ફોસ્ફરસ માંથી મળે છે. સફેદ ફોસ્ફરસ ગ્લો

પ્રકૃતિમાં વ્યાપ. પૃથ્વીના પોપડામાં ફોસ્ફરસનો સમૂહ અંશ 0.08% છે. પ્રકૃતિમાં જોવા મળતા સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફોસ્ફરસ ખનિજો ફ્લોરાપેટાઇટ Ca5(PO4)3F અને ફોસ્ફોરાઇટ Ca3(PO4)2 છે.

ગુણધર્મો.ફોસ્ફરસ ઘણા બધા એલોટ્રોપિક ફેરફારો બનાવે છે, જે ગુણધર્મોમાં સ્પષ્ટપણે અલગ પડે છે. સફેદ ફોસ્ફરસ એ નરમ સ્ફટિકીય પદાર્થ છે. P4 પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે. 44.1 ° સે તાપમાને ઓગળે છે. કાર્બન ડાયસલ્ફાઇડ CS2 માં ખૂબ જ દ્રાવ્ય. અત્યંત ઝેરી અને સરળતાથી સળગાવે છે.

જ્યારે સફેદ ફોસ્ફરસ ગરમ થાય છે, ત્યારે લાલ ફોસ્ફરસ બને છે. તે વિવિધ પરમાણુ લંબાઈ ધરાવતા કેટલાક ફેરફારોનું મિશ્રણ છે. લાલ ફોસ્ફરસનો રંગ, ઉત્પાદનની પદ્ધતિ અને શરતોના આધારે, હળવા લાલથી જાંબલી અને ઘેરા બદામી સુધી બદલાઈ શકે છે. તેનું ગલનબિંદુ 585-600° છે.

બ્લેક ફોસ્ફરસ એ સૌથી સ્થિર ફેરફાર છે. દેખાવમાં તે ગ્રેફાઇટ જેવું જ છે. સફેદ ફોસ્ફરસથી વિપરીત, લાલ અને કાળો ફોસ્ફરસ કાર્બન ડિસલ્ફાઇડમાં ઓગળતો નથી; તે ઝેરી કે જ્વલનશીલ નથી.

ફોસ્ફરસ રાસાયણિક રીતે નાઇટ્રોજન કરતાં વધુ સક્રિય છે. ફોસ્ફરસની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ એલોટ્રોપિક ફેરફાર પર આધાર રાખે છે જેમાં તે જોવા મળે છે. આમ, સફેદ ફોસ્ફરસ સૌથી વધુ સક્રિય છે, અને કાળો ફોસ્ફરસ સૌથી ઓછો સક્રિય છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના સમીકરણોમાં, સફેદ ફોસ્ફરસ સામાન્ય રીતે સૂત્ર P4 સાથે લખવામાં આવે છે, જે તેના પરમાણુઓની રચનાને અનુરૂપ છે. ફોસ્ફરસના લાલ અને કાળા ફેરફારો સામાન્ય રીતે P સૂત્ર સાથે લખવામાં આવે છે. જો ફેરફાર અજાણ્યો હોય અથવા કોઈપણ હોઈ શકે તો તે જ પ્રતીકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

1. સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા - બિન-ધાતુઓ. ફોસ્ફરસ ઘણી બિન-ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે: ઓક્સિજન, સલ્ફર, હેલોજન હાઇડ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી; ફોસ્ફરસ વધારે છે કે ઉણપ છે તેના આધારે, ફોસ્ફરસ સંયોજનો (III) અને (V) રચાય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

2P + 3Br2 = 2PBr3 અથવા 2P + 5Br2 = 2PBr5

2. ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. જ્યારે ફોસ્ફરસને ધાતુઓ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ફોસ્ફાઇડ્સ રચાય છે:

3Mg + 2P = Mg3P2

કેટલીક ધાતુઓના ફોસ્ફાઈડ્સ પાણી સાથે વિઘટિત થઈને ફોસ્ફાઈન ગેસ PH3 બનાવી શકે છે:

Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2PH3

ફોસ્ફાઈન PH3 એમોનિયા NH3 જેવા જ રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.

3. આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. જ્યારે સફેદ ફોસ્ફરસને આલ્કલી દ્રાવણમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે અપ્રમાણસર થાય છે:

P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3NaH2PO2

રસીદ. ફોસ્ફરસ કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ Ca3(PO4)2 માંથી ઔદ્યોગિક રીતે મેળવવામાં આવે છે, જે ફોસ્ફોરાઈટ અને ફ્લોરાપેટાઈટથી અલગ પડે છે. ઉત્પાદન પદ્ધતિ ફોસ્ફરસ માટે Ca3(PO4)2 ની ઘટાડાની પ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે.

કોક (કાર્બન) નો ઉપયોગ ફોસ્ફરસ સંયોજનો માટે ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે થાય છે. કેલ્શિયમ સંયોજનોને બાંધવા માટે, ક્વાર્ટઝ રેતી SiO2 પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીમાં ઉમેરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓમાં હાથ ધરવામાં આવે છે (ઉત્પાદનને ઇલેક્ટ્રોથર્મલ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે). પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C = 6CaSiO3 + P4 + 10CO

પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન સફેદ ફોસ્ફરસ છે. અશુદ્ધિઓની હાજરીને લીધે, તકનીકી ફોસ્ફરસમાં પીળો રંગ હોય છે, તેથી ઉદ્યોગમાં તેને પીળો ફોસ્ફરસ કહેવામાં આવે છે.

ફોસ્ફરસ ખાતરો. ફોસ્ફરસ, નાઇટ્રોજનની જેમ, છોડના વિકાસ અને મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિને સુનિશ્ચિત કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ તત્વ છે. છોડ જમીનમાંથી ફોસ્ફરસ કાઢે છે, તેથી તેના અનામતને સમયાંતરે ફોસ્ફરસ ખાતરો ઉમેરીને ફરી ભરવું જોઈએ. ફોસ્ફરસ ખાતરો કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે કુદરતી ફોસ્ફોરાઇટ અને ફ્લોરાપેટાઇટનો ભાગ છે.

સૌથી સરળ ફોસ્ફરસ ખાતર - ફોસ્ફેટ ખડક ગ્રાઉન્ડ ફોસ્ફોરાઇટ Ca3(PO4)2 છે. આ ખાતર થોડું દ્રાવ્ય છે; તે માત્ર એસિડિક જમીન પર છોડ દ્વારા શોષી શકાય છે.

કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ પર સલ્ફ્યુરિક એસિડની ક્રિયા સરળ સુપરફોસ્ફેટ ઉત્પન્ન કરે છે, જેનું મુખ્ય ઘટક કેલ્શિયમ ડાયહાઈડ્રોજન ફોસ્ફેટ Ca(H2PO4)2 છે. તે દ્રાવ્ય પદાર્થ છે અને છોડ દ્વારા સરળતાથી શોષાય છે. સરળ સુપરફોસ્ફેટ ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિ પ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

મુખ્ય ઘટક ઉપરાંત, સુપરફોસ્ફેટમાં 50% કેલ્શિયમ સલ્ફેટ હોય છે, જે બેલાસ્ટ છે. ખાતરમાં ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ વધારવા માટે, ફોસ્ફોરાઇટને ફોસ્ફોરિક એસિડથી સારવાર આપવામાં આવે છે:

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2

પરિણામી ખાતરને ડબલ સુપરફોસ્ફેટ કહેવામાં આવે છે. ઉચ્ચ ફોસ્ફરસ સામગ્રી સાથે અન્ય ફોસ્ફેટ ખાતર CaHPO4·2H2O અવક્ષેપ છે.

અત્યંત કેન્દ્રિત ફોસ્ફરસ ખાતરો સુપરફોસ્ફોરિક એસિડના આધારે તૈયાર કરવામાં આવે છે - પોલીફોસ્ફોરિક એસિડ H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13, વગેરેનું મિશ્રણ. આ એસિડ્સ શૂન્યાવકાશમાં ફોસ્ફોરિક એસિડ H3PO4 ને ગરમ કરવાથી બને છે.

જ્યારે પોલીફોસ્ફોરિક એસિડ એમોનિયા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ્સ રચાય છે, જેનો ઉપયોગ જટિલ નાઇટ્રોજન-ફોસ્ફરસ ખાતર તરીકે થાય છે.

નાઇટ્રોજનની સાથે, ફોસ્ફરસનો કેટલાક અન્ય જટિલ ખાતરોમાં સમાવેશ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે એમોફોસ NH4H2PO4 અને ડાયમ્મોફોસ (NH4)2HPO4.

ફોસ્ફરસ જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. તે પૃથ્વીની ઊંડાઈમાં, પાણીમાં અને આપણા શરીરમાં જોવા મળે છે, અને એકેડેમિશિયન ફર્સમેને તેને "જીવન અને વિચારનું તત્વ" પણ ઉપનામ આપ્યું છે. તેની ઉપયોગીતા હોવા છતાં, સફેદ ફોસ્ફરસ અત્યંત જોખમી અને ઝેરી હોઈ શકે છે. ચાલો તેની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધુ વિગતવાર વાત કરીએ.

એક તત્વ ખોલી રહ્યું છે

ફોસ્ફરસની શોધનો ઇતિહાસ રસાયણશાસ્ત્રથી શરૂ થયો. 15મી સદીથી, યુરોપીયન વૈજ્ઞાનિકો ફિલોસોફરના પથ્થર અથવા "મહાન અમૃત" શોધવા માટે ઉત્સુક છે જેની મદદથી તેઓ કોઈપણ ધાતુને સોનામાં ફેરવી શકે છે.

17મી સદીમાં, રસાયણશાસ્ત્રી હેનિગ બ્રાંડે નક્કી કર્યું કે "મેજિક રીએજન્ટ" માટેનો માર્ગ પેશાબમાંથી પસાર થાય છે. તે પીળો છે, જેનો અર્થ છે કે તેમાં સોનું છે અથવા કોઈક રીતે તેની સાથે જોડાયેલ છે. વૈજ્ઞાનિકે કાળજીપૂર્વક સામગ્રી એકત્રિત કરી, તેનો બચાવ કર્યો અને પછી તેને નિસ્યંદિત કર્યો. સોનાને બદલે, તેને એક સફેદ પદાર્થ મળ્યો જે અંધારામાં ચમકતો હતો અને સારી રીતે બળી ગયો હતો.

બ્રાન્ડે શોધને "કોલ્ડ ફાયર" તરીકે ઓળખાવી. પાછળથી, આઇરિશ રસાયણશાસ્ત્રી રોબર્ટ બોયલ અને જર્મન એન્ડ્રીઆસ મેગગ્રાફને આવી જ રીતે ફોસ્ફરસ મેળવવાનો વિચાર આવ્યો. બાદમાં પેશાબમાં કોલસો, રેતી અને ખનિજ ફોસ્જેનાઇટ પણ ઉમેર્યા. ત્યારબાદ, પદાર્થને ફોસ્ફરસ મિરાબિલિસ નામ આપવામાં આવ્યું, જેનું ભાષાંતર "પ્રકાશના ચમત્કારિક વાહક" ​​તરીકે થાય છે.

લ્યુમિનિફરસ તત્વ

ફોસ્ફરસની શોધ રસાયણશાસ્ત્રીઓમાં એક વાસ્તવિક ઉત્તેજના બની હતી. કેટલાકે બ્રાન્ડમાંથી પદાર્થ મેળવવાનું રહસ્ય ખરીદવા માટે અવાર-નવાર પ્રયાસ કર્યો, અન્ય લોકોએ જાતે જ ત્યાં પહોંચવાનો પ્રયાસ કર્યો. 18મી સદીમાં, તે સાબિત થયું કે તત્વ સજીવોના હાડકાના અવશેષોમાં સમાયેલું છે, અને તેના ઉત્પાદન માટે ઘણી ફેક્ટરીઓ ટૂંક સમયમાં ખોલવામાં આવી.

ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી લેવોઇસિયરે સાબિત કર્યું કે ફોસ્ફરસ એક સરળ પદાર્થ છે. સામયિક કોષ્ટકમાં તે નંબર 15 છે. નાઇટ્રોજન, એન્ટિમોની, આર્સેનિક અને બિસ્મથ સાથે, તે પનિકટાઇડ્સના જૂથ સાથે સંબંધ ધરાવે છે અને તેને બિન-ધાતુ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

તત્વ પ્રકૃતિમાં એકદમ સામાન્ય છે. ટકાવારીની દ્રષ્ટિએ, તે પૃથ્વીના પોપડાના સમૂહમાં 13મા ક્રમે છે. ફોસ્ફરસ સક્રિય રીતે ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને મુક્ત સ્વરૂપમાં જોવા મળતું નથી. તે અસંખ્ય ખનિજોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (190 થી વધુ), જેમ કે ફોસ્ફોરાઇટ, એપેટાઇટ વગેરે.

સફેદ ફોસ્ફરસ

ફોસ્ફરસ અનેક સ્વરૂપો અથવા એલોટ્રોપ્સમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેઓ ઘનતા, રંગ અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં એકબીજાથી અલગ છે. સામાન્ય રીતે ચાર મુખ્ય સ્વરૂપો હોય છે: સફેદ, કાળો, લાલ અને મેટાલિક ફોસ્ફરસ. અન્ય ફેરફારો ફક્ત ઉપરોક્તનું મિશ્રણ છે.

સફેદ ફોસ્ફરસ ખૂબ અસ્થિર છે. સામાન્ય પ્રકાશની સ્થિતિમાં તે ઝડપથી લાલ થઈ જાય છે, પરંતુ ઉચ્ચ દબાણથી તે કાળું થઈ જાય છે. તેના અણુઓ ટેટ્રાહેડ્રોનના રૂપમાં ગોઠવાયેલા છે. તે પરમાણુ સૂત્ર P4 સાથે સ્ફટિકીય મોલેક્યુલર જાળી ધરાવે છે.

હું પીળા ફોસ્ફરસને પણ પ્રકાશિત કરું છું. આ પદાર્થનો બીજો ફેરફાર નથી, પરંતુ અશુદ્ધ સફેદ ફોસ્ફરસનું નામ છે. તેમાં કાં તો આછો અથવા ઘેરો બદામી રંગ હોઈ શકે છે અને તે મજબૂત ઝેરીતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

સફેદ ફોસ્ફરસના ગુણધર્મો

પદાર્થની સુસંગતતા અને દેખાવ મીણ જેવું લાગે છે. તેમાં લસણની ગંધ હોય છે અને તે સ્પર્શ માટે ચીકણું હોય છે. ફોસ્ફરસ નરમ હોય છે (તેને ખૂબ પ્રયત્નો કર્યા વિના છરીથી કાપી શકાય છે) અને તે વિકૃત છે. સફાઈ કર્યા પછી તે રંગહીન થઈ જાય છે. તેના પારદર્શક સ્ફટિકો સૂર્યમાં અસ્પષ્ટપણે ચમકતા હોય છે અને હીરા જેવા દેખાય છે.

તે 44 ડિગ્રી પર પીગળે છે. પદાર્થની પ્રવૃત્તિ ઓરડાના તાપમાને પણ પોતાને પ્રગટ કરે છે. ફોસ્ફરસની મુખ્ય લાક્ષણિકતા તેની કેમીલ્યુમિનેસેન્ટ અથવા ગ્લો કરવાની ક્ષમતા છે. હવામાં ઓક્સિડાઇઝિંગ, તે સફેદ-લીલો પ્રકાશ બહાર કાઢે છે, અને સમય જતાં તે સ્વયંભૂ સળગે છે.

પદાર્થ પાણીમાં વ્યવહારીક રીતે અદ્રાવ્ય છે, પરંતુ ઓક્સિજન સાથે લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવાથી તેમાં બળી શકે છે. તે કાર્બનિક સોલવન્ટમાં સારી રીતે ઓગળી જાય છે, જેમ કે કાર્બન ડિસલ્ફાઇડ, લિક્વિડ પેરાફિન અને બેન્ઝીન.

ફોસ્ફરસની અરજી

માણસે શાંતિપૂર્ણ અને લશ્કરી હેતુઓ માટે ફોસ્ફરસને "કાબૂમાં" રાખ્યું છે. આ પદાર્થનો ઉપયોગ ફોસ્ફોરિક એસિડ બનાવવા માટે થાય છે, જેનો ઉપયોગ ખાતરો માટે થાય છે. અગાઉ, તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ ઊનને રંગવા અને પ્રકાશસંવેદનશીલ પ્રવાહી મિશ્રણ બનાવવા માટે થતો હતો.

સફેદ ફોસ્ફરસનો વ્યાપક ઉપયોગ થતો નથી. તેનું મુખ્ય મૂલ્ય જ્વલનશીલતા છે. આમ, પદાર્થનો ઉપયોગ ઉશ્કેરણીજનક દારૂગોળો માટે થાય છે. આ પ્રકારનું શસ્ત્ર બંને વિશ્વ યુદ્ધો દરમિયાન સંબંધિત હતું. તેનો ઉપયોગ 2009માં ગાઝા યુદ્ધમાં તેમજ 2016માં ઈરાકમાં થયો હતો.

લાલ ફોસ્ફરસનો વધુ પ્રમાણમાં ઉપયોગ થાય છે. તેનો ઉપયોગ બળતણ, લુબ્રિકન્ટ્સ, વિસ્ફોટક અને મેચ હેડ બનાવવા માટે થાય છે. વિવિધ ફોસ્ફરસ સંયોજનોનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં વોટર સોફ્ટનર્સમાં થાય છે અને ધાતુને કાટથી બચાવવા માટે પેસિવેશન એજન્ટ્સમાં ઉમેરવામાં આવે છે.

શરીરમાં સામગ્રી અને મનુષ્યો પર અસર

ફોસ્ફરસ આપણા માટે મહત્વપૂર્ણ તત્વોમાંનું એક છે. કેલ્શિયમ સાથે સંયોજનોના સ્વરૂપમાં, તે દાંત અને હાડપિંજરમાં હાજર છે, હાડકાંને કઠિનતા અને શક્તિ આપે છે. તત્વ એટીપી અને ડીએનએ સંયોજનોમાં હાજર છે. મગજના કાર્ય માટે તે જરૂરી છે. ચેતા કોષોમાં હોવાથી, તે ચેતા આવેગના પ્રસારણને પ્રોત્સાહન આપે છે.

ફોસ્ફરસ સ્નાયુ પેશીઓમાં જોવા મળે છે. તે શરીરમાં પ્રવેશતા પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાંથી ઉર્જાને રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયામાં સામેલ છે. તત્વ કોષોમાં એસિડ-બેઝ સંતુલન જાળવી રાખે છે, અને તેમનું વિભાજન થાય છે. તે ચયાપચયને પ્રોત્સાહન આપે છે અને શરીરની વૃદ્ધિ અને પુનઃપ્રાપ્તિ દરમિયાન જરૂરી છે.

જો કે, ફોસ્ફરસ ખતરનાક બની શકે છે. સફેદ ફોસ્ફરસ પોતે ખૂબ ઝેરી છે. 50 મિલિગ્રામથી વધુની માત્રા જીવલેણ છે. ફોસ્ફરસનું ઝેર ઉલટી, માથાનો દુખાવો અને પેટમાં દુખાવો સાથે છે. ત્વચા સાથે પદાર્થના સંપર્કથી બળે છે જે ખૂબ જ ધીરે ધીરે અને પીડાદાયક રીતે રૂઝ આવે છે.

શરીરમાં વધારે ફોસ્ફરસ બરડ હાડકાં, કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગો, રક્તસ્રાવ અને એનિમિયા તરફ દોરી જાય છે. યકૃત અને પાચન તંત્ર પણ ફોસ્ફરસ ઓવરસેચ્યુરેશનથી પીડાય છે.

ફોસ્ફરસ(ગ્રીક ફોસ્ફરસમાંથી - લ્યુમિનિફેરસ; lat. ફોસ્ફરસ) પી, સામયિક સિસ્ટમના જૂથ Vનું રાસાયણિક તત્વ; અણુ ક્રમાંક 15, અણુ સમૂહ 30.97376. તેમાં એક સ્થિર ન્યુક્લાઈડ 31 P છે. થર્મલ ન્યુટ્રોનને પકડવા માટે અસરકારક ક્રોસ સેક્શન 18 10 -30 m 2 છે. બાહ્ય રૂપરેખાંકન અણુ 3 નું ઇલેક્ટ્રોન શેલ s 2 3પી 3 ; ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ -3, +3 અને +5; P 0 થી P 5+ (eV) ના સંક્રમણ દરમિયાન અનુક્રમિક આયનીકરણની ઊર્જા: 10.486, 19.76, 30.163, 51.36, 65.02; ઇલેક્ટ્રોન એફિનિટી 0.6 eV; પાઉલિંગ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી 0.134 nm, આયનીય ત્રિજ્યા (સંકલન નંબરો કૌંસમાં દર્શાવેલ છે) 0.186 nm P 3-, 0.044 nm (6) માટે P 07, 019m (6). 5), P 5+ માટે 0.038 nm (6)

પૃથ્વીના પોપડામાં સરેરાશ ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ સમૂહ દ્વારા 0.105%, પાણી અને મહાસાગરોમાં 0.07 mg/l છે. લગભગ 200 ફોસ્ફરસ ખનિજો જાણીતા છે. તે બધા ફોસ્ફેટ્સ છે. આમાંથી, સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે ઉદાસીનજે આધાર છે ફોસ્ફોરાઈટમોનાઝાઇટ CePO 4 , xenotime YPO 4 , amblygonite LiAlPO 4 (F, OH), ટ્રિફિલાઇન Li(Fe, Mn)PO 4 , ટોર્બરનાઇટ Cu(UO 2) 2 (PO 4) 2 12H 2 O, યુટ્યુનાઇટ Ca ( UO 2) 2 (PO 4) 2 x x 10H 2 O, vivianite Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, પાયરોમોર્ફાઇટ Pb 5 (PO 4) 3 C1, પીરોજ CuA1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 5H 2 વિશે.

ગુણધર્મો.તે જાણીતું છે કે સેન્ટ. ફોસ્ફરસના 10 ફેરફારો, જેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ સફેદ, લાલ અને કાળો ફોસ્ફરસ છે (તકનીકી સફેદ ફોસ્ફરસને પીળો ફોસ્ફરસ કહેવામાં આવે છે). ફોસ્ફરસ ફેરફારો માટે કોઈ સમાન હોદ્દો સિસ્ટમ નથી. સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફેરફારોના કેટલાક ગુણધર્મો કોષ્ટકમાં સરખાવવામાં આવ્યા છે. સ્ફટિકીય બ્લેક ફોસ્ફરસ (PI) સામાન્ય સ્થિતિમાં થર્મોડાયનેમિકલી સ્થિર છે. સફેદ અને લાલ ફોસ્ફરસ મેટાસ્ટેબલ છે, પરંતુ પરિવર્તનના નીચા દરને કારણે તેઓ સામાન્ય સ્થિતિમાં લગભગ અમર્યાદિત સમય માટે સાચવી શકાય છે.

બિન-ધાતુઓ સાથે ફોસ્ફરસ સંયોજનો

સરળ પદાર્થોના સ્વરૂપમાં ફોસ્ફરસ અને હાઇડ્રોજન વ્યવહારીક રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી. ફોસ્ફરસના હાઇડ્રોજન ડેરિવેટિવ્ઝ પરોક્ષ રીતે મેળવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

Ca 3 P 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2PH 3

ફોસ્ફાઈન PH 3 એ સડેલી માછલીની ગંધ સાથેનો રંગહીન, અત્યંત ઝેરી ગેસ છે. ફોસ્ફાઈન પરમાણુને એમોનિયા પરમાણુ તરીકે વિચારી શકાય છે. જો કે, H-P-H બોન્ડ વચ્ચેનો કોણ એમોનિયા કરતા ઘણો નાનો છે. આનો અર્થ એ છે કે ફોસ્ફિનના કિસ્સામાં હાઇબ્રિડ બોન્ડની રચનામાં એસ-ક્લાઉડ્સની ભાગીદારીના હિસ્સામાં ઘટાડો. ફોસ્ફરસ-હાઈડ્રોજન બોન્ડ નાઈટ્રોજન-હાઈડ્રોજન બોન્ડ કરતાં ઓછા મજબૂત હોય છે. ફોસ્ફાઈનના દાતા ગુણધર્મો એમોનિયા કરતા ઓછા ઉચ્ચારવામાં આવે છે. ફોસ્ફાઈન પરમાણુની નીચી ધ્રુવીયતા અને પ્રોટોન-સ્વીકારવાની નબળી પ્રવૃત્તિ માત્ર પ્રવાહી અને ઘન અવસ્થામાં જ નહીં, પણ દ્રાવણમાં પાણીના અણુઓ સાથે, તેમજ ફોસ્ફોનિયમ આયન PH 4+ની નીચી સ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે. . ઘન અવસ્થામાં સૌથી સ્થિર ફોસ્ફોનિયમ ક્ષાર તેનું આયોડાઇડ PH 4 I છે. ફોસ્ફોનિયમ ક્ષાર પાણી અને ખાસ કરીને આલ્કલાઇન દ્રાવણ સાથે જોરશોરથી વિઘટન કરે છે:

PH 4 I + KOH = PH 3 + KI + H 2 O

ફોસ્ફાઈન અને ફોસ્ફોનિયમ ક્ષાર મજબૂત ઘટાડતા એજન્ટો છે. હવામાં, ફોસ્ફિન ફોસ્ફોરિક એસિડમાં બળી જાય છે:

PH 3 + 2O 2 = H 3 PO 4

જ્યારે સક્રિય ધાતુઓના ફોસ્ફાઈડ્સ એસિડ દ્વારા વિઘટિત થાય છે, ત્યારે ડિફોસ્ફાઈન P 2 H 4 એક સાથે અશુદ્ધતા તરીકે ફોસ્ફાઈન સાથે રચાય છે. ડિફોસ્ફાઈન એ રંગહીન અસ્થિર પ્રવાહી છે જેનું પરમાણુ બંધારણ હાઈડ્રાઈઝિન જેવું જ છે, પરંતુ ફોસ્ફાઈન મૂળભૂત ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરતું નથી. તે હવામાં સ્વયંભૂ સળગે છે અને જ્યારે પ્રકાશમાં સંગ્રહિત થાય છે અથવા જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે વિઘટિત થાય છે. તેના ભંગાણ ઉત્પાદનોમાં ફોસ્ફરસ, ફોસ્ફીન અને પીળો આકારહીન પદાર્થ હોય છે. આ ઉત્પાદનને નક્કર હાઇડ્રોજન ફોસ્ફાઇડ કહેવામાં આવે છે, અને સૂત્ર P 12 H 6 તેને સોંપેલ છે.

હેલોજન સાથે, ફોસ્ફરસ ટ્રાઇ- અને પેન્ટાહલાઇડ્સ બનાવે છે. આ ફોસ્ફરસ ડેરિવેટિવ્ઝ બધા એનાલોગ માટે જાણીતા છે, પરંતુ ક્લોરિન સંયોજનો વ્યવહારિક રીતે મહત્વપૂર્ણ છે. RG 3 અને RG 5 ઝેરી છે અને સીધા સાદા પદાર્થોમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

આરજી 3 - સ્થિર એક્ઝોથર્મિક સંયોજનો; PF 3 રંગહીન ગેસ છે, PCl 3 અને PBr 3 રંગહીન પ્રવાહી છે, અને PI 3 લાલ સ્ફટિકો છે. નક્કર સ્થિતિમાં, તમામ ટ્રાઇહાલાઇડ્સ પરમાણુ બંધારણ સાથે સ્ફટિકો બનાવે છે. RG 3 અને RG 5 એ એસિડ બનાવતા સંયોજનો છે:

PI 3 + 3H 2 O = 3HI + H 3 PO 3

બંને ફોસ્ફરસ નાઇટ્રાઇડ જાણીતા છે, જે ટ્રાઇ- અને પેન્ટાકોવેલેન્ટ સ્ટેટ્સને અનુરૂપ છે: PN અને P 2 N 5 . બંને સંયોજનોમાં, નાઇટ્રોજન ત્રિસંયોજક છે. બંને નાઈટ્રાઈડ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય અને પાણી, એસિડ અને આલ્કલી માટે પ્રતિરોધક છે.

પીગળેલા ફોસ્ફરસ સલ્ફરને સારી રીતે ઓગાળી દે છે, પરંતુ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ઊંચા તાપમાને થાય છે. ફોસ્ફરસ સલ્ફાઇડ્સમાંથી, P 4 S 3 , P 4 S 7 , અને P 4 S 10 શ્રેષ્ઠ અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. આ સલ્ફાઇડ્સ નેપ્થાલિન ઓગળવામાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે અને પીળા સ્ફટિકોના રૂપમાં અલગ કરી શકાય છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે સલ્ફાઇડ્સ સળગે છે અને P 2 O 5 અને SO 2 બને છે. પાણી સાથે તે બધા ધીમે ધીમે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડના પ્રકાશન અને ફોસ્ફરસ ઓક્સિજન એસિડની રચના સાથે વિઘટિત થાય છે.

ધાતુઓ સાથે ફોસ્ફરસ સંયોજનો

સક્રિય ધાતુઓ સાથે, ફોસ્ફરસ મીઠા જેવા ફોસ્ફાઇડ્સ બનાવે છે, જે શાસ્ત્રીય વેલેન્સીના નિયમોનું પાલન કરે છે. p-ધાતુઓ, તેમજ ઝીંક પેટાજૂથની ધાતુઓ, બંને સામાન્ય અને આયન-સમૃદ્ધ ફોસ્ફાઈડ આપે છે. આમાંના મોટાભાગના સંયોજનો સેમિકન્ડક્ટર ગુણધર્મો દર્શાવે છે, એટલે કે. તેમનામાં પ્રબળ બંધન સહસંયોજક છે. નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ વચ્ચેનો તફાવત, કદ અને ઉર્જા પરિબળોને કારણે, આ તત્વોની સંક્રમણ ધાતુઓ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં સૌથી વધુ લાક્ષણિકતાપૂર્વક પ્રગટ થાય છે. નાઇટ્રોજન માટે, બાદમાં સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, મુખ્ય વસ્તુ મેટલ-જેવા નાઇટ્રાઇડ્સનું નિર્માણ છે. ફોસ્ફરસ ધાતુ જેવા ફોસ્ફાઇડ્સ પણ બનાવે છે. ઘણા ફોસ્ફાઇડ્સ, ખાસ કરીને જેઓ મુખ્યત્વે સહસંયોજક બોન્ડ ધરાવે છે, તે પ્રત્યાવર્તનશીલ હોય છે. આમ, AlP 2197 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર પીગળે છે, અને ગેલિયમ ફોસ્ફાઇડનું ગલનબિંદુ 1577 ડિગ્રી સે. આલ્કલી અને આલ્કલાઇન ધરતીની ધાતુઓના ફોસ્ફાઈડ્સ પાણી દ્વારા સરળતાથી વિઘટિત થાય છે, ફોસ્ફાઈન મુક્ત કરે છે. ઘણા ફોસ્ફાઇડ્સ માત્ર સેમિકન્ડક્ટર (AlP, GaP, InP) જ નથી, પણ ફેરોમેગ્નેટ પણ છે, ઉદાહરણ તરીકે CoP અને Fe 3 P.

ફોસ્ફીન(હાઇડ્રોજન ફોસ્ફાઇડ, ફોસ્ફરસ હાઇડ્રાઇડ, IUPAC નામકરણ અનુસાર - ફોસ્ફેન PH 3) - સડેલી માછલીની ચોક્કસ ગંધ સાથે રંગહીન, અત્યંત ઝેરી, બદલે અસ્થિર ગેસ.

રંગહીન ગેસ. તે પાણીમાં ખરાબ રીતે ઓગળી જાય છે અને તેની સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. નીચા તાપમાને તે ઘન ક્લેથરેટ 8РН 3 ·46Н 2 О બેન્ઝીન, ડાયથાઈલ ઈથર, કાર્બન ડાયસલ્ફાઈડમાં દ્રાવ્ય બને છે. −133.8 °C પર તે ચહેરા-કેન્દ્રિત ક્યુબિક જાળી સાથે સ્ફટિકો બનાવે છે.

ફોસ્ફાઈન પરમાણુ પરમાણુ સમપ્રમાણતા C 3v (d PH = 0.142 nm, HPH = 93.5 o) સાથે ત્રિકોણીય પિરામિડનો આકાર ધરાવે છે. દ્વિધ્રુવ ક્ષણ 0.58 ડી છે, જે એમોનિયા કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. PH 3 અણુઓ વચ્ચેનો હાઇડ્રોજન બોન્ડ વ્યવહારીક રીતે દેખાતો નથી અને તેથી ફોસ્ફાઇનમાં ગલન અને ઉત્કલન બિંદુઓ ઓછા હોય છે.

ફોસ્ફાઈન તેના સમકક્ષ એમોનિયાથી ખૂબ જ અલગ છે. તેની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ એમોનિયા કરતા વધારે છે; તે પાણીમાં નબળી રીતે દ્રાવ્ય છે, કારણ કે તેનો આધાર એમોનિયા કરતા ઘણો નબળો છે. બાદમાં એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે H-P બોન્ડ નબળા ધ્રુવીકરણ છે અને ફોસ્ફરસ (3s 2) માં ઇલેક્ટ્રોનની એકલા જોડીની પ્રવૃત્તિ એમોનિયામાં નાઇટ્રોજન (2s 2) કરતા ઓછી છે.

ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં, જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે તત્વોમાં વિઘટન થાય છે:

સ્વયંસ્ફુરિત રીતે હવામાં સળગે છે (ડિફોસ્ફાઈન વરાળની હાજરીમાં અથવા 100 °C થી વધુ તાપમાને):

મજબૂત પુનઃસ્થાપન ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

1669 માં હેમ્બર્ગ રસાયણશાસ્ત્રી હેનિંગ બ્રાન્ડ દ્વારા ફોસ્ફરસની શોધ કરવામાં આવી હતી, જો કે એવા પુરાવા છે કે આરબ રસાયણશાસ્ત્રીઓ 12મી સદીમાં ફોસ્ફરસ મેળવવા સક્ષમ હતા. અન્ય રસાયણશાસ્ત્રીઓની જેમ, બ્રાન્ડે જીવનના અમૃત અથવા ફિલસૂફના પથ્થરને શોધવાનો પ્રયાસ કર્યો. સફેદ રેતી અને બાષ્પીભવન કરાયેલ પેશાબના મિશ્રણને ગરમ કરીને, તેણે એક પદાર્થ મેળવ્યો જે અંધારામાં ચમકતો હતો, જેને પહેલા "કોલ્ડ ફાયર" કહેવામાં આવે છે. ગૌણ નામ "ફોસ્ફરસ" ગ્રીક શબ્દો "ફોસ" પરથી આવે છે - પ્રકાશ અને "ફેરો" - હું વહન કરું છું. લેવોઇસિયરે સાબિત કર્યું કે ફોસ્ફરસ એક સરળ પદાર્થ છે.

પ્રકૃતિમાં હોવું, પ્રાપ્ત કરવું:

ફોસ્ફરસ એ પૃથ્વીના પોપડાના સૌથી સામાન્ય તત્વોમાંનું એક છે, તેની સામગ્રી તેના સમૂહના 0.08-0.09% છે. તેની ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રવૃત્તિને કારણે તે મુક્ત સ્થિતિમાં જોવા મળતું નથી. તે લગભગ 190 ખનિજો બનાવે છે, જેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ એપેટાઇટ Ca 5 (PO 4) 3 F, ફોસ્ફોરાઇટ Ca 3 (PO 4) 2 અને અન્ય છે. ફોસ્ફરસ લીલા છોડના તમામ ભાગોમાં જોવા મળે છે, ફળો અને બીજમાં પણ વધુ. પ્રાણીની પેશીઓમાં સમાયેલ, તે પ્રોટીન અને અન્ય આવશ્યક કાર્બનિક સંયોજનો (ATP) નો ભાગ છે અને જીવનનું એક તત્વ છે.
1500 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને કોક અને રેતી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે ફોસ્ફરસ એપેટાઇટ અથવા ફોસ્ફોરાઇટમાંથી મેળવવામાં આવે છે:
2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 = 4P + 10CO + 6CaSiO 3
પરિણામી સફેદ ફોસ્ફરસ વરાળ પાણીની નીચે રીસીવરમાં ઘટ્ટ થાય છે. ફોસ્ફોરાઇટ્સને બદલે, અન્ય સંયોજનો ઘટાડી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, મેટાફોસ્ફોરિક એસિડ:
4HPO 3 + 12C = 4P + 2H 2 + 12CO

ભૌતિક ગુણધર્મો:

સામાન્ય સ્થિતિમાં એલિમેન્ટલ ફોસ્ફરસ ઘણા સ્થિર એલોટ્રોપિક ફેરફારોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; ફોસ્ફરસ એલોટ્રોપીનો મુદ્દો જટિલ છે અને સંપૂર્ણ રીતે ઉકેલાયો નથી. સામાન્ય રીતે સાદા પદાર્થમાં ચાર ફેરફારો હોય છે - સફેદ, લાલ (આકૃતિ જુઓ), કાળો અને ધાતુ ફોસ્ફરસ. કેટલીકવાર તેમને મુખ્ય એલોટ્રોપિક ફેરફારો પણ કહેવામાં આવે છે, જે સૂચવે છે કે અન્ય તમામ આ ચારની વિવિધતા છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, ફોસ્ફરસના માત્ર ત્રણ એલોટ્રોપિક ફેરફારો છે.
સફેદ ફોસ્ફરસ, પ્રવાહી અને ઓગળેલા અવસ્થામાં ફોસ્ફરસ, તેમજ 800°C સુધીની વરાળમાં, P 4 પરમાણુઓ ધરાવે છે. જ્યારે 800 °C થી ઉપર ગરમ થાય છે, ત્યારે પરમાણુઓ અલગ થઈ જાય છે: P 4 = 2P 2. 2000 °C થી ઉપરના તાપમાને, પરમાણુઓ અણુઓમાં તૂટી જાય છે.
લાલ ફોસ્ફરસફોર્મ્યુલા (P 4) n ધરાવે છે અને એક જટિલ માળખું ધરાવતું પોલિમર છે, જાંબલી-લાલથી વાયોલેટ સુધીના શેડ્સ ધરાવે છે, જે પીગળેલી ધાતુઓમાં દ્રાવ્ય છે (Bi, Pb).
કાળો ફોસ્ફરસ- આ સૌથી સ્થિર સ્વરૂપ છે, ધાતુની ચમક ધરાવતો પદાર્થ, સ્પર્શ માટે ચીકણું અને ગ્રેફાઇટ જેવું જ, પાણી અથવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય, સેમિકન્ડક્ટર.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

ફોસ્ફરસના રાસાયણિક ગુણધર્મો મોટે ભાગે તેના એલોટ્રોપિક ફેરફાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સફેદ ફોસ્ફરસ ખૂબ જ સક્રિય છે, લાલ અને કાળા ફોસ્ફરસમાં સંક્રમણની પ્રક્રિયામાં, રાસાયણિક પ્રવૃત્તિમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે. સફેદ ફોસ્ફરસ હવામાં અંધારામાં ચમકે છે; તે ફોસ્ફરસ વરાળના ઓક્સિડેશનને કારણે છે.
જ્યારે સફેદ ફોસ્ફરસ બળે છે, ત્યારે ફોસ્ફરસ એનહાઇડ્રાઇડ રચાય છે. ફોસ્ફરસ હેલોજન અને સલ્ફર, નાઈટ્રિક એસિડ અને આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઘટાડનાર એજન્ટ અને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ બંને હોઈ શકે છે

સૌથી મહત્વપૂર્ણ જોડાણો:

ફોસ્ફરસ(V) ઓક્સાઇડ, P 2 O 5 અથવા ફોસ્ફોરિક એનહાઇડ્રાઇડ સફેદ સ્ફટિકીય પદાર્થ છે. ફોસ્ફરસ (V) ઓક્સાઇડ પરમાણુની વાસ્તવિક રચના P 4 O 10 સૂત્રને અનુરૂપ છે. ફોસ્ફોરિક એનહાઇડ્રાઇડ લોભથી પાણીને શોષી લે છે, અને પાણીના અણુઓ અને ફોસ્ફરસ ઓક્સાઇડ (V) P 2 O 5ની સંખ્યાના ગુણોત્તરના આધારે, ઘણા પ્રકારના ફોસ્ફોરિક એસિડ રચાય છે: મેટા- અને ઓર્થોફોસ્ફોરિક, ડિફોસ્ફોરિક, તેમજ પોલીફોસ્ફોરિક એસિડનું વિશાળ જૂથ. ફોસ્ફરસ અણુઓની સંખ્યા સાથે પોલીફોસ્ફોરિક એસિડની શક્તિ વધે છે.
જ્યારે P 2 O 5 સામાન્ય સ્થિતિમાં પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે બહાર આવે છે મેટાફોસ્ફોરિકએસિડ HPO 3:
P 4 O 10 + 2H 2 O = 4HPO 3
અને મેટાફોસ્ફોરિક એસિડના જલીય દ્રાવણને ગરમ કરતી વખતે, તે બને છે ઓર્થોફોસ્ફોરિકએસિડ H 3 PO 4:
HPO 3 + H 2 O = H 3 PO 4
ફોસ્ફરસ(III) ઓક્સાઇડ, P 2 O 3 - એક રંગહીન, સ્ફટિકીય, એક અપ્રિય ગંધ સાથે ખૂબ જ ઝેરી પદાર્થ, ગલનબિંદુ 23.8 ° C. ફોસ્ફરસ ઓક્સાઇડ (V) સાથે સામ્યતા દ્વારા, તે P 4 O 6 પરમાણુઓ બનાવે છે. પાણી સાથે ફોસ્ફરસ એસિડ બનાવે છે.
ફોસ્ફરસ એસિડ, H 3 PO 3 એ એક નબળું ડાયબેસિક એસિડ છે, જે મજબૂત ઘટાડનાર એજન્ટ છે. તેની ખાસિયત એ છે કે ધાતુ દ્વારા માત્ર બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ બદલી શકાય છે, જેને ફોસ્ફાઇટ્સ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે તેને જલીય દ્રાવણમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન મુક્ત થાય છે:
H3PO3 + H2O = H3PO4 + H2
ફોસ્ફિનિક એસિડ) 2 . સોડિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ અથવા મુક્ત એસિડ મેળવવા માટે પરિણામી કેલ્શિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટને સોડિયમ સલ્ફેટ અથવા સલ્ફ્યુરિક એસિડના દ્રાવણ સાથે સારવાર આપવામાં આવે છે.
ફોસ્ફરસ ટ્રાઇક્લોરાઇડ, PCl 3 એ તીક્ષ્ણ અપ્રિય ગંધવાળું પ્રવાહી છે જે હવામાં ધૂમાડો કરે છે. Bp 75.3° C, mp -40.5° C. ઉદ્યોગમાં તે PCl 3 માં લાલ ફોસ્ફરસના સસ્પેન્શન દ્વારા શુષ્ક ક્લોરિન પસાર કરીને મેળવવામાં આવે છે.
ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઇડ, PCl 5 એ અપ્રિય ગંધ સાથે લીલોતરી રંગનો સ્ફટિકીય પદાર્થ સાથેનો આછો પીળો છે. ક્રિસ્ટલ્સમાં આયનીય માળખું હોય છે. Tvozg 159° C. તે PCl 3 ને ક્લોરિન અથવા S 2 Cl 2: 3PCl 3 + S 2 Cl 2 = PCl 5 + 2PSCl 3 સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મેળવવામાં આવે છે.
હાઇડ્રોજન સંયોજનો: હાઇડ્રોજન ફોસ્ફાઇડ PH 3 (ફોસ્ફાઇન) એ લસણની લાક્ષણિક ગંધ સાથેનો રંગહીન ગેસ છે; તેમાં સામાન્ય રીતે અશુદ્ધતા તરીકે વધુ સક્રિય ડિફોસ્ફાઇન (P 2 H 4) હોય છે અને તેથી તે ઓરડાના તાપમાને હવામાં સ્વયંભૂ સળગે છે. તૈયારી: 4P + 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2
ઉત્પાદનની આ પદ્ધતિ સાથે, વાયુયુક્ત હાઇડ્રોજન ફોસ્ફાઇડ ઉપરાંત, પ્રવાહી હાઇડ્રોજન ફોસ્ફાઇડ, વાયુયુક્ત હાઇડ્રોજન અને એસિડ પોટેશિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ પણ સમીકરણો અનુસાર રચાય છે:
6P+4KOH + 4H 2 O = P 2 H 4 + 4KN 2 PO 2
2P + 2KON + 2H 2 O = H 2 + 2KN 2 PO 2

અરજી:

હાલમાં, સફેદ ફોસ્ફરસનો ઉપયોગ મેચોમાં થતો નથી (જોકે લાલ રંગ હજુ પણ મેચબોક્સના કોટિંગમાં સમાયેલ છે), પરંતુ ફોસ્ફરસ સંયોજનો ખાતર, જંતુનાશકો અને સેમિકન્ડક્ટર સંયોજનોના ઉત્પાદનમાં ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.
સફેદ ફોસ્ફરસ ઝેરી છે, મનુષ્યો માટે ઘાતક માત્રા આશરે 0.2 ગ્રામ છે.
...
...

સેમેનોવા એન.વી.
એચએફ ટ્યુમેન સ્ટેટ યુનિવર્સિટી, 561 જૂથ.

• હોદ્દો - પી (ફોસ્ફરસ);
• સમયગાળો - III;
• જૂથ - 15 (Va);
• અણુ સમૂહ - 30.973761;
• અણુ ક્રમાંક - 15;
• અણુ ત્રિજ્યા = 128 pm;
• સહસંયોજક ત્રિજ્યા = 106 pm;
• ઇલેક્ટ્રોન વિતરણ - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ;
• ગલન તાપમાન = 44.14°C;
• ઉત્કલન બિંદુ = 280°C;
• ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી (પોલિંગ અનુસાર/આલ્પ્રેડ અને રોચો અનુસાર) = 2.19/2.06;
• ઓક્સિડેશન સ્થિતિ: +5, +3, +1, 0, -1, -3;
• ઘનતા (નં.) = 1.82 ગ્રામ/સેમી 3 (સફેદ ફોસ્ફરસ);
• મોલર વોલ્યુમ = 17.0 સેમી 3 /મોલ.

ફોસ્ફરસ સંયોજનો:

ફોસ્ફરસ (પ્રકાશનો વાહક) સૌપ્રથમ આરબ રસાયણશાસ્ત્રી અહદ બહિલ દ્વારા 12મી સદીમાં મેળવવામાં આવ્યો હતો. યુરોપીયન વૈજ્ઞાનિકોમાંથી, ફોસ્ફરસની શોધ કરનાર સૌપ્રથમ 1669માં જર્મન હેનીગ બ્રાન્ટ હતા, જ્યારે માનવ પેશાબ સાથે પ્રયોગો હાથ ધરતા તેમાંથી સોનું કાઢવાના પ્રયાસમાં (વૈજ્ઞાનિક માનતા હતા કે પેશાબનો સોનેરી રંગ સોનાના કણોની હાજરીને કારણે થાય છે. ). થોડા અંશે પછી, આઇ. કુંકેલ અને આર. બોયલે ફોસ્ફરસ મેળવ્યું હતું - બાદમાં તેના લેખ "માનવ પેશાબમાંથી ફોસ્ફરસ બનાવવાની પદ્ધતિ" (ઓક્ટોબર 14, 1680; કૃતિ 1693 માં પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી) માં તેનું વર્ણન કર્યું હતું. Lavoisier પછીથી સાબિત થયું કે ફોસ્ફરસ એક સરળ પદાર્થ છે.

પૃથ્વીના પોપડામાં ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ સમૂહ દ્વારા 0.08% છે - આ આપણા ગ્રહ પરના સૌથી સામાન્ય રાસાયણિક તત્વોમાંનું એક છે. તેની ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિને લીધે, ફોસ્ફરસ મુક્ત સ્થિતિમાં પ્રકૃતિમાં જોવા મળતું નથી, પરંતુ તે લગભગ 200 ખનિજોનો ભાગ છે, જેમાંથી સૌથી સામાન્ય એપેટાઇટ Ca 5 (PO 4) 3 (OH) અને ફોસ્ફોરાઇટ Ca 3 (PO 4) છે. 2.

ફોસ્ફરસ પ્રાણીઓ, છોડ અને મનુષ્યોના જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે - તે ફોસ્ફોલિપિડ્સ જેવા જૈવિક સંયોજનોનો એક ભાગ છે, અને તે પ્રોટીન અને અન્ય મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક સંયોજનો જેમ કે ડીએનએ અને એટીપીમાં પણ હાજર છે.

ચોખા. ફોસ્ફરસ અણુની રચના.

ફોસ્ફરસ અણુમાં 15 ઈલેક્ટ્રોન હોય છે અને તેમાં નાઈટ્રોજન (3s 2 3p 3) જેવું જ બાહ્ય સંયોજક સ્તરનું ઈલેક્ટ્રોનિક રૂપરેખાંકન હોય છે, પરંતુ ફોસ્ફરસમાં નાઈટ્રોજનની સરખામણીમાં ઓછા ઉચ્ચારણ નોનમેટાલિક ગુણધર્મો હોય છે, જે મુક્ત ડી-ઓર્બિટલની હાજરી દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. મોટી અણુ ત્રિજ્યા અને ઓછી આયનીકરણ ઊર્જા.

અન્ય રાસાયણિક તત્વો સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ફોસ્ફરસ અણુ +5 થી -3 સુધીની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ પ્રદર્શિત કરી શકે છે (સૌથી લાક્ષણિક ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +5 છે, બાકીની ખૂબ જ દુર્લભ છે).

• +5 - ફોસ્ફરસ ઓક્સાઇડ P 2 O 5 (V); ફોસ્ફોરિક એસિડ (H 3 PO 4); ફોસ્ફેટ્સ, હલાઇડ્સ, ફોસ્ફરસ વીના સલ્ફાઇડ્સ (ફોસ્ફોરિક એસિડના ક્ષાર);
• +3 - P 2 O 3 (III); ફોસ્ફરસ એસિડ (H 3 PO 3); ફોસ્ફાઇટ્સ, હલાઇડ્સ, ફોસ્ફરસ III ના સલ્ફાઇડ્સ (ફોસ્ફરસ એસિડના ક્ષાર);
• 0 - પી;
• -3 - ફોસ્ફાઈન PH 3; મેટલ ફોસ્ફાઇડ્સ.

બાહ્ય ઉર્જા સ્તરે ફોસ્ફરસ અણુની ગ્રાઉન્ડ (અનઉત્તેજિત) અવસ્થામાં p-ઓર્બિટલ્સમાં s-સબલેવલ + 3 અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોન (d-ઓર્બિટલ મફત છે) માં બે જોડી ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં, એક ઇલેક્ટ્રોન એસ-સબલેવલથી ડી-ઓર્બિટલમાં જાય છે, જે ફોસ્ફરસ અણુની સંયોજક ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરે છે.

ચોખા. ફોસ્ફરસ અણુનું ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં સંક્રમણ.

P2

બે ફોસ્ફરસ અણુઓ લગભગ 1000 °C ના તાપમાને P2 પરમાણુ બનાવવા માટે ભેગા થાય છે.

નીચા તાપમાને, ફોસ્ફરસ ટેટ્રાટોમિક P4 અણુઓમાં તેમજ વધુ સ્થિર પોલિમર P∞ પરમાણુઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

ફોસ્ફરસના એલોટ્રોપિક ફેરફારો:

• સફેદ ફોસ્ફરસ- અત્યંત ઝેરી (પુખ્ત વયના લોકો માટે સફેદ ફોસ્ફરસની ઘાતક માત્રા 0.05-0.15 ગ્રામ છે) લસણની ગંધ સાથેનો મીણવાળો પદાર્થ, રંગહીન, અંધારામાં લ્યુમિનેસન્ટ (P 4 O 6 માં ધીમી ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા); સફેદ ફોસ્ફરસની ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતા નબળા P-P બોન્ડ્સ દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે (સફેદ ફોસ્ફરસ સૂત્ર P 4 સાથે મોલેક્યુલર સ્ફટિક જાળી ધરાવે છે, જેમાં ફોસ્ફરસ અણુઓ સ્થિત છે), જે તદ્દન સરળતાથી તૂટી જાય છે, પરિણામે સફેદ ફોસ્ફરસ, જ્યારે ગરમ થાય છે અથવા લાંબા ગાળાના સંગ્રહ દરમિયાન, વધુ સ્થિર પોલિમર ફેરફારોમાં ફેરવાય છે: લાલ અને કાળો ફોસ્ફરસ. આ કારણોસર, સફેદ ફોસ્ફરસ શુદ્ધ પાણીના સ્તર હેઠળ અથવા ખાસ નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં હવામાં પ્રવેશ વિના સંગ્રહિત થાય છે.
• પીળો ફોસ્ફરસ- એક જ્વલનશીલ, અત્યંત ઝેરી પદાર્થ, પાણીમાં ઓગળતો નથી, હવામાં સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે અને સ્વયંભૂ સળગે છે, જ્યારે જાડા સફેદ ધુમાડાના પ્રકાશન સાથે તેજસ્વી લીલા, ચમકતી જ્યોત સાથે સળગે છે.
• લાલ ફોસ્ફરસ- એક જટિલ માળખું ધરાવતું પોલિમરીક, પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થ કે જેની પ્રતિક્રિયા ઓછામાં ઓછી હોય. લાલ ફોસ્ફરસ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, કારણ કે તે એટલું ઝેરી નથી. ખુલ્લી હવામાં લાલ ફોસ્ફરસ, ભેજને શોષી લેતા, ધીમે ધીમે હાઇગ્રોસ્કોપિક ઓક્સાઇડ ("ભીના") બનાવવા માટે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે અને ચીકણું ફોસ્ફોરિક એસિડ બનાવે છે, તેથી, લાલ ફોસ્ફરસ હર્મેટિકલી સીલબંધ કન્ટેનરમાં સંગ્રહિત થાય છે. પલાળવાના કિસ્સામાં, લાલ ફોસ્ફરસને ફોસ્ફોરિક એસિડના અવશેષોથી પાણીથી ધોઈને સાફ કરવામાં આવે છે, પછી સૂકવવામાં આવે છે અને તેના હેતુ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
• કાળો ફોસ્ફરસ- ગ્રે-બ્લેક કલરનો સ્નિગ્ધ-થી-સ્પર્શ ગ્રેફાઇટ જેવો પદાર્થ, સેમિકન્ડક્ટર ગુણધર્મો સાથે - સરેરાશ પ્રતિક્રિયાશીલતા સાથે ફોસ્ફરસનું સૌથી સ્થિર ફેરફાર.
• મેટાલિક ફોસ્ફરસઉચ્ચ દબાણ હેઠળ કાળા ફોસ્ફરસમાંથી મેળવવામાં આવે છે. મેટાલિક ફોસ્ફરસ ખૂબ જ સારી રીતે વીજળીનું સંચાલન કરે છે.

ફોસ્ફરસના રાસાયણિક ગુણધર્મો

ફોસ્ફરસના તમામ એલોટ્રોપિક ફેરફારોમાંથી, સૌથી વધુ સક્રિય સફેદ ફોસ્ફરસ છે (P 4). ઘણીવાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના સમીકરણમાં આપણે ફક્ત P લખીએ છીએ, P4 નહીં. ફોસ્ફરસ, નાઇટ્રોજનની જેમ, ઓક્સિડેશન અવસ્થાના ઘણા પ્રકારો ધરાવે છે, કેટલીક પ્રતિક્રિયાઓમાં તે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે, અન્યમાં તે ઘટાડનાર એજન્ટ છે, જે પદાર્થો સાથે તે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તેના આધારે.

ઓક્સિડેટીવફોસ્ફરસ તેના ગુણધર્મોને ધાતુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયામાં દર્શાવે છે જે ફોસ્ફાઇડ્સ બનાવવા માટે ગરમ થાય ત્યારે થાય છે:
3Mg + 2P = Mg 3 P 2.

ફોસ્ફરસ છે ઘટાડનાર એજન્ટપ્રતિક્રિયાઓમાં:

• વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ નોનમેટલ્સ સાથે (ઓક્સિજન, સલ્ફર, હેલોજન):
  • જ્યારે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટનો અભાવ હોય ત્યારે ફોસ્ફરસ (III) સંયોજનો રચાય છે
    4P + 3O 2 = 2P 2 O 3
  • ફોસ્ફરસ સંયોજનો (V) - વધુ સાથે: ઓક્સિજન (હવા)
    4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
• હેલોજન અને સલ્ફર સાથે, ફોસ્ફરસ 3- અથવા 5-વેલેન્ટ ફોસ્ફરસના હલાઇડ્સ અને સલ્ફાઇડ બનાવે છે, જે રીએજન્ટના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે, જે ઉણપ અથવા વધુ હોય છે:
  • 2P+3Cl 2 (અઠવાડિયા) = 2PCl 3 - ફોસ્ફરસ (III) ક્લોરાઇડ
  • 2P+3S(અઠવાડિયા) = P 2 S 3 - ફોસ્ફરસ (III) સલ્ફાઇડ
  • 2P+5Cl2(g) = 2PCl 5 - ફોસ્ફરસ ક્લોરાઇડ (V)
  • 2P+5S(g) = P 2 S 5 - ફોસ્ફરસ સલ્ફાઇડ (V)
• કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે:
  2P+5H 2 SO 4 = 2H 3 PO 4 +5SO 2 +2H 2 O
• કેન્દ્રિત નાઈટ્રિક એસિડ સાથે:
  P+5HNO 3 = H 3 PO 4 +5NO 2 +H 2 O
• પાતળું નાઈટ્રિક એસિડ સાથે:
  3P+5HNO 3 +2H 2 O = 3H 3 PO 4 +5NO

ફોસ્ફરસ પ્રતિક્રિયાઓમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ અને ઘટાડનાર એજન્ટ બંને તરીકે કામ કરે છે અપ્રમાણઆલ્કલીના જલીય દ્રાવણ સાથે જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે (ફોસ્ફાઈન સિવાય) હાઈપોફોસ્ફાઈટ્સ (હાયપોફોસ્ફોરસ એસિડના ક્ષાર) ની રચના થાય છે, જેમાં તે +1 ની અસ્પષ્ટ ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે:
4P 0 +3KOH+3H 2 O = P -3 H 3 +3KH 2 P +1 O 2

તમારે યાદ રાખવું જોઈએ: ઉપર દર્શાવેલ પ્રતિક્રિયાઓ સિવાય ફોસ્ફરસ અન્ય એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.

ફોસ્ફરસનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ

ફોસ્ફરસનું ઉત્પાદન ઔદ્યોગિક રીતે ફોસ્ફોરાઈટસ (ફ્લોરાપેટેટ્સ) માંથી કોક સાથે ઘટાડીને કરવામાં આવે છે, જેમાં કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટનો સમાવેશ થાય છે, તેને ક્વાર્ટઝ રેતીના ઉમેરા સાથે 1600 ° સે તાપમાને ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓમાં કેલ્સિન કરીને:
Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + 2P + 5CO.

પ્રતિક્રિયાના પ્રથમ તબક્કામાં, ઉચ્ચ તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ, સિલિકોન (IV) ઓક્સાઇડ ફોસ્ફરસ (V) ઓક્સાઇડને ફોસ્ફેટમાંથી વિસ્થાપિત કરે છે:
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + P 2 O 5.

ફોસ્ફરસ (V) ઓક્સાઇડ પછી કોલસા દ્વારા મુક્ત ફોસ્ફરસમાં ઘટાડો થાય છે:
P 2 O 5 +5C = 2P+5CO.

ફોસ્ફરસનો ઉપયોગ:

• જંતુનાશકો;
• મેળ
• ડીટરજન્ટ;
• પેઇન્ટ
• સેમિકન્ડક્ટર