को अलग करने के लिए किया जाता है - इसे तांबे के नमक के साथ बर्तन धोने के माध्यम से पारित किया जाता है।

गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फोरस नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक और सल्फ्यूरस एसिड, गोल्ड साल्ट और अन्य यौगिकों को भी कम करता है।

क्लोरीन के गुणों का अध्ययन करने के लिए प्रयोगों के विवरण में क्लोरीन के साथ गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड की बातचीत पर पहले ही चर्चा की जा चुकी है।

गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड सीधे हाइड्रोहेलिक एसिड के साथ मिलकर फॉस्फोनियम लवण बनाता है (फॉस्फोनियम आयोडाइड प्राप्त करना ऊपर वर्णित है)। हाइड्रोजन आयोडाइड और हाइड्रोजन फॉस्फाइड के बराबर आयतन मिलकर फॉस्फोनियम आयोडाइड के रंगहीन घन क्रिस्टल बनाते हैं।

कैल्शियम फॉस्फाइड

एक अनुभव। कैल्शियम फॉस्फाइड की तैयारी और गुण।कैल्शियम फास्फाइड कैल्शियम और लाल फास्फोरस के छोटे चिप्स से ड्राफ्ट के तहत प्राप्त किया जाता है। इस उद्देश्य के लिए सफेद फास्फोरस का उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि इसके साथ प्रतिक्रिया बहुत तेज होती है।

डिवाइस एक ग्लास ट्यूब है जिसकी लंबाई 10-12 . है सेमीऔर व्यास 0.5 सेमीतिपाई क्लैंप में एक छोर पर क्षैतिज रूप से तय किया गया। मिश्रण 1 को ट्यूब के बीच में रखा गया है जीकैल्शियम के छोटे चिप्स और 1 जीसूखा लाल फास्फोरस। जब ट्यूब को गर्म किया जाता है, तो सीए 3 पी 2 के गठन के साथ दोनों पदार्थों का हिंसक संयोजन होता है - एक ठोस हल्का भूरा. ठंडा होने के बाद, ट्यूब को एक बड़े मोर्टार में मूसल से तोड़ा जाता है। कैल्शियम फॉस्फाइड मोर्टार से एक स्पैटुला, चिमटी या धातु के चिमटे से लिया जाता है और भंडारण के लिए सूखे जार में रखा जाता है। वायुमंडलीय नमी के प्रभाव में कैल्शियम फॉस्फाइड के अपघटन को रोकने के लिए जार को कसकर बंद कर दिया जाता है और पैराफिन से भर दिया जाता है।

कैल्शियम फॉस्फाइड से दूषित ट्यूब के सभी टुकड़े भी सावधानी से हटा दिए जाते हैं, क्योंकि बाद के अपघटन के दौरान जहरीले उत्पाद बनते हैं।

गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड के उत्पादन पर प्रयोगों में पानी और तनु अम्लों के साथ कैल्शियम फॉस्फाइड की बातचीत पर विचार किया गया था।

तरल फास्फोरस हाइड्रोजन आर 2 एच 4 (डिफोस्फीन)

आमतौर पर, फॉस्फीन के उत्पादन के दौरान डिफोस्फीन एक उप-उत्पाद के रूप में बनता है, विशेष रूप से, यह तब होता है जब फॉस्फाइड पानी से विघटित हो जाते हैं। लेकिन धन्यवाद बड़ा अंतरफॉस्फीन और डिफोस्फीन के क्वथनांक और गलनांक के बीच, गैस मिश्रण को 0 डिग्री तक ठंडा ट्यूब के माध्यम से पारित करके उन्हें आसानी से अलग किया जा सकता है।

डिफोस्फीन प्राप्त करना एक अंधेरे कमरे में किया जाता है, क्योंकि यह प्रकाश की क्रिया के तहत विघटित हो जाता है।

एक अनुभव। डिफोस्फीन की तैयारी और गुण।डिवाइस को अंजीर के अनुसार इकट्ठा किया गया है। एक तीन-गर्दन वाला फ्लास्क एक तरफ एक लंबी आउटलेट ट्यूब से जुड़ा होता है, जो बर्फ और टेबल सॉल्ट के ठंडा मिश्रण से होकर गुजरता है, और दूसरी तरफ एक सेफ्टी ट्यूब से जुड़ा होता है, जिसके सिरे को पानी के साथ एक बर्तन में उतारा जाना चाहिए। एक तीन-गर्दन वाले फ्लास्क को उसके आयतन का 2/8 भाग पानी से भरकर पानी के स्नान में रखा जाता है, जिसकी मदद से फ्लास्क में पानी का तापमान लगभग 50 ° के स्तर पर बना रहता है। तीन-गर्दन वाले फ्लास्क की मध्य गर्दन में एक चौड़ी सीधी ट्यूब डाली जाती है, जिसका ऊपरी सिरा रबर स्टॉपर से बंद होता है।

प्रयोग शुरू होने से पहले, सुरक्षा ट्यूब को उपकरण से हवा को बाहर निकालने के लिए CO 2 के स्रोत से जोड़ा जाता है। यह एक विस्फोट को रोकने के लिए किया जाता है जो प्रयोग के दौरान हो सकता है यदि फ्लास्क में हवा हो।

डिवाइस से हवा निकालने के बाद, आउटलेट ट्यूब के मुक्त सिरे को रबर स्टॉपर से बंद कर दिया जाता है, CO 2 के स्रोत को काट दिया जाता है, और सेफ्टी ट्यूब के सिरे को पानी के साथ एक बर्तन में उतारा जाता है।

कैल्शियम फॉस्फाइड के कुछ टुकड़े मध्य ट्यूब के माध्यम से फ्लास्क में पेश किए जाते हैं और ट्यूब को रबर स्टॉपर से बंद कर दिया जाता है।

फॉस्फोरिक हाइड्रोजन, कैल्शियम फॉस्फाइड के अपघटन के दौरान बनता है, सुरक्षा ट्यूब के माध्यम से बोतल से कार्बन डाइऑक्साइड को विस्थापित करता है।

फ्लास्क से कार्बन डाइऑक्साइड निकालने के बाद, कॉर्क को आउटलेट ट्यूब से हटा दें। अब तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड के वाष्प उनके द्वारा प्रवेश किए गए जल वाष्प के साथ आउटलेट ट्यूब में चले जाते हैं और इसके उस हिस्से में संघनित हो जाते हैं जो शीतलन मिश्रण में डूबा होता है। जब ट्यूब का यह हिस्सा हाइड्रोजन फॉस्फाइड और पानी के संघनित वाष्प से भर जाता है, तो गैसें फिर से सेफ्टी ट्यूब में चली जाती हैं।

जमे हुए डिफोस्फीन के साथ आउटलेट ट्यूब के मुक्त छोर को गैस बर्नर से सील कर दिया जाता है, फिर ट्यूब को डिवाइस से काट दिया जाता है और दूसरे छोर को सील कर दिया जाता है।

सामान्य परिस्थितियों में डिफोस्फीन एक रंगहीन, पानी-अमिश्रणीय तरल है, जो 51.7 डिग्री पर उबलता है और -99 डिग्री पर जम जाता है। यह द्रव अनायास प्रज्वलित होता है और बहुत तेज ज्वाला के साथ जलता है, इसलिए इसे हवा की अनुपस्थिति में संग्रहित किया जाता है।

डिफोस्फिन प्रकाश को दृढ़ता से अपवर्तित करता है और कांच की दीवारों को गीला नहीं करता है।

छिड़काव के प्रभाव में ठोस, तारपीन, ऊष्मा (30°), प्रकाश और सांद्रित HCl डिफोस्फीन समीकरण के अनुसार फॉस्फीन और फास्फोरस में विघटित हो जाता है:

3पी 2 एच 4 = 4आरएन 3 + 2पी।

फॉस्फोरस कुछ फॉस्फीन को अवशोषित करता है, जिससे ठोस हाइड्रोजन फॉस्फोरस नामक यौगिक बनता है।

इस तथ्य का लाभ उठाते हुए कि केंद्रित एचसीएल की उपस्थिति में डिफोस्फीन विघटित हो जाता है, गैसीय अनायास गैर-ज्वलनशील हाइड्रोजन फॉस्फाइड प्राप्त करना संभव है। ऐसा करने के लिए, तरल हाइड्रोजन फॉस्फाइड के वाष्प के साथ गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फाइड का मिश्रण केंद्रित एचसीएल के साथ एक धोने की बोतल के माध्यम से पारित किया जाता है। इस मामले में, ठोस हाइड्रोजन फॉस्फोरस वाशिंग फ्लास्क में रहता है - एक हल्का पीला पदार्थ जो प्रकाश के प्रभाव में हाइड्रोजन और लाल फास्फोरस में विघटित हो जाता है।

एक अनुभव। शुद्ध, अनायास गैर-ज्वलनशील फॉस्फोरस हाइड्रोजन प्राप्त करना।डिवाइस को अंजीर के अनुसार इकट्ठा किया गया है। पहले तीन-गर्दन वाले फ्लास्क को 2/3 तनु एचसीएल से भरा जाता है, दूसरा सांद्रित एचसीएल से भरा होता है, और क्रिस्टलाइज़र में पानी डाला जाता है। डिवाइस को इकट्ठा किया जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड की मदद से उसमें से हवा निकाल दी जाती है, जो पहले तीन-गर्दन वाले फ्लास्क में प्रवेश करती है। हवा निकालने के बाद रबर ट्यूब पर क्लैंप I को बंद कर दें।

पहले तीन-गर्दन वाले फ्लास्क में मध्य ट्यूब के माध्यम से कैल्शियम फॉस्फाइड डालने के बाद, फॉस्फीन और डिफोस्फीन का मिश्रण बनता है।

केंद्रित एचसीएल से गुजरते हुए, डिफोस्फीन विघटित होता है, और शुद्ध गैसीय हाइड्रोजन फॉस्फोरस पानी के साथ क्रिस्टलाइज़र में प्रवेश करता है, जिसे जल विस्थापन विधि के अनुसार विभिन्न जहाजों में एकत्र किया जाता है।

फास्फोरस के ऑक्सीजन यौगिक

एक अनुभव। फॉस्फोरस एनहाइड्राइड (फास्फोरस ट्राइऑक्साइड) की प्राप्ति और गुण।फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड गर्म लाल फास्फोरस के माध्यम से शुष्क हवा को पारित करके प्राप्त किया जाता है। तीन कांच की नलियां एक दूसरे से सटी हुई एक उपकरण के रूप में काम करती हैं। तिपाई क्लैंप में क्षैतिज रूप से तय की गई पहली ट्यूब, लाल फास्फोरस को गर्म करने का काम करती है। दूसरी ट्यूब में, एक क्षैतिज स्थिति में भी तय की जाती है, जिसे लगभग 50 ° तक गर्म किया जाता है, पहली ट्यूब से आने वाले फॉस्फोरस और फॉस्फोरस एनहाइड्राइड को फंसाने के लिए एक ग्लास वूल स्वैब रखा जाता है। तीसरी ट्यूब घुमावदार है, इसके सिरे को बाहर से ठंडा किए गए एक छोटे फ्लास्क के लगभग नीचे तक उतारा जाता है, जिसमें फॉस्फोरस एनहाइड्राइड संघनित होता है।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड एक सफेद, क्रिस्टलीय, मोम जैसा, अत्यधिक विषैला पदार्थ है जो 23.8° पर पिघलता है और 173.1° पर उबलता है। (क्वथनांक को नाइट्रोजन के तहत फॉस्फोरस एनहाइड्राइड को गर्म करके निर्धारित किया जा सकता है।)

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड में कम करने वाले गुण होते हैं। 70 ° तक गरम किया जाता है, यह प्रज्वलित होता है और जलता है, समीकरण के अनुसार फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड में बदल जाता है:

पी 2 ओ 3 + ओ 2 \u003d पी 2 ओ 5।

धीरे-धीरे, यह ऑक्सीकरण, ल्यूमिनेसिसेंस के साथ, सामान्य तापमान पर भी आगे बढ़ना शुरू कर देता है।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड मंद पी 4 ओ 10 अणु बनाता है।

210 ° से ऊपर या प्रकाश के प्रभाव में गर्म होने पर, फॉस्फोरस एनहाइड्राइड विघटित हो जाता है:

2पी 4 ओ 6 \u003d 2पी + 3पी 2 ओ 4।

फॉस्फोरस एनहाइड्राइड ठंडे पानी के साथ बहुत धीरे-धीरे मिलकर फॉस्फोरस एसिड एच 3 पीओ 3 बनाता है। यह गर्म पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, समीकरण के अनुसार फॉस्फीन और फॉस्फोरिक एसिड बनाता है:

पी 4 ओ 6 + 6 एच 2 ओ \u003d पीएच 3 + 3 एच 3 आरओ 4।

एक अनुभव। फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड पी 2 ओ 5 (फास्फोरस पेंटोक्साइड) की तैयारी और गुण. फॉस्फोरस को जलाकर फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड प्राप्त करने के लिए, अंजीर में दिखाए गए उपकरण का उपयोग करें।

रबर स्टॉपर पर फ्लास्क की गर्दन में एक चौड़ी सीधी कांच की ट्यूब डाली जाती है, जिसके अंत में एक छोटा चीनी मिट्टी के बरतन क्रूसिबल को तार से बांध दिया जाता है। ट्यूब फॉस्फोरस को क्रूसिबल में डालने का काम करती है और इसे गर्म तार से प्रज्वलित करती है। साइड ट्यूबों में से एक के माध्यम से, हवा फ्लास्क में प्रवेश करती है, जो सफाई के लिए, पहले NaOH और H 2 SO 4 के सांद्र विलयन के साथ फ्लास्क धोने से गुजरती है। ऑक्सीजन से वंचित हवा दूसरी ट्यूब के माध्यम से फ्लास्क से निकल जाती है, इसके साथ फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड ले जाती है, एक सूखी और ठंडी फ्लास्क में संघनित होती है। उत्तरार्द्ध पानी के साथ एक धोने की बोतल के माध्यम से पानी के जेट पंप से जुड़ा हुआ है।

प्रयोग करने के लिए, एक वाटर-जेट पंप चालू किया जाता है, फास्फोरस के टुकड़ों को क्रूसिबल में डाला जाता है और आग लगा दी जाती है। फास्फोरस को प्रज्वलित करने के बाद, गर्म तार को हटा दिया जाता है और चौड़ी कांच की नली के ऊपरी सिरे को रबर स्टॉपर से बंद कर दिया जाता है।

डिवाइस में सभी ट्यूब और प्लग कसकर जुड़े होने चाहिए।

फास्फोरस समीकरण के अनुसार जलता है:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + 2 x 358.4 किलो कैलोरी.

परिणामस्वरूप फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड एक ठंडी बोतल में बर्फ के समान गुच्छे के रूप में संघनित होता है।

ऑक्सीजन और फास्फोरस के गुणों के अध्ययन में फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड की तैयारी पर पहले ही चर्चा की जा चुकी है।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड स्पंजी प्लैटिनम की उपस्थिति में ऑक्सीजन की एक धारा में उच्च बनाने की क्रिया द्वारा फास्फोरस के निचले ऑक्साइड की अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है। फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड को सूखे, कसकर बंद और पैराफिन से भरे जार में स्टोर करें।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड में एक सफेद क्रिस्टलीय बर्फ जैसे पदार्थ का आभास होता है, लेकिन यह अनाकार और कांच जैसा हो सकता है।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड अणु से जुड़े पानी के अणुओं की संख्या के आधार पर, मेटा-, पायरो- और ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड बनते हैं:

पी 2 ओ 5 + एच 2 ओ = 2 एचपीओ 3,

पी 2 ओ 5 + 2एच 2 ओ \u003d एच 4 पी 2 ओ 7,

पी 2 ओ 5 + 3एच 2 ओ \u003d 2एच 3 पीओ 4।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड गैसों के लिए सबसे शक्तिशाली निर्जलीकरण एजेंट है, इसलिए इसे एस्बेस्टस या कांच के ऊन पर लगाने के लिए सुखाने वाले स्तंभों और टावरों से भर दिया जाता है। कुछ मामलों में, यह अन्य यौगिकों से पानी के तत्वों को दूर कर सकता है, इसलिए इसका उपयोग नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड और अन्य यौगिकों के उत्पादन में किया जाता है। हवा में, फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड, नमी को आकर्षित करता है, जल्दी से फैलता है (इसे नमी की अनुपस्थिति में संग्रहीत किया जाना चाहिए)।

जब फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड पानी के संपर्क में आता है, तो एक हिंसक जलयोजन प्रतिक्रिया होती है, जिसमें एक तेज सीटी की आवाज होती है। ठंडे पानी की थोड़ी मात्रा के साथ, यह मेटाफोस्फोरिक एसिड देता है, और बड़ी मात्रा में गर्म पानी के साथ, यह फॉस्फोरिक एसिड बनाता है।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड को 250° सबलाइम्स तक गर्म किया जाता है और मोनोक्लिनिक क्रिस्टल के रूप में बर्तन की ठंडी दीवारों पर जम जाता है। जब एक बंद उपकरण में 440° तक गर्म किया जाता है, तो यह पोलीमराइज़ हो जाता है और पाउडर के रूप में चला जाता है, और 600° पर यह कांच का रूप प्राप्त कर लेता है। वाष्प संघनन के परिणामस्वरूप, एक क्रिस्टलीय रूप बनता है। फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड 563° पर पिघलता है।

एक अनुभव। मेटाफोस्फोरिक एसिड एचपीओ की प्राप्ति और गुण. 50 मिली पानी वाले एक छोटे गिलास में 1-2 बड़े चम्मच फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड मिलाएं। मेटाफोस्फोरिक एसिड बनने के कारण पानी बादल बन जाता है। अगर खड़े होने, हिलाने या थोड़ा गर्म होने दिया जाए तो घोल हल्का हो जाता है।

जब घोल को वाष्पित किया जाता है, तो मेटाफोस्फोरिक एसिड एक पारदर्शी, बर्फ की तरह, रंगहीन कांच के द्रव्यमान के रूप में निकलता है।

पैराफिन स्टॉपर के साथ बंद जार में मेटाफोस्फोरिक एसिड स्टोर करें; हवा की उपस्थिति में, यह एक सफेद लेप से ढक जाता है, जिसे धोकर हटाया जा सकता है।

मोनोबैसिक मेटाफॉस्फोरिक एसिड मध्यम शक्ति के एसिड को संदर्भित करता है। यह पानी में घुलनशील है। पानी की अधिकता के साथ, यह पायरो- और ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड में बदल जाता है।

एसिटिक एसिड जमावट एल्ब्यूमिन के साथ मेटाफॉस्फोरिक एसिड या मैस्टाफॉस्फेट समाधान। आप एक परखनली में एक प्रयोग कर सकते हैं जिसमें अंडे की सफेदी का स्कंदन दिखाया गया है।

एक अनुभव। ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड की प्राप्ति और गुण।नाइट्रिक एसिड के गुणों के अध्ययन में नाइट्रिक एसिड के साथ फास्फोरस के ऑक्सीकरण द्वारा शुद्ध ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड की तैयारी पर चर्चा की गई थी।

ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड को गर्म करके भी प्राप्त किया जा सकता है या ज्यादा समय तक सुरक्षित रखे जाने वालामेटाफॉस्फोरिक एसिड, फॉस्फोरस एसिड को गर्म करना, फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड पर पानी की क्रिया, फॉस्फोरस ऑक्सीक्लोराइड या फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड, और कैल्शियम ऑर्थोफॉस्फेट पर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया।

हड्डी की राख पर सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया से ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड बनता है:

सीए 3 (पीओ 4) 2 + 3 एच 2 एसओ 4 \u003d 3 सीएएसओ 4 + 2 एच 3 पीओ 4।

एक पोर्सिलेन कप में 4-5 मिनट के लिए 5 . गरम करें जीअस्थि राख, 5 एमएलपानी और 5 एमएलकेंद्रित एच 2 एसओ 4 (एसपी वजन 1.84)। कप की सामग्री को फिर एक बीकर में स्थानांतरित कर दिया जाता है और ठंडा होने के बाद, ठंडे पानी की समान मात्रा के साथ पतला कर दिया जाता है।

कैल्शियम सल्फेट को छानने के बाद अवक्षेपित हो जाता है और स्पष्ट घोल (150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके) को वाष्पित कर देता है, यह गाढ़ा हो जाता है, एक मोटी चाशनी की स्थिरता प्राप्त करता है।

यदि फ़िल्टर किए गए घोल का हिस्सा अमोनिया के साथ लिटमस की उपस्थिति में बेअसर हो जाता है (इसे थोड़ी अधिक मात्रा में मिलाते हुए), और फिर सिल्वर नाइट्रेट मिलाया जाता है, तो सिल्वर ऑर्थोफॉस्फेट का एक पीला अवक्षेप Ag 3 PO 4 अवक्षेपित होता है।

ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड एक रंगहीन, पारदर्शी और ठोस समचतुर्भुज क्रिस्टल है, जो हवा में घुलता है। यह मध्यम शक्ति का ट्राइबेसिक अम्ल है। यह थोड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलने के साथ पानी में बहुत आसानी से घुल जाता है। यह 40-95% जलीय घोल के रूप में बिक्री पर जाता है।

धातुओं के साथ एक, दो या तीन हाइड्रोजन आयनों के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप, फॉस्फोरिक एसिड लवण की तीन श्रृंखला बनाता है (NaH 2 PO 4 - प्राथमिक सोडियम फॉस्फेट, Na 2 HPO 4 - द्वितीयक - सोडियम फॉस्फेट और Na 3 PO 4 - तृतीयक सोडियम फास्फेट)।

कमजोर लेकिन कम वाष्पशील फॉस्फोरिक एसिड नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड को उनके यौगिकों से विस्थापित कर सकता है।

जब ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड को 215° तक गर्म किया जाता है, तो पाइरोफॉस्फोरिक एसिड एक कांच के द्रव्यमान के रूप में प्राप्त होता है। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

2एच 3 आरओ 4 + 35 किलो कैलोरी\u003d एच 4 पी 2 ओ 7 + एच 2 ओ,

और जब 300 ° से ऊपर गर्म किया जाता है, तो पाइरोफॉस्फोरिक एसिड मेटाफॉस्फोरिक में बदल जाता है:

एच 4 पी 2 ओ 7 + 6 किलो कैलोरी\u003d 2HPO 3 + H 2 O.

एक अनुभव। फॉस्फोरस एसिड की तैयारी और गुण. हाइड्रोजन ब्रोमाइड और हाइड्रोजन आयोडाइड के उत्पादन पर प्रयोगों में फॉस्फोरस ट्राइब्रोमाइड, ट्रायोडाइड और ट्राइक्लोराइड के हाइड्रोलिसिस द्वारा फॉस्फोरस एसिड की तैयारी का वर्णन किया गया है और फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड के गुणों पर प्रयोगों में आगे इसे छुआ जाएगा।

फॉस्फोरस एसिड मध्यम शक्ति का एक डिबासिक एसिड है; यह लवण की दो श्रृंखला बनाता है, उदाहरण के लिए NaH 2 PO 3 - अम्लीय सोडियम फॉस्फेट और Na 2 HPO 3 - औसत सोडियम फॉस्फेट।

मुक्त अवस्था में, H3PO3 एक रंगहीन क्रिस्टल है, जो हवा में फैलता है और पानी में आसानी से घुलनशील है।

गर्म होने पर, फॉस्फोरस एसिड समीकरण के अनुसार ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड और फॉस्फीन में विघटित हो जाता है:

4एच 3 आरओ 3 \u003d 3एच 3 आरओ 4 + पीएच 3।

फॉस्फोरस एसिड एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है; गर्म होने पर, यह मर्क्यूरिक क्लोराइड के घोल को क्लोराइड और यहाँ तक कि धात्विक पारा तक कम कर देता है, और धात्विक चांदी को सिल्वर नाइट्रेट के घोल से अलग कर दिया जाता है:

एच 3 आरओ 3 + 2 एचजीसीएल 2 + एच 2 ओ \u003d एचजी 2 सीएल 2 + एच 3 आरओ 4 + 2 एचसीएल,

एच 3 पीओ 3 + एचजीसीएल 2 + एच 2 ओ \u003d एचजी + एच 3 आरओ 4 + एचसीएल,

एच 3 पीओ 3 + 2एजीएनओ 3 + एच 2 ओ \u003d 2एजी + एच 3 पीओ 4 + 2एचएनओ 3.

एक अनुभव। हाइपोफॉस्फोरस एसिड एच 3 पीओ 2 की कम करने वाली प्रकृति।फॉस्फोरस एसिड और उसके लवण (हाइपोफॉस्फाइट्स) तांबे, चांदी, पारा, सोना और बिस्मथ के लवण को संबंधित धातुओं में कम कर देते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कॉपर सल्फेट या सिल्वर नाइट्रेट के घोल में हाइपोफॉस्फोरस एसिड का घोल मिलाया जाता है, तो धात्विक तांबा, धात्विक चांदी निकलती है और समीकरणों के अनुसार ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड बनता है:

एच 3 पीओ 2 + 2 क्यूएसओ 4 + 2 एच 2 ओ \u003d 2 सीयू + एच 3 पीओ 4 + 2 एच 2 एसओ 4,

एच 3 पीओ 2 + 4एजीएनओ 3 + 2एच 2 ओ \u003d 4एजी + एच 3 पीओ 4 + 4एचएनओ 3।

फॉस्फोरस एसिड समीकरणों के अनुसार हाइड्रोजन ब्रोमाइड और आयोडाइड के जलीय घोल में ब्रोमीन और आयोडीन को कम करता है:

एच 3 पीओ 2 + 2बीआर 2 + 2एच 2 ओ \u003d 4एचबीआर + एच 3 आरओ 4,

एच 3 आरओ 2 + 2आई 2 + 2एच 2 ओ \u003d 4HI + एच 3 आरओ 4।

हाइड्रोजन फॉस्फाइड के निर्माण पर एक प्रयोग में सफेद फास्फोरस को मजबूत आधारों के साथ गर्म करके हाइपोफॉस्फेट की तैयारी का वर्णन किया गया है।

जब बेरियम हाइपोफॉस्फाइट को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज किया जाता है, तो विनिमय प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप हाइपोफॉस्फोरस एसिड प्राप्त होता है।

सामान्य सूचना और अधिग्रहण के तरीके

फास्फोरस (P) एक अधातु है। 1669 में ब्रांड (जर्मनी) द्वारा खोजा गया, जिसने अंधेरे में चमकने वाला पदार्थ प्राप्त किया। मूल नाम "ठंडी आग" है, बाद में - फॉस्फोरस, ग्रीक "फॉस्फोरस" से - चमकदार।

लवॉज़ियर ने फास्फोरस की मौलिक प्रकृति की स्थापना की। 1771 में, स्की-ले ने अस्थि राख से फॉस्फोरस को कोयले से शांत करके प्राप्त करने के लिए एक विधि का प्रस्ताव दिया।

XIX सदी के उत्तरार्ध में। रिटॉर्ट भट्टियों में फॉस्फोराइट्स से फॉस्फोरस का औद्योगिक उत्पादन आयोजित किया गया था; 20 वीं सदी की शुरुआत में। उनकी जगह इलेक्ट्रिक ओवन ने ले ली।

फॉस्फोरस युक्त सबसे महत्वपूर्ण खनिज एपेटाइट्स और फॉस्फोराइट्स हैं। एपेटाइट्स में फास्फोरस की मात्रा (P2O5 के संदर्भ में) 20 से 41% तक होती है।

फॉस्फोराइट्स तलछटी मूल के खनिज हैं, जिनमें से मुख्य घटक कैल्शियम फॉस्फेट है; इसके अलावा, उनमें क्वार्ट्ज, कैल्साइट, ग्लौकोनाइट, आदि के कई समावेश होते हैं, साथ ही कार्बनिक पदार्थ. फॉस्फोराइट्स में फॉस्फोरस (Р2О5 के संदर्भ में) की सामग्री 5-36% है।

वर्तमान में, फॉस्फोराइट्स या एपेटाइट्स को बिजली की भट्टियों में रेत (Si0 2) और कोयले (C) के साथ बिना हवा के उपयोग के कैल्सीन करके फॉस्फोरस प्राप्त किया जाता है। जारी फॉस्फोरस वाष्प पानी के नीचे रिसीवर में संघनित होते हैं।

भौतिक गुण

परमाणु विशेषताएं। परमाणु क्रमांक 15, परमाणु द्रव्यमान 30.973 amu। खाना खा लो। परमाणु आयतन 13.93-10 _ मी 3 / मोल में। परमाणु त्रिज्या 0.134 एनएम, आयनिक त्रिज्या पी 6 +, पी 3 +, पी 3 - 0.035; 0.044; 0.186 एनएम, क्रमशः। इलेक्ट्रोनगेटिविटी 2.1। बाहरी इलेक्ट्रॉन कोशों का विन्यास 3s 2 3p 3 । आयनीकरण संभावित मूल्य / (ईवी): 10.55; 19.65; 30.16.

लाल फास्फोरस एक अनाकार पदार्थ है; रंग - भूरे से बैंगनी तक; यह तब बनता है जब सफेद फास्फोरस को बिना हवा के 250-300 डिग्री सेल्सियस तक कई घंटों तक गर्म किया जाता है। 450 डिग्री सेल्सियस से ऊपर लाल फास्फोरस के लंबे समय तक हीटिंग के साथ, इसके विभिन्न क्रिस्टलीय रूप मौजूद हैं: ट्राइक्लिनिक, क्यूबिक, टेट्रागोनल, आदि।

ब्लैक फॉस्फोरस सफेद फॉस्फोरस को 200-220 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने और 1.2-1.7 जीपीए के दबाव से बनता है। पारा और थोड़ी मात्रा में काले फास्फोरस क्रिस्टल की उपस्थिति में यह परिवर्तन सामान्य दबाव और 370 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 8 दिनों के लिए किया जाता है।

काले फास्फोरस के अनाकार और क्रिस्टलीय रूप होते हैं। काले फास्फोरस क्रिस्टल में मापदंडों के साथ एक विषमकोण जाली है: एल = 0.331 एनएम, 6 = 0.438 एनएम, सी = 1.050 एनएम। एक इकाई कोशिका में 8 परमाणु होते हैं।

ऊर्जा क्रिस्टल लैटिस 315 μJ/किमी. एक इलेक्ट्रॉन के लिए परमाणुओं की आत्मीयता 0.8-0.9 eV है; अणुओं की वियोजन ऊर्जा 5.0 eV है। थर्मल न्यूट्रॉन को पकड़ने के लिए प्रभावी क्रॉस सेक्शन 19-10 -30 mg है।

घनत्व। सफेद फास्फोरस: ए-संशोधन का घनत्व p \u003d 1.828 Mg / m 3, 6-संशोधन 1.880 Mg / m 3 है। घनत्व पीला 2.223 एमजी/एम 3, क्रिस्टलीय काला 2.702 एमजी/एम 3, अनाकार काला 2.250 एमजी/एम 3, लाल 2.000 से 2.400 एमजी/एम 3।

रासायनिक गुण

फास्फोरस +5, 4-3, -3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। +5 के ऑक्सीकरण अवस्था के साथ फॉस्फोरस का विद्युत रासायनिक समतुल्य 0.06421 mg / C है।

रासायनिक गतिविधि में फास्फोरस के विभिन्न संशोधन तेजी से भिन्न होते हैं: सफेद, लाल, काला (गतिविधि के घटते क्रम में)।

बारीक पिसा हुआ सफेद फास्फोरस हवा में अनायास प्रज्वलित हो जाता है; कॉम्पैक्ट रूप में यह 50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर प्रज्वलित होता है।

सामान्य तापमान और आर्द्रता पर लाल फास्फोरस जल वाष्प और ऑक्सीजन के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है, लेकिन हवा में जमा होने पर बड़ी मात्रा में प्रज्वलित होता है।

काला फास्फोरस अधिक स्थिर होता है: इसे हवा में सुरक्षित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

सामान्य परिस्थितियों में, फास्फोरस हाइड्रोजन के साथ बातचीत नहीं करता है, इसलिए, इन तत्वों के यौगिकों को अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किया जाता है, अर्थात्: धातु फॉस्फाइड पर एसिड या पानी की क्रिया, कास्टिक पोटाश के घोल के साथ सफेद फास्फोरस को उबालना, कम फास्फोरस एसिड का थर्मल अपघटन, आदि।

फॉस्फोरस के निम्नलिखित हाइड्रोजन यौगिकों को जाना जाता है: फॉस्फीन आरएन 3, डिफोस्फीन पी 2 एच 4 और सामान्य सूत्र पीजीपीएचएन के अनुरूप ठोस निचला फॉस्फोरस हाइड्राइड। फॉस्फीन एक प्रबल अपचायक है।

सॉलिड लोअर फॉस्फोरस हाइड्राइड्स (PrnHn) पॉलिमर हैं और कई मायनों में ऑर्गेनिक प्लास्टिक और फॉस्फेट ग्लास से मिलते जुलते हैं।

फास्फोरस ऑक्सीजन के साथ ऑक्साइड की एक श्रृंखला बनाता है।

फॉस्फोरस (वी) ऑक्साइड पी 2 0 5, या फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड, एक सफेद, हीड्रोस्कोपिक पाउडर है जो 360 डिग्री सेल्सियस और वायुमंडलीय दबाव पर उगता है। प्रकाश के संपर्क में आने पर, P2O5 हरे रंग में चमकता है।

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, फॉस्फेट और फॉस्फाइड का मिश्रण बनाता है; हैलाइड के साथ, फ्लोरीन को छोड़कर, प्रतिक्रिया नहीं करता है; कई कार्बनिक पदार्थों को निर्जलित करता है; अल्कोहल, फिनोल, ईथर, एल्काइल फॉस्फेट, आदि के साथ प्रतिक्रिया करता है; जब क्षारकीय ऑक्साइडों के साथ मिलकर यह ठोस फॉस्फेट बनाता है।

फॉस्फोरस (III) ऑक्साइड पी 2 0 3, या फॉस्फोरस एनहाइड्राइड, एक अस्थिर सफेद क्रिस्टल है, जहरीला, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील, लंबे समय तक भंडारण के दौरान अनायास विघटित हो जाता है। इसमें प्रबल अपचायक गुण होते हैं, क्लोरीन और ब्रोमीन के साथ अभिक्रिया करके ऑक्सीहैलाइड बनाते हैं।

फॉस्फोरस (IV) ऑक्साइड, या फॉस्फोरस टेट्रोक्साइड P0 2 (P20 4), एक बहुलक (P0 2) "है, एक चमकदार पारदर्शी क्रिस्टल है जो 780 ° C से ऊपर उदात्त होता है, हवा में फैलता है, नमी को अवशोषित करता है, पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है।

फास्फोरस फ्लोरीन के साथ विस्फोटक रूप से प्रतिक्रिया करता है; क्लोरीन और ब्रोमीन के वातावरण में, सफेद फास्फोरस ठंड में प्रज्वलित होता है; लाल फास्फोरस के साथ, प्रतिक्रिया शांति से आगे बढ़ती है; सफेद फास्फोरस ठंडा होने पर आयोडीन के साथ परस्पर क्रिया करता है, लाल फास्फोरस - गर्म होने पर। फास्फोरस हैलाइड अत्यंत प्रतिक्रियाशील होते हैं; फ्लोराइड से आयोडाइड तक रासायनिक गतिविधि घट जाती है, और ताकत भी इसी तरह घट जाती है।

जब फॉस्फोरस को सल्फर के साथ 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे मिलाया जाता है, तो ठोस घोल बनता है; 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर - क्रिस्टलीय सल्फाइड पी 4 एस 3, पी 4 एस 5, पी 4 एस 7, पी 4 एस, 0।

नाइट्रोजन वातावरण में सल्फर की गणना की गई मात्रा के साथ ताजा आसुत फॉस्फोरस (III) ऑक्साइड पी 4 0 बी मिलाते समय, फॉस्फोरस ऑक्सीसल्फाइड बनते हैं: पी 2 0 3 एस 2, पी 2 0 2 एस 3, पी 4 0 4 एस 3, पी 6 ओ 10 एस5। पॉलिमर सल्फाइड भी ज्ञात हैं, जिनकी संरचना दाढ़ अनुपात 0 . से मेल खाती है< Я/5 < 0,4.

फास्फोरस उच्च तापमान (2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) पर वाष्प में कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है।

जब फॉस्फोरस (III) क्लोराइड PC1 3 एसिटिलीनमैग्नेशियम आयोडीन (C 2 Mg 2 l2) के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो कार्बाइड (PC 3) का एक पीला-सफेद अनाकार अवक्षेप बनता है, जो साधारण सॉल्वैंट्स में नहीं घुलता है और एसिड और क्षार द्वारा नष्ट नहीं होता है। , लेकिन कार्बन रिलीज के साथ थोड़े से गर्म होने पर प्रज्वलित होता है

फास्फोरस वाष्प एक विद्युत निर्वहन में नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, ठोस नाइट्राइड बनाता है। शुद्ध सफेद नाइट्राइड कमरे के तापमान पर निष्क्रिय होते हैं और पानी, क्लोरीन, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और पतला सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल को उबालने पर ये पूर्णतः विघटित हो जाते हैं। 500-700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, फास्फोरस नाइट्राइड नाइट्रोजन और मौलिक फास्फोरस के गठन के साथ अलग हो जाते हैं।

धातुओं के साथ-साथ अधिक इलेक्ट्रोपोसिटिव तत्वों (बी, सी, एएस, आदि) के साथ, फॉस्फोरस फॉस्फाइड बनाता है, जो पानी और खनिज एसिड के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करता है।

कॉपर उपसमूह की धातुओं के फॉस्फाइड ऊष्मीय रूप से अस्थिर होते हैं, उबालने पर भी नाइट्रिक एसिड में नहीं घुलते हैं, और अर्धचालक होते हैं।

जस्ता उपसमूह की धातुओं के फॉस्फाइड आसानी से पानी और एसिड से विघटित हो जाते हैं, वे आसानी से ऑक्सीजन की एक धारा में जल जाते हैं, शुष्क हाइड्रोजन उन पर कार्य नहीं करता है, फ्लोरीन पहले से ही कमरे के तापमान पर कार्य करता है, और क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन - केवल गर्म होने पर।

संक्रमण धातुओं के फॉस्फाइड, साथ ही लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स, अर्धचालक (वीपी, एनबीपी, टीएपी, सीआरपी, एमओपी, डब्ल्यूपी, एमएनपी) या धातु (टीआईपी, जेडआरपी, एचटीपी) के भौतिक गुणों में समान हैं। रासायनिक रूप से, वे अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं, फास्फोरस की मात्रा कम होने के साथ उनका रासायनिक प्रतिरोध कम हो जाता है। अधातुओं और तथाकथित अर्ध-धातुओं के फास्फाइड - सहसंयोजक यौगिकजो या तो डाइलेक्ट्रिक्स या अर्धचालक हैं। बोरॉन उपसमूह के तत्वों के फॉस्फाइड रासायनिक गतिविधि को बीपी से आईएनपी तक कम कर देते हैं, जबकि टीईपी सामान्य परिस्थितियों में बिल्कुल नहीं बनता है।

आवर्त सारणी (As, Sb) के समूह IV (Si, Ge, Sn, Pb) और समूह V के तत्वों के फॉस्फाइड रासायनिक रूप से अस्थिर हैं।

सिलिकॉन के साथ, फॉस्फोरस सी 2 पी और एसआईपी बनाता है, जर्मेनियम जीईपी के साथ, टिन एसएन 4 पी 3 और एसएनपी 4 के साथ, पीबी 3 पी 2 के साथ, आर्सेनिक एएसपी के साथ, एंटीमनी एसबीपी के साथ। बिस्मथ फॉस्फाइड नहीं बनते हैं।

जब फास्फोरस को HC वाष्प में गर्म किया जाता है! फॉस्फीन PH 3 बनता है, HBr के साथ फॉस्फोरस की बातचीत के उत्पादों में, फॉस्फोनियम ब्रोमाइड PH 4 Br को अलग किया जाता है, HI - फॉस्फोरस डायनॉन्ड P 2 1 4 और फॉस्फोनियम आयोडाइड PH 4 1 के साथ।

जब फॉस्फोरस को प्रबल क्षार के जलीय विलयन के साथ गर्म किया जाता है, तो फॉस्फीन PH 3 बनता है।

फास्फोरस पानी के साथ बातचीत नहीं करता है, लेकिन दबाव में 600-900 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और उत्प्रेरक (Pt, Ti, Zr, Cu) की उपस्थिति में, फॉस्फोरिक एसिड H 3 P0 4 और हाइड्रोजन बनते हैं।

कम रेडॉक्स क्षमता (Cu, Ag, Au, Pb, आदि) वाले धातु के लवणों के जलीय घोल द्वारा सफेद फास्फोरस आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है; लाल और काले फास्फोरस का ऑक्सीकरण नहीं होता है।

उनकी संरचना के अनुसार, ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिकों को सशर्त रूप से फास्फोरस युक्त कार्बोक्जिलिक एसिड और उनके डेरिवेटिव (एस्टर, एमाइड्स, आदि), साथ ही फॉस्फीन, उनके डेरिवेटिव और संबंधित पदार्थों में विभाजित किया जा सकता है। इन सभी यौगिकों में फास्फोरस और कार्बन के बीच सीधा संबंध होता है।

उपयोग के क्षेत्र

तात्विक फास्फोरस का उपयोग सैन्य मामलों में, माचिस उद्योग में, थर्मल फॉस्फोरिक एसिड, पॉलीफॉस्फेट, क्लोराइड, सल्फाइड, फॉस्फाइड और अन्य यौगिकों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

धातु विज्ञान में, फॉस्फोरस का उपयोग मिश्र धातु स्टील्स (0.15% पी तक स्वचालित स्टील, 0.3% पी तक स्टेनलेस स्टील्स, आदि) के लिए किया जाता है।

कच्चा लोहा (फॉस्फोरस कच्चा लोहा 0.8% पी तक)। मिश्र धातु तांबा - मैग्नीशियम फास्फोरस (1.4% पी तक) में उच्च विद्युत चालकता होती है और गर्म होने पर कमजोर रूप से कमजोर होती है; फॉस्फोरस (7% पी) के साथ तांबे का एक औद्योगिक मिश्र धातु विरूपण तापमान (400-600 डिग्री सेल्सियस) के क्षेत्र में सुपरप्लास्टिक द्वारा विशेषता है; कई फास्फोरस युक्त मिश्र धातुओं का उपयोग सोल्डर के रूप में किया जाता है; लोहे के ग्रेफाइट, कांस्य-ग्रेफाइट और कांस्य के बजाय उच्च यांत्रिक शक्ति, पहनने के प्रतिरोध, रन-इन वाले sintered एंटीफ्रिक्शन फॉस्फोरस युक्त मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है; नरम चुंबकीय सामग्री, चुंबकीय सर्किट और अन्य उत्पादों को बनाने के लिए sintered घर्षण मिश्र (1% P तक) का उपयोग किया जाता है; सामग्री को पहनने और क्षरण से बचाने के लिए फॉस्फोरस युक्त मिश्र धातुओं को कोटिंग्स के रूप में लगाया जाता है; Co-P, Ni-P, Co-Fe-P, Co-W-P मिश्र धातुओं की फिल्में फेरोमैग्नेटिक हैं, इनका उपयोग कंप्यूटर में मेमोरी तत्व बनाने के लिए किया जाता है।

फॉस्फोरस को कुछ कांस्य (फॉस्फोरस कांस्य - 0.5-1.2% पी) की संरचना में पेश किया जाता है, जिससे उनकी तरलता और घर्षण प्रतिरोध बढ़ जाता है।

स्टील उत्पादों का भूतल उपचार - फॉस्फेटिंग - जंग से सुरक्षा प्रदान करता है।

फॉस्फोरस का उपयोग अलौह धातु मिश्र धातुओं (1% पी तक) के उत्पादन में एक डीऑक्सीडाइज़र के रूप में किया जाता है, जो उनके गर्मी प्रतिरोध (फेक्रल, क्रोमल, आदि) को बढ़ाता है।

फास्फोरस का उपयोग अर्धचालक - गैलियम और इंडियम फॉस्फाइड प्राप्त करने के लिए भी किया जाता है, इसे अन्य अर्धचालकों की संरचना में एक आवश्यक योजक के रूप में कम मात्रा में पेश किया जाता है।

फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग केंद्रित फॉस्फेट उर्वरकों (डबल सुपरफॉस्फेट, अवक्षेप, नाइट्रोफोस्का, नाइट्रोफोस, आदि) के निर्माण के लिए किया जाता है। अभिकर्मक।

अमोनियम फॉस्फेट का उपयोग कपड़े, प्लास्टिक, लकड़ी को आग प्रतिरोधी गुण देने के लिए किया जाता है; Phosphates Fe, Na, K, Ca - ड्रिलिंग तरल पदार्थ, टूथपेस्ट के घटक; foefash Ca और अमोनियम का उपयोग एनामेल्स के उत्पादन और दवा उद्योग में किया जाता है।

उद्योग में मेगाफॉस्फेट का उपयोग पानी को नरम करने और इसकी संक्षारक गतिविधि को कम करने, भाप बॉयलरों में पैमाने को हटाने के लिए किया जाता है, और कुछ डिटर्जेंट में जोड़ा जाता है।

पॉलीफॉस्फेट का उपयोग सिंथेटिक डिटर्जेंट के उत्पादन में किया जाता है।

फॉस्फाइड के निम्नलिखित अनुप्रयोग हैं: बोरॉन फॉस्फाइड - उदाहरण के लिए सेंसर। ई। हॉल से, अर्धचालक उपकरण, अवरक्त विकिरण के रिसीवर, क्वांटम जनरेटर के कार्यशील निकाय; कॉपर फॉस्फाइड - लाउनी सोल्डरिंग के लिए; निकल फॉस्फाइड - मशीन के पुर्जों पर पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग्स बनाने के लिए।

फॉस्फोरस पी 2 ओ एच के ऑक्साइड (वी) का उपयोग मेटनल-मेथैक्रिलेट रेजिन के उत्पादन में निर्जलीकरण के लिए सुखाने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है।

फॉस्फोरस क्लोराइड ने उद्योग में रंगों, कीटनाशकों, दवाओं, सर्फेक्टेंट के उत्पादन में और एक प्रभावी क्लोरीनिंग एजेंट के रूप में व्यापक आवेदन पाया है।

फास्फोरस सल्फाइड के आवेदन के क्षेत्र - प्लवनशीलता अभिकर्मकों का उत्पादन, तेल और ईंधन के लिए जंग-रोधी योजक, ऑर्गनोफॉस्फोरस कीटनाशक (थियोफोस, कार्बोफोस, आदि)। ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिक - गर्मी प्रतिरोधी और आग प्रतिरोधी वार्निश, चिपकने वाले - पॉलिमर के संशोधन के लिए, अकार्बनिक रबर के उत्पादन के लिए।

परमाणु उद्योग अयस्कों से दुर्लभ और ट्रांसयूरेनियम तत्वों को निकालने के लिए जटिल फास्फोरस यौगिकों का उपयोग करता है।

फॉस्फोरस, पी (लैट। फॉस्फोरस * ए। फॉस्फोरस; एन। फॉस्फर; एफ। फॉस्फोर; और। फोस्फोरो), मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के समूह वी का एक रासायनिक तत्व है, परमाणु संख्या 15, परमाणु द्रव्यमान 30.97376। प्राकृतिक फास्फोरस को एक स्थिर समस्थानिक 31 पी द्वारा दर्शाया जाता है। फास्फोरस के छह कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिकों को द्रव्यमान संख्या 28-30 और 32-34 के साथ जाना जाता है।

फॉस्फोरस प्राप्त करने की विधि अरब कीमियागरों को 12वीं शताब्दी की शुरुआत में ज्ञात हो सकती है, लेकिन फॉस्फोरस की खोज के लिए आम तौर पर स्वीकृत तिथि 1669 है, जब एच. ब्रांड () को एक पदार्थ मिला जो अंधेरे में चमकता है, जिसे "ठंडा" कहा जाता है। आग"। रासायनिक तत्व के रूप में फास्फोरस का अस्तित्व 70 के दशक की शुरुआत में साबित हुआ था। 18 वीं सदी फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। लैवोसियर।

संशोधन और गुण

मौलिक फास्फोरस कई एलोट्रोपिक संशोधनों के रूप में मौजूद है - सफेद, लाल, काला। सफेद फास्फोरस एक मोमी पारदर्शी पदार्थ है जिसमें एक विशिष्ट गंध होती है, जो फॉस्फोरस वाष्प के संघनन द्वारा बनाई जाती है। अशुद्धियों की उपस्थिति में - लाल फास्फोरस, आर्सेनिक, लोहा, आदि के निशान - रंग में पीला, इसलिए वाणिज्यिक सफेद फास्फोरस को पीला कहा जाता है। सफेद के 2 संस्करण हैं फास्फोरस ए-पीनिकटतम पैकिंग की घन जाली है a=0.185 nm; घनत्व 1828 किग्रा/मी 3; गलनांक 44.2°C, क्वथनांक 277°C; तापीय चालकता 0.56 डब्ल्यू / (एम.के); दाढ़ ताप क्षमता 23.82 J / (mol.K); रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक 125.10 -6 के -1; विद्युत गुणों में, सफेद फास्फोरस डाइलेक्ट्रिक्स के करीब है। 77.8 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 0.1 एमपीए के दबाव पर, ए-पी बी-पी (रोम्बिक जाली, घनत्व 1880 किग्रा / मी 3) में बदल जाता है। सफेद फास्फोरस को हवा की अनुपस्थिति में 250-300 डिग्री सेल्सियस पर कई घंटों तक गर्म करने से लाल रंग का संशोधन होता है। साधारण वाणिज्यिक लाल फास्फोरस व्यावहारिक रूप से अनाकार है, हालांकि, लंबे समय तक हीटिंग के साथ, यह 2000 से 2400 किग्रा / मी 3 के घनत्व और 585-610 डिग्री सेल्सियस के गलनांक के साथ क्रिस्टलीय रूपों (ट्रिकलिनिक, क्यूबिक) में से एक में बदल सकता है। उच्च बनाने की क्रिया (उच्च बनाने की क्रिया t 431 ° C) के दौरान, लाल फास्फोरस एक गैस में बदल जाता है, जिसके ठंडा होने पर मुख्य रूप से सफेद फास्फोरस बनता है। जब सफेद फास्फोरस को 1.2-1.7 GPa के दबाव में 200-220 ° C तक गर्म किया जाता है, तो काला फास्फोरस बनता है। इस प्रकार के परिवर्तन को उत्प्रेरक के रूप में, साथ ही बोने के लिए थोड़ी मात्रा में काले फास्फोरस का उपयोग करके सामान्य दबाव (टी 370 डिग्री सेल्सियस पर) पर भी किया जा सकता है। ब्लैक फॉस्फोरस एक क्रिस्टलीय पदार्थ है जिसमें एक समचतुर्भुज जाली (a=0.331, b=0.438 और c=1.05 nm), घनत्व 2690 kg/m 3 , गलनांक 1000 °C होता है; दिखने में ग्रेफाइट के समान; अर्धचालक, प्रतिचुंबकीय। जब 560-580°C के तापमान पर गर्म किया जाता है और संतृप्त वाष्प दाब लाल फास्फोरस में बदल जाता है।

रासायनिक फास्फोरस

फॉस्फोरस परमाणु डायटोमिक (पी 2) और टेट्राएटोमिक (पी 4) पॉलिमर अणुओं में संयुक्त होते हैं। पर सबसे स्थिर सामान्य स्थितिआपस में जुड़े P4 टेट्राहेड्रा की लंबी श्रृंखला वाले अणु। यौगिकों में, फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था +5, +3, -3 होती है। रासायनिक यौगिकों में नाइट्रोजन की तरह, यह मुख्य रूप से बनता है सहसंयोजक बंधन. फास्फोरस एक प्रतिक्रियाशील तत्व है। इसका सफेद संशोधन सबसे अधिक सक्रिय है, जो लगभग 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अनायास प्रज्वलित होता है, इसलिए इसे पानी की एक परत के नीचे संग्रहीत किया जाता है। लाल फास्फोरस प्रभाव या घर्षण पर प्रज्वलित होता है। काला फास्फोरस निष्क्रिय होता है और प्रज्वलित होने पर शायद ही प्रज्वलित होता है। फॉस्फोरस का ऑक्सीकरण आमतौर पर केमिलुमिनेसिसेंस के साथ होता है। ऑक्सीजन की अधिकता में फॉस्फोरस के दहन के दौरान, पी 2 ओ 5 का निर्माण होता है, जिसमें मुख्य रूप से पी 2 ओ 3 की कमी होती है। फॉस्फोरस एसिड बनाता है: ऑर्थो- (एच 3 पीओ 4), पॉलीफॉस्फोरिक (एच एन + 2 पीओ 3 एन + 1), फॉस्फोरस (एच 3 पीओ 3), फॉस्फोरस (एच 4 पी 2 ओ 6), फॉस्फोरस (एच 3 पीओ 2) , साथ ही साथ पेरासिड्स: परफोस्फोरिक (एच 4 पी 2 ओ 8) और मोनोपरफोस्फोरिक (एच 3 पीओ 5)।

फास्फोरस सभी हैलोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है, बड़ी मात्रा में गर्मी जारी करता है। फास्फोरस सल्फाइड और नाइट्राइड ज्ञात हैं। 2000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, फॉस्फोरस कार्बन के साथ कार्बाइड (पीसी 3) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है; जब फास्फोरस को धातुओं के साथ गर्म किया जाता है - फॉस्फाइड। सफेद फास्फोरस और इसके यौगिक अत्यधिक जहरीले होते हैं, एमपीसी 0.03 मिलीग्राम/एम 3।

प्रकृति में फास्फोरस

पृथ्वी की पपड़ी (क्लार्क) में फास्फोरस की औसत सामग्री 9.3.10 -2% है, अल्ट्राबेसिक चट्टानों में 1.7 है। 10 -2%, मूल - 1.4.10 -2%, अम्लीय - 7.10 -2%, तलछटी - 7.7.10 -2%। फास्फोरस मैग्मैटिक प्रक्रियाओं में शामिल होता है और जीवमंडल में सख्ती से पलायन करता है। दोनों प्रक्रियाएं इसके बड़े संचय से जुड़ी हैं, जो एपेटाइट्स के औद्योगिक जमा बनाती हैं - सीए 5 (पीओ 4) 3 (एफ, सीएल) और फॉस्फोराइट्स - अनाकार सीए 5 (पीओ 4) 3 (ओएच, सीओ 3) विभिन्न अशुद्धियों के साथ। फास्फोरस एक अत्यंत महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्व है जो कई जीवों द्वारा जमा किया जाता है। यह बायोजेनिक प्रवासन के साथ है कि पृथ्वी की पपड़ी में फास्फोरस एकाग्रता की प्रक्रियाएं जुड़ी हुई हैं। फॉस्फोरस युक्त 180 से अधिक खनिज ज्ञात हैं।

प्राप्त करना और उपयोग करना

औद्योगिक पैमाने पर, फॉस्फोरस को सिलिका (क्वार्ट्ज रेत) की उपस्थिति में 1400-1600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कोक के साथ इलेक्ट्रोथर्मल कमी द्वारा प्राकृतिक फॉस्फेट से निकाला जाता है; धूल से साफ होने के बाद गैसीय फास्फोरस को संघनक इकाइयों में भेजा जाता है, जहां तरल तकनीकी सफेद फास्फोरस पानी की एक परत के नीचे एकत्र किया जाता है। उत्पादित फास्फोरस के थोक को फॉस्फोरिक एसिड और फॉस्फेट उर्वरकों और इसके आधार पर प्राप्त तकनीकी लवणों में संसाधित किया जाता है। फॉस्फोरिक एसिड के लवण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं - फॉस्फेट, कुछ हद तक - फॉस्फाइट और हाइपोफॉस्फाइट। सफेद फास्फोरस का उपयोग आग लगाने वाले और धुएँ के गोले के निर्माण में किया जाता है; लाल - मैच उत्पादन में।