זרחן התגלה ומבודד בשנת 1669 על ידי גרמניכימאי ח. בטבע, אלמנט זה נמצא רק בצורה של תרכובות. המינרלים העיקריים הם זרחן Ca3 (PO4) 2 ו apatite 3Ca3 (PO4) 2 • CaF2 או Ca5F (PO4) 3. בנוסף, האלמנט הוא חלק מן החלבונים, כמו גם למצוא את השיניים ואת העצמות. זרחן הכי בקלות אינטראקציה עם חמצן וכלור. עם עודף של חומרים אלה, תרכובות עם מצב החמצון (עבור P) +5 נוצרים, ועם חסר - עם מצב החמצון +3. תחמוצת זרחן יכול להיות מיוצג על ידי מספר נוסחאות המציגות כימיקלים שונים. ביניהם, הנפוצים ביותר הם P2O5 ו P2O3. תחמוצות נדירות אחרות שנחקרו גרוע כוללות: P4O7, P4O8, P4O9, PO ו P2O6.
תגובת חמצון אלמנטליתחמצן זורם לאט. הצדדים השונים שלה מעניינים. ראשית, בחושך אפשר לראות בבירור את הזוהר המלווה אותו. שנית, תהליך החמצון של חומר כימי זה מתרחש תמיד עם היווצרות של אוזון. זאת בשל הפקת תרכובת הביניים - PO phosphoryl - על פי התוכנית: P + O2 → PO + O, ולאחר מכן: O + O2 → O3. שלישית, החמצון קשורה לשינוי חד במוליכות החשמלית של האוויר הסובב בשל יינון שלה. פליטת האור ללא חימום ניכר, כאשר תגובות כימיות מתרחשות, נקרא chemiluminescence. בסביבות לחות, chemiluminescence ירוק נובעת היווצרות של חומר ביניים PO.
Окисление фосфора протекает только при ריכוז מסוים של חמצן. זה לא צריך להיות מתחת המינימום ומעל הסף המרבי של הלחץ החלקי של O2. המרווח עצמו תלוי בטמפרטורה ובמספר גורמים נוספים. לדוגמה, בתנאים סטנדרטיים, שיעור התגובה חמצון עם חמצן טהור של זרחן מגדיל להגיע 300 מ"מ כספית. אמנות. אז זה יורד ויורדת כמעט אפס כאשר הלחץ החלקי של חמצן מגיע 700 מ"מ כספית. אמנות. ומעל. לפיכך, תחמוצת בתנאים רגילים לא נוצר, שכן זרחן הוא כמעט לא מחומצן.
זרחן פוספור
התחמוצת האופיינית ביותר היא זרחנית.אנהידריד, או תחמוצת זרחן גבוהה יותר, P2O5. זה אבקה לבנה עם ריח חריף. בעת קביעת משקלו המולקולרי בזוגות, נמצא כי P4O10 הוא תיעוד מדויק יותר של הנוסחה. זה חומר שאינו דליק, הוא נמס בטמפרטורה של 565.6 C. אנהידריד P2O5 הוא תחמוצת חומצה עם כל המאפיינים האופייניים, אבל זה סופג בחמדנות לחות, ולכן הוא משמש כמייבש נוזלים או גזים. תחמוצת זרחן יכול לקחת את המים כי הוא חלק הכימיקלים. Anhydride נוצר כתוצאה הבעירה של זרחן באווירה של חמצן או אוויר, עם כמות מספקת של O2 על פי ערכת: 4P + 5O2 → 2P2O5. הוא משמש בייצור של H3PO4 חומצה. כאשר אינטראקציה עם מים, זה יכול ליצור שלוש חומצות:
- metaphosphoric: P2O5 + H2O → 2HPO3;
- pyrophosphoric: P2O5 + 2H2O → H4P2O7;
- אורתופוספוריק: P2O5 + 3H2O → 2H3PO4.
זרחן פוספוריד מגיב באלימות עם מיםחומרים המכילים מים, כגון עץ או כותנה. זה מייצר כמות גדולה של חום, אשר יכול אפילו לגרום לשריפה. זה גורם קורוזיה מתכת מאוד מרגיז (כוויות חמורות של העיניים, העור) על דרכי הנשימה ריריות, אפילו בריכוזים נמוכים כגון 1 מ"ג / מ"ק.
זרחן תלת-חמצני
זרחן זרחני, או תלת-חמצני של זרחן, P2O3(P4O6) הוא חומר גבישי לבן (נראה כמו שעווה), אשר נמס בטמפרטורה של 23.8 מעלות צלזיוס ו רותח בטמפרטורה של 173.7 ° C. כמו זרחן לבן, P2O3 הוא חומר רעיל מאוד. זהו תחמוצת חומצית, עם כל התכונות הטבועות. תחמוצת זרחן 3 נוצרת עקב החמצון האיטי או הצריבה של החומר החופשי (P) בסביבה שבה קיים מחסור בחמצן. זרחן תלת חמצני לאט מגיב עם מים קרים כדי ליצור חומצה: P2O3 + 3H2O → 2H3PO3. זה תחמוצת זרחן מגיב במרץ עם מים חמים, והתגובות לפעול בצורה שונה, וכתוצאה מכך היווצרות של זרחן אדום (מוצר allotropically שונה), זרחן הידריד, וחומצות: H3PO3 ו H3PO4. פירוק תרמי של P4O6 anhyride מלווה חיסול של אטומי זרחן, עם היווצרות של תערובות של תחמוצות P4O7, P4O8, P4O9. במבנה, הם דומים P4O10. הכי למד מהם הוא P4O8.
