Фосфор: Нұсқалар арасындағы айырмашылық
Content deleted Content added
Өңдеу түйіні жоқ |
|||
1-жол:
[[Сурет:Phosphorus.svg|thumb|right|100px|Фосфор ''P'']]
'''Фосфор''' (
Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде фосфор III периодта, V топтың негізгі топшасында орналасқан. Салыстырмалы атомдық массасы 31, реттік нөмірі (ядро заряды) 15.
== Атом құрылысы ==
Фосфордың соңғы энергетикалық қабатында бес электрон бар, оның үшеуі жұптаспаған. Фосфор атомындағы электрондардың орналасуы:
Line 11 ⟶ 10:
::1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2р<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3f
Фосфор косылыстарында ''-3'', ''+3'', ''+''5 тотығу дәрежесін көрсетеді.
Фосфордың ұшқыш сутекті қосылысы [[фосфин]] РН<small>3</small> мен аммиак NH<small>3</small> молекулалары формасы жағынан ұқсас болғанмен, фосфин молекуласы берік емес, улы, тұрақсыз газ, тез тотығып кетеді.
==Тарихы==▼
== Табиғатта кездесуі == ▼
Фосфорды алғаш ашқан – Гамбургтік алхимик [[Геннинг Бранд]] ([[1669 жыл]]ы). Басқа да [[алхимик]]тер тәрізді Бранд қарттарды жасартып, сырқаттарды жазатын өмір элексирі мен асыл емес металдарды алтынға айналдыратын философиялық тасты табуға әрекет жасады. Брандты алға жетелеген адамдардың қамы емес, оның байлыққа құмарлығы болды. Ол жайлы бұл алхимиктің жасаған нағыз, әрі жалғыз табысының тарихи дәйектері куәландырады. Бір тәжірибенің барысында ол зәрді буландырып, алынған қалдықты көмір және құм қосып, буландыруды жалғастырды. Кейін ретортада қараңғыда жарық шығаратын зат түзілді. ''«Рас», «kaltes Feuer»'' (''«суық от»'') немесе «менің отым» деп Бранд атаған зат қорғасынды алтынға айналдырмады және қарттардың сырт келбетін өзгертпеді, бірақ алынған заттың қыздырусыз жарқырауы ерекше, әрі таңсық болды. Жаңа заттың бұл қасиетін пайдалануды Бранд көп созбады. Ол фосфорды беделді адамдарға көрсетіп, олардан сыйлықтар және ақша ала бастады. Фосфордың алыну құпиясын сақтау оңай болмағандықтан, ол оны дрездендік химик И. Крафтқа сатып жіберді. Фосфорды алудың әдістемесі И.
Табиғатта фосфор тау жыныстары мен минералдарда қосылыс түрінде кездеседі. Мысалы, фосфорит және апатитте кальций фосфаты Са<sub>3</sub>(РO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> түрінде болады. [[Қазақстан]]да [[Жамбыл облысы]]ндағы [[Қаратау]] маңында фосфорит кенінің мол коры бар екені 1935 жылдан белгілі. Қазір Қаратау бассейні негізінде "Жаңатас байыту комбинаты" жүмыс істейді. [[Ақтөбе облысы]]нда фосфорит кен орнын (Шилісай, т.б.) игеру жоспарланып отыр. Осы кен орындары негізінде фосфорды өңдейтін зауыттар [[Тараз]]да, [[Шымкент]]те және Ақтөбеде бар.▼
Азот тәрізді фосфор да өсімдік пен жануар нәруызының негізгі құрам бөлігі. Фосфор өсімдіктердің дәнінде, жануарлардың сүтінде, қанда, ми мен жүйке ұлпаларында кездеседі. Мысалы, ересек адамдардың сүйегінде 600 г, ет ұлпасында 56 г, жүйке жүйесінде 5 г-ға дейін фосфор болады.▼
Тек 1743 жылы А. Маркграф фосфорды алудың жетілген әдісін тауып, өз мәліметтерін көпшілік назарына жариялады. Бұл оқиға брандтық бизнеске нүкте қойып, фосфор және оның қосылыстарын тыңғылықты зерттеуге бастама болды.<ref>Химия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңделген, толықтырылған 2-бас. / Н. Нұрахметов, К. Сарманова, К. Жексембина, т.б. - Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009. — 208 бет: суретті. ISBN 9965-36-702-7</ref>▼
Барлық сүтқоректілердің сүйегі құрамында фосфор Са<sub>3</sub>(РO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> немесе ЗСа<sub>3</sub>(РO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>•СаСO<sub>3</sub>•Н<sub>2</sub>O түрінде болады. Осындай фосфаттар сүтқоректілер қаңқасына беріктік қасиет береді. Жануарлар мен адамдар фосфорды өсімдік арқылы қабылдайды. Фосфор қосылыстары тіршіліктегі барлық зат алмасу процестеріне қатысады.▼
== Алынуы == ▼
Бос күйіндегі фосфорды алу үшін табиғи фосфатты электр пеште кремний (''IV'') оксиді мен көмірді косып қыздырады. Бөлінген фосфордың буын су астында ақ фосфор Р түрінде бөліп алады. Реакция теңдеуі:▼
:: Са<sub>3</sub>(РО<sub>4</sub>)<sub>2</sub>+ 3SiО<sub>2</sub> + 5С = 3CaSiО<sub>3</sub>+ 5CО↑ + 2Р▼
== Физикалық қасиеттері ==
Фосфор элементі жай зат ретінде бірнеше [[аллотропия]]лық түрөзгерісін түзеді. Оның маңыздылары — ақ және қызыл фосфор. Ақ фосфор улы жөне тез тұтанатын болғандықтан аса ұқыптылықты қажет етеді. Оның буымен демалуға болмайды. Ақ фосфорды шыны ыдыста, су астында, сыртынан құм салынған металл банкаға орналастырып сақтайды. Ақ фосфор ауасыз кеңістікте қыздырғанда қызыл фосфорға, ал жоғары қысымда қара фосфорға айналады. Қара фосфор аз кездеседі (20-сурет). 6-кестеде ақ жөне қызыл фосфордың қасиеттері салыстырмалы түрде берілген.
=== Фосфордың биологиялық маңызы ===▼
Фосфор — күш-қуат көзі. ▼
Қаңқаның мықтылығы құрамындағы фосфор мен кальцийдің мөлшеріне тығыз байланысты. Фосфордың мөлшері кальцийден бір жарым есе көп болуы керек. Ондай болмаған жағдайда тепе-теңдік мөлшерін белгілі бір деңгейде ұстап тұру үшін жеткіліксіз мөлшерін сүйектегі қордан алады. Бірақ D витамині оның арақатынасын реттеп отырады. Фосфор жүйке жасушаларының қызметі үшін де керек. Сондықтан оның мөлшері барлық уақытта біркелкі болуы керек. Фтор, стронций адам тісінің мықты болуына әсер етеді.▼
Фосфор — аралық зат алмасу процесінде маңызды рөл атқарады. Оның қатысуымен көмірсулардың фосфорлану процесі жүреді, қанның қышқыл-сілігілік тепе-теңдігі қамтамасыз етіледі, бұлшық еттің жиырылуын қуаттандыратын биохимиялық процестер атқарылады.▼
Фосфор ақуызы мол ет, сүт өнімдерінде кездеседі.▼
== Химиялық қасиеттері ==
Фосфор тотыктырғыш (азоттан темен) және тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді. Тотыксыздандырғыш ретінде оттекпен және белсенді бейметалдармен реакцияға түседі.
<center>'''Ақ және қызыл фосфордың негізгі қасиеттері'''</center>
Line 44 ⟶ 35:
|-
|
# Ақ түсті кристалл зат, тығыздығы 1,83 г/см<sup>3</sup>.
# Қараңғыда жарқырайды.
# Кәдімгі жағдайда 30 — 40°С температурада ауадағы оттекпен тотығады.
# От алғыш кауіптілігіне байланысты су астында сақтайды.
# Суда ерімейді, күкірткөміртекте ериді.
# Өте қауіпті, улы!
# 44°С-та балқиды, 280°С-та қайнайды
|
# Аморфты зат, кристалды емес, тығыздығы 2,20 г/см<sup>3</sup>.
# Қараңғыда жарқырамайды.
#
# Отқа қауіпті емес. Қыздырғанда оталады.
# Суда да, күкірткөміртекте де ерімейді.
# Улы емес.
# 400°С-та балқиды.
|}
Мырыш фосфиді — зиянкес кемірушілермен күресуде қолданылатын препарат.
## Фосфин РН<small>3</small> — түссіз, ерекше иісі бар, өте улы зат. Аммиакқа қарағанда негіздік қасиеті әлсіз.▼
▲2. Фосфор сутекпен әрекеттесіп, фосфин РН<small>3</small> түзеді:
▲Фосфин РН<small>3</small> — түссіз, ерекше иісі бар, өте улы зат. Аммиакқа қарағанда негіздік қасиеті әлсіз.
Шырпының басына жанғыш заттар — күкірт пен бертолле түзының қоспасы жағылады. Қораптың жақтауына қызыл фосфор мен шыны үнтағы желіммен отырғызылады. Шырпының басын қорапқа үйкегенде, қызыл фосфор бер- толле тұзынан от алып, тез түтанады (21-сурет). Реакция теңдеуі:
# 2Р + ЗСl<sub>2</sub> = 2РСl<sub>3</sub> галогендермен галогенидтер береді
# 2Р + 3S = P<sub>2</sub>S<sub>3</sub> күкіртпен сульфид түзеді
# ЗСа + 2Р = Са<sub>3</sub>Р<sub>2</sub> металмен фосфид түзеді
Фосфор өзінің аталуына сәйкес (грекшеден аударғанда “жарық шығарғыш” деген мағынаны білдіреді) ауада оттекпен жарық шығара отырып, қарқынды әрекеттеседі. Осы тәжірибені жасап көрейік. Әуелі шыны қалпақшының тығыны зат жағатын темір қасықшаны өткізеді.Себебі фосфор жанғанда, ақ түтін будақтап, оның оксиді түзіледі. Ол ауада шашылмас үшін қасыққа салынған фосфорды спирт шамы жалынында қыздырып, жана бастағанда шыны қалпақшаға кіргізіп тығындайды. Сонда түзілген фосфор (V) оксиді бірте-бірте төмен қонып, суда ериді. Енді реакция теңдеуін жазайық:
# 4Р + 5O<sub>2</sub> = 2Р<sub>2</sub>O<sub>5</sub> оттегімен оксид түзеді
# 4P + 3O<sub>2</sub>→ 2P<sub>2</sub>O<sub>3</sub><ref>Химия 9-сынып. Алматы. Мектеп баспасы. 2005 ж.</ref>
== Фосфор айналымы ==
Фосфор өткен геологиялық дәуірде түзілген қабаттар құрамында болады. Ол қабаттардан біртіндеп шайыладыда, экожүйеге түседі немесе адам фосфор тыңайтқышы ретінде егістікке енгізіледі.Өсімдіктер фосфордың бір бөлігін ғана сіңіреді, ал қалған бөлігін өзендерге, теңіздерге, мұқиттарға ағызып құяды, сөйтіп қайтадан тұнбаға шөгеді.Фосфор балық ағсасында өте көп мөлшерде болады.Ауланған балық қалдығымен бірге қайтадан құрлыққа оралады.
;Қызметі
*Газдық қызмет: фотосинтезге және азоттұрақтандыру нәтижесінде газдардың биогендік орын ауыструы.
*Концентрациялық қызмет:тірі ағзалардың сыртқы ортаға шашыраған химиялық элементтерді жинауы.
*Тотығу-тотықсыздандыру қызмтеті: заттар күйінің өзгеруі.
*Биохимиялық қызмет: сан алуан заттардың ағзаларындағы күрделірек өзгерістер жасайды.<ref>Биология: Жалпы білім беретін мектептің 9 сыныбына арналған оқулық, 2 басылымы, өңделген - Алматы: Атамұра, 2009. - 304 б.ISBN 9965-34-927-4</ref>
▲Фосфор — күш-қуат көзі.
▲Қаңқаның мықтылығы құрамындағы фосфор мен кальцийдің мөлшеріне тығыз байланысты. Фосфордың мөлшері кальцийден бір жарым есе көп болуы керек. Ондай болмаған жағдайда тепе-теңдік мөлшерін белгілі бір деңгейде ұстап тұру үшін жеткіліксіз мөлшерін сүйектегі қордан алады. Бірақ D витамині оның арақатынасын реттеп отырады. Фосфор жүйке жасушаларының қызметі үшін де керек. Сондықтан оның мөлшері барлық уақытта біркелкі болуы керек. Фтор, стронций адам тісінің мықты болуына әсер етеді.
▲Фосфор — аралық зат алмасу процесінде маңызды рөл атқарады. Оның қатысуымен көмірсулардың фосфорлану процесі жүреді, қанның қышқыл-сілігілік тепе-теңдігі қамтамасыз етіледі, бұлшық еттің жиырылуын қуаттандыратын биохимиялық процестер атқарылады.
▲Фосфор ақуызы мол ет, сүт өнімдерінде кездеседі.
== Қолданылуы ==
Line 92 ⟶ 97:
::P+5HNО<sub>3</sub>конц = Н<sub>3</sub>РО<sub>4</sub>+5NО<sub>2</sub>↑ +Н<sub>2</sub>О
▲== Табиғатта кездесуі ==
▲==Тарихы==
▲Табиғатта фосфор тау жыныстары мен минералдарда қосылыс түрінде кездеседі. Мысалы, фосфорит және апатитте кальций фосфаты Са<sub>3</sub>(РO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> түрінде болады. [[Қазақстан]]да [[Жамбыл облысы]]ндағы [[Қаратау]] маңында фосфорит кенінің мол коры бар екені 1935 жылдан белгілі. Қазір Қаратау бассейні негізінде "Жаңатас байыту комбинаты" жүмыс істейді. [[Ақтөбе облысы]]нда фосфорит кен орнын (Шилісай, т.б.) игеру жоспарланып отыр. Осы кен орындары негізінде фосфорды өңдейтін зауыттар [[Тараз]]да, [[Шымкент]]те және Ақтөбеде бар.
▲Азот тәрізді фосфор да өсімдік пен жануар нәруызының негізгі құрам бөлігі. Фосфор өсімдіктердің дәнінде, жануарлардың сүтінде, қанда, ми мен жүйке ұлпаларында кездеседі. Мысалы, ересек адамдардың сүйегінде 600 г, ет ұлпасында 56 г, жүйке жүйесінде 5 г-ға дейін фосфор болады.
▲қалдықты көмір және құм қосып, буландыруды жалғастырды. Кейін ретортада қараңғыда жарық шығаратын зат түзілді. Рас, kaltes Feuer (суық от) немесе «менің отым» деп Бранд атаған зат қорғасынды алтынға айналдырмады және қарттардың сырт келбетін өзгертпеді, бірақ алынған заттың қыздырусыз жарқырауы ерекше, әрі таңсық болды. Жаңа заттың бұл қасиетін пайдалануды Бранд көп созбады. Ол фосфорды беделді адамдарға көрсетіп, олардан сыйлықтар және ақша ала бастады. Фосфордың алыну құпиясын сақтау оңай болмағандықтан, ол оны дрездендік химик И. Крафтқа сатып жіберді. Фосфорды алудың әдістемесі И. Кункель мен К. Кирхмейерге белгілі болғаннан кейін оны көрсетушілер саны көбейді. 1680 жылы жаңа элементті, алдындағыларға тәуелсіз, ағылшын физигі әрі химигі [[Роберт Бойль]] алды. Бірақ көп кешікпей Бойль қайтыс болды, ал оның шәкірті А. Ганквиц таза ғылымға сатқындық жасап, «фосфор спекуляциясын» қайта жандандырды.
▲Барлық сүтқоректілердің сүйегі құрамында фосфор Са<sub>3</sub>(РO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> немесе ЗСа<sub>3</sub>(РO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>•СаСO<sub>3</sub>•Н<sub>2</sub>O түрінде болады. Осындай фосфаттар сүтқоректілер қаңқасына беріктік қасиет береді. Жануарлар мен адамдар фосфорды өсімдік арқылы қабылдайды. Фосфор қосылыстары тіршіліктегі барлық зат алмасу процестеріне қатысады.
▲Тек 1743 жылы А. Маркграф фосфорды алудың жетілген әдісін тауып, өз мәліметтерін көпшілік назарына жариялады. Бұл оқиға брандтық бизнеске нүкте қойып, фосфор және оның қосылыстарын тыңғылықты зерттеуге бастама болды.
▲== Алынуы ==
▲Бос күйіндегі фосфорды алу үшін табиғи фосфатты электр пеште кремний (''IV'') оксиді мен көмірді косып қыздырады. Бөлінген фосфордың буын су астында ақ фосфор Р түрінде бөліп алады. Реакция теңдеуі:
▲:: Са<sub>3</sub>(РО<sub>4</sub>)<sub>2</sub>+ 3SiО<sub>2</sub> + 5С = 3CaSiО<sub>3</sub>+ 5CО↑ + 2Р
==Дереккөздер==
| |||