Характерные стерени окисления фосфора?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Фосфор находится в V группе (15-й группе по современной классификации) 3-го периода периодической системы. Его электронная конфигурация внешнего слоя — 3s23p33 s squared 3 p cubed. Благодаря наличию пяти валентных электронов и свободных dd-орбиталей, фосфор проявляет широкий спектр степеней окисления. Основные степени окисления Наиболее распространенными и устойчивыми являются степени окисления -3, 0, +3 и +5.

  • -3 (Восстановитель):
    Проявляется в соединениях с металлами (фосфиды) и водородом. В этом состоянии фосфор завершает свой внешний электронный слой до октета.
    • Примеры: Фосфин ( PH3cap P cap H sub 3), фосфид кальция ( Ca3P2cap C a sub 3 cap P sub 2), фосфид натрия ( Na3Pcap N a sub 3 cap P).
  • 0 (Простое вещество):
    Соответствует элементарному фосфору, который существует в виде нескольких аллотропных модификаций: белый ( P4cap P sub 4), красный и черный фосфор. +3 (Промежуточная):
    Фосфор отдает три pp-электрона. Соединения в этой степени окисления проявляют как окислительные, так и (чаще) восстановительные свойства.
    • Примеры: Оксид фосфора(III) ( P2O3cap P sub 2 cap O sub 3 или P4O6cap P sub 4 cap O sub 6), фосфористая кислота ( H3PO3cap H sub 3 cap P cap O sub 3), хлорид фосфора(III) ( PCl3cap P cap C l sub 3).
    +5 (Высшая, наиболее устойчивая):
    Фосфор задействует все пять валентных электронов. Это наиболее стабильное состояние фосфора в кислородсодержащих соединениях.
    • Примеры: Оксид фосфора(V) ( P2O5cap P sub 2 cap O sub 5 или P4O10cap P sub 4 cap O sub 10), ортофосфорная кислота ( H3PO4cap H sub 3 cap P cap O sub 4), фосфаты (например, Na3PO4cap N a sub 3 cap P cap O sub 4), хлорид фосфора(V) ( PCl5cap P cap C l sub 5).

Редкие и специфические степени окисления В некоторых кислотах и специфических соединениях фосфор может формально принимать другие значения:

Степень окисления СоединениеНазвание соединения
+1 H3PO2cap H sub 3 cap P cap O sub 2Фосфорноватистая кислота (гипофосфит)
+2 P2I4cap P sub 2 cap I sub 4Дифосфор тетраиодид
+4 H4P2O6cap H sub 4 cap P sub 2 cap O sub 6Фосфорноватая кислота (гипофосфат)

Особенности валентности и связей Важно различать степень окисления и валентность. Например, в фосфористой кислоте ( H3PO3cap H sub 3 cap P cap O sub 3) степень окисления фосфора +3, однако он образует 5 связей (валентность V), так как один атом водорода связан напрямую с фосфором ( PHcap P minus cap H), что делает кислоту двухосновной. В высшей степени окисления (+5) фосфор не может быть пятивалентным по обменному механизму (у него нет пяти неспаренных электронов в основном состоянии), поэтому пятая связь образуется по донорно-акцепторному механизму с использованием вакантных dd-орбиталей. Я могу составить для вас уравнения реакций, иллюстрирующие переходы фосфора между этими степенями окисления. Хотите рассмотреть окислительно-восстановительные свойства конкретных соединений?

Форма ответа

Ваш аватар