磷元素概述.doc

一、概述
元素名称:磷
原子序数:15 ,第三周期,第VA族(氮族)
元素符号:P
元素原子量:
晶体结构:晶胞为简单立方晶胞。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
元素在太阳中的含量:(ppm) 7
元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面
地壳中含量:(ppm) 1000
氧化态: ±3,5,4
二、单质性质
1、白磷纯白磷是无色透明的晶体,遇光逐渐变为黄色,所以又叫黄磷。黄磷有剧毒,。白磷晶体是由P4分子组成的分子晶体,P4分子是正四面体构型。分子中P—P键长是221pm,键角∠PPP是60,在P4分子中,每个P原子用它的3个p轨道与另外三个P原子的p轨道间形成三个σ键时,这种纯的p轨道间的键角应为90,实际上却是60,所以P4分子具有张力,这种张力的存在使每一个P—P键的键能减弱,易于断裂,因此使得白磷在常温下有很高的化学活性。
2、红磷将白磷隔绝空气在673K加热数小时就可以转化为红磷。红磷是紫磷的无定形体,是一种暗红色的粉末,不溶于水、碱和CS2中,没有毒性。
红磷是由9个磷原子连接成的稠环结构,相当一个6圆环与一个5圆环交叉在一起,横看是个通道,侧看也是个通道。
3、黑磷黑磷是磷的一种最稳定的变体,将白磷在高压()下或在常压用Hg做催化剂并以小量黑磷做“晶种”,在493~643K温度加热8天才可得到黑磷。黑磷具有石墨状的片层结构并能导电,所以黑磷有“金属磷”之称。
三、常见化合物性质
1、五氧化二磷
①五氧化二磷的制备磷在充分的氧气中燃烧,可以生成P4O10,这个化合物常简称为五氧化二磷。
②五氧化二磷的结构在P4O6的球状分子中,每个P原子上还有一对孤电子对,会受到O2分子的进攻,生成四个P=O双键,而形成P4O10的分子。
③五氧化二磷的性质五氧化二磷是白色粉末状固体,熔点693K,573K时升华。它有很强的吸水性,在空气中很快就潮解,因此它是一种最强的干燥剂。五氧化二磷与水作用激烈,放出大量热,生成P(Ⅴ)的各种含氧酸,并不能立即转变成磷酸,只有在HNO3存在下煮沸才能转变成磷酸:P4O10+6H2O=HNO3 (煮沸)=4H3P04 五氧化二磷是磷酸的酸酐。
2、三氧化二磷
①三氧化二磷的制备磷在常温下慢慢氧化,或在不充分的空气中燃烧,均可生成P(III)的氧化物P4O6,常称做三氧化二磷。 P4+3O2=P4O6
②三氧化二磷的结构 P4O6的生成可以看成是P4分子中的P-P键因受到O2分子的进攻而断开,在每个P原子间嵌入一个O原子而形成稠环分子。形成P4O6分子后,4个P原子的相对位置(正四面体的角顶)并不发生变化。
③三氧化二磷的性质由于三氧化二磷的分子具有似球状的结构而容易滑动,所以三氧化二磷是有滑腻感的白色吸潮性蜡状固体,,沸点(在氮气中)。三氧化二磷有很强的毒性,溶于冷水中缓慢地生成亚磷酸,它是亚磷酸酐:P4O6+6H2O(冷)==4H3PO3 三氧化二磷在热水中歧化生成磷酸和放出磷化氢:P4O6+6H2O(热)==PH3↑+3H3PO4 三氧化二磷易溶于有机溶剂中。
3、磷酸
①。无色粘稠状液体或无色正交