Краткая характеристика соединений фосфора

Р2О3 - кислотный оксид фосфора(III)	2NaH2PO3 гидрофосфит Р2О3+nNaOH   2Na2HPO3+Н2О фосфит
Соответствующая кислота – Н3РО3 Валентность фосфора равна V, с.о. = +3. Двухоосновная кислота средней силы. Бесцветное, легкоплавкое, хорошо растворимое в воде вещество. Соли – фосфиты. Соединения фосфора (III) сильные восстановители, Н3РО3 + Cl2 + H2O = H3PO4 + 2HCl.
Р2О5 – кислотный оксид фосфора(V) Соединения фосфора(V) не проявляют окислительных свойств, т.к. эта степень окисления устойчива	Аллотропные модификации Р2О5: а) летучее твердое вещество с молекулярной кристаллической решеткой, содержащей в вершинах димерные молекулы Р4О10; б) полимерная модификация более тугоплавкая, менее реакционноспособная.
2Na3PO4 + 3Н2О фосфат Р2О5+nNaOH 2Na2HPO4+Н2О гидрофосфат 2NaH2PO4 дигидрофосфат
Соответствующие кислоты – очень многообразны за счет различного способа соединения тетраэдрических структурных единиц [PO4]3– друг с другом: а) Полифосфорные кислоты образованы за счет линейного соединения [PO4]3– через общий атом кислорода 4– 5–   Н4Р2О7 Н5Р3О10 дифосфорная кислота трифосфорная кислота (пирофосфорная) Полифосфорные кислоты могут содержать от 2 до 10 атомов фосфора
	б) Полиметафосфорные кислоты образованы за счет соединения в цикл через две общие вершины     Н3Р3О9 Н4Р4О12 триметафосфорная тетраметафосфорная (НРО3)n, где n ³3 – общая формула полиметафосфорных кислот. Часто обозначают общим названием метафосфорная кислота НРО3

Фосфин

РН₃ – бесцветный газ с неприятным запахом гнилой рыбы. Токсичен. По сравнению со своим аналогом NH₃:

– более сильный восстановитель, т.к. связь Р–Н менее прочная, чем N–Н, а электроотрицательность атома азота соответственно больше, чем у фосфора;

– малорастворим в воде, т.к. не образует межмолекулярных водородных связей в твердом и жидком состояниях друг с другом и с молекулами воды по причине малой полярности связи Р–Н;

– имеет более слабые донорные свойства, поэтому может взаимодействовать только с сильными кислотами.

В водном растворе фосфина устанавливается равновесие, так как p K _a» p K _в, поэтому водный раствор фосфина – идеальный амфолит:

Н₃О⁺ + РН РН₃ + Н₂О РН + ОН^–

Фосфор – достаточно распространенный элемент на Земле, но в свободном виде в природе не встречается. Он входит в состав фосфоритов и апатитов, содержащих Ca₃(PO₄)₂. Фосфор – это органогенный элемент, входит в состав всех живых организмов (содержится в костях, мышцах, нервных тканях, в виде PO₄^3- входит в состав нуклеиновых кислот). Содержание фосфора в теле взрослого человека около 1% (» 700 г на 70 кг массы тела). Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,3 г. В организме основное количество фосфора содержится в костях (» 85%), много фосфора в мышцах и нервной ткани. Вместе с кальцием, фтором и хлором, фосфор формирует зубную эмаль.

В организме фосфор встречается только в виде органических и неорганических фосфатов, которые:

1) Служат структурными компонентами скелета.

Основным минеральным компонентом костной ткани является гидроксофосфат кальция (гидроксиапатит) Са₅(РО₄)₃ОН. Образование костной ткани можно отразить уравнением:

 

Кроме того, в поверхностных слоях костей образуется некоторое количество более растворимого аморфного фосфата кальция Са₃(РО₄)₂, который постепенно превращается в гидроксоапатит и является лабильным резервом ионов кальция и фосфатов в организме. Обмен фосфора в организме связан с обменом кальцием: при увеличении содержания кальция в крови уменьшается содержание фосфатов.

2) Аккумулируют и переносят энергию от экзэргонических (D G < 0) к эндэргоническим (D G > 0) реакциям.

Аденозинтрифосфат образуется в митохондриях за счет энергии биологического окисления и функционирует в клетках как промежуточный продукт, обеспечивающий организм энергией, которая выделяется при гидролизе АТФ за счет разрыва макроэргической связи Р~О.

АТФ^4– + Н₂О АДФ^3– + НРО + Н⁺ D G ^о = –30,5 кДж/моль.

G Разрыв любой связи, в том числе макроэргической, всегда требует затраты энергии. При гидролизе АТФ,кроме разрыва связей между фосфатными группами (D G ^о > 0), происходят процессы гидратации, изомеризации, нейтрализации продуктов гидролиза (D G ^о< 0). Суммарное изменение энергии Гиббса имеет отрицательное значение (D G ^о< 0).