Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

Уравнения важнейших реакций:

Получениев промышленности: кипячение фосфоритной руды в серной кислоте:

Са ₃(РO ₄) ₂+ 3H ₂SO ₄(конц.) = 2 Н ₃РO ₄+ 3CaSO ₄V

Ортофосфат натрияNa ₃PO ₄.Оксосоль. Белый, гигроскопичный. Плавится без разложения, термически устойчивый. Хорошо растворим в воде, гидролизуется по аниону, создает в растворе сильнощелочную среду. Реагируется в растворе с цинком и алюминием. Вступает в реакции ионного обмена.

Качественная реакцияна ион РO ₄ ^3-– образование желтого осадка ортофосфата серебра (I).

Применяется для устранения «постоянной» жесткости пресной воды, как компонент моющих средств и фотопроявителей, реагент в синтезе каучука. Уравнения важнейших реакций:

Na ₃PO ₄12Н ₂O = Na ₃PO ₄+ 12Н ₂O (200 °C, вакуум)

2РО ₄ ^3-(конц.) + 8Н ₂O + 2Al = 2[Al(ОН) ₄] ^-+ 2НРО ₄ ^2-+ ЗН ₂^

2РО ₄ ^3-(конц.) + 4Н ₂O + Zn = [Zn(OH) ₄] ^2-+ 2HPO ₄ ^2-+ Н ₂^

2РО ₄ ^3-(разб.) + ЗСа ²⁺= Са ₃(РO ₄) ₂V

РО ₄ ^3-(разб.) + 3Ag ⁺= Ag ₃PO ₄V (желт.)V

Получение: полная нейтрализация Н ₃РO ₄(см.) гидроксидом натрия или по реакции:

2Н ₃РO ₄+ 3Na ₂CO ₃= 2 Na ₃PO ₄+ 3CO ₂^ + 3H ₂O

Гидроортофосфат натрияNa ₂HPO ₄.Кислая оксосоль. Белый, при умеренном нагревании разлагается без плавления. Хорошо растворим в воде, гидролизуется по аниону. Реагирует с Н ₃РO ₄(конц.), нейтрализуется щелочами. Вступает в реакции ионного обмена.

Качественная реакцияна ион НРО ₄ ^2-– образование желтого осадка ортофосфата серебра (I).

Применяется как эмульгатор при сгущении коровьего молока, компонент пищевых пастеризаторов и фотоотбеливателей.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: неполная нейтрализация Н ₃РO ₄гидроксидом натрия в разбавленном растворе:

2NaOH + Н ₃РO ₄= Na ₂HPO ₄+ 2Н ₂O

Дигидроортофосфат натрияNaH ₂PO ₄.Кислая оксосоль. Белый, гигроскопичный. При умеренном нагревании разлагается без плавления. Хорошо растворим в воде, анион Н ₂РO ₄подвергается обратимой диссоциации. Нейтрализуется щелочами. Вступает в реакции ионного обмена.

Качественная реакцияна ион Н ₂РO ₄– образование желтого осадка ортофосфата серебра(I).

Применяется в производстве стекла, для защиты стали и чугуна от коррозии, как умягчитель воды.

Уравнения важнейших реакций:

Получение:неполная нейтрализация Н ₃РO ₄едким натром:

Н ₃РO ₄(конц.) + NaOH (разб.) = NaH ₂PO ₄+ Н ₂O

Ортофосфат кальцияСа ₃(РO ₄) ₂. Оксосоль. Белый, тугоплавкий, термически устойчивый. Нерастворим в воде. Разлагается концентрированными кислотами. Восстанавливается коксом при сплавлении. Основной компонент фосфоритных руд (апатиты и др.).

Применяется для получения фосфора, в производстве фосфорных удобрений (суперфосфаты), керамики и стекла, осажденный порошок – как компонент зубных паст и стабилизатор полимеров.

Уравнения важнейших реакций:

Са ₃(РO ₄) ₂+ 2H ₂SO ₄(60 %) = Са(Н ₂РO ₄) ₂V + 2CaSO ₄V (до 50 °C)

Са ₃(РO ₄) ₂+ 4Н ₃РO ₄(40 %) = ЗСа(Н ₂РO ₄) ₂V (примесь СаНРO ₄)

Са ₃(РO ₄) ₂+ 5С + 3SiO ₂= 3CaSiO ₃+ 2Р + 5СО (1000 °C)

Смесь Са(Н ₂РO ₄) ₂и CaSO ₄называется простым суперфосфатом,Са(Н ₂РO ₄) ₂с примесью СаНРO ₄— двойным суперфосфатом,они легко усваиваются растениями при подкормке.

Наиболее ценные удобрения — аммофосы(содержат азот и фосфор), представляют собой смесь аммонийных кислых солей NH ₄H ₂PO ₄и (NH ₄) ₂HPO ₄.

Хлорид фосфора (V)РCl ₅.Бинарное соединение. Белый, летучий, термически неустойчивый. Молекула имеет строение тригональной бипирамиды (sр ³d-гибридизация). В твердом состоянии димер Р ₂Cl ₁₀с ионным строением РCl ₄ ⁺[РCl ₆] ^-. «Дымит» во влажном воздухе. Весьма реакционноспособный, полностью гидролизуется водой, реагирует со щелочами. Восстанавливается белым фосфором. Применяется как хлорагент в органическом синтезе. Ядовит.

Уравнения важнейших реакций:

Получение:хлорирование фосфора.

7.5. Неметаллы IVA-группы

7.5.1. Углерод в свободном виде

Углерод– элемент 2-го периода и IVA-группы Периодической системы, порядковый номер 6. Химия углерода – это в основном химия органических соединений; неорганических производных углерода не так много. Электронная формула атома [ ₃He]2s ²2p ², характерные степени окисления 0, -IV, +II и +IV, состояние C ^IVсчитается устойчивым.

Шкала степеней окисления углерода:

Углерод имеет среднюю для неметаллов электроотрицательность (2,50), проявляет неметаллические (кислотные) свойства. Неорганические углеродсодержащие вещества – оксиды, угольная кислота и ее соли, бинарные соединения; органические вещества – практически неограниченное число соединений с водородом (углеводороды) и их производных, содержащих различные по длине цепи и циклы атомов углерода.