Fosfor i jego związki

Fosfor w przyrodzie występuje w postaci związków chemicznych. Znanymi minerałami są sole kwasu fosforowego - fosforyty i apatyty. Fosfor wystepuje w postaci cząsteczek czteroatomowych P4. Podstawowymi odmianami alotropowymi fosforu są:
- fosfor biały
- fosfor czerwony
- fosfor fioletowy
- fosfor czarny
Fosfor biały ma barwę białą lub żółtą, jest bardzo aktywny. W temp. 40C zapala się. Silna trucizna. Nieprzyjemny zapach. Świeci w ciemnościach. Przechowywany pod wodą.
Fosfor czerwony - barwa koralowa, mniej aktywny i trujący niż biały, bez zapachu. Utlenia się pod wpływem silnych utleniaczy HNO3, KMnO4 i spala się w powietrzu w wysokich temperaturach. Fosfor biały przechodzi fosfor czerwony pod wpływem ogrzewania bez dostępu powietrza. Możliwe jest, ale trudniejsze otrzymanie fosforu białego z czerwonego przez kondensację par fosforu w wodzie

Właściwości:
- reaguje z wodorem tworząc fosforiak
2P + 3H2 → 2PH3
- reaguje z pierwiastkami gr. VII. Powstają wówczas związki typu:
PX3 i PX5
PCl3, PCl5
- reaguje z tlenem
4P + 3O2 → 2P2O3
4P + 5O2 → 2P2O5
Tlenki mają właściwości kwasowe.
Tlenek fosforu (III) reaguje z zimną wodą, tworząc kwas fosforowy (III)
P2O3 + 3H2O → 2H3PO3

Wymienione tlenki tworzą cząsteczki podwójne - dimery P4O6, P4O10.
Kwas H3PO3 łatwo utlenia się do H3PO4 ma więc właściwości redukujące. P2O5 zależnie od warunków tworzy z wodą kilka kwasów fosforowych:

Reakcja w zwykłej temperaturze:
P2O5 + H2O → 2HPO3- kwas metafosforowy
Reakcja w gorącej wodzie:
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 - kwas ortofosforowy

Podczas ogrzewania stężonego kwasu H3PO4 w temperaturze ponad 110C powstaje kwas dwufosforowy (V) zwany pirofosforowym:
2H3PO4 → H4P2O7 + H2O

Każdy kwas fosforowy można uważać za produkt reakcji cząsteczki tlenku fosforu (V) z inną liczbą cząsteczek wody:
P2O5 + H2O → 2HPO3
P2O5 + 2H2O → H4P2O7
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Kwas ortofosforowy(V) tworzy roztwory wodne, w których wykazuje właściwości średnio-mocnego kwasu. Jak wynika ze wzoru kwas ortofosforowy(V) jest kwasem trójprotonowym. Kwas H3PO4 dysocjuje trójstopniowo.
I. H3PO4 → H+ + H2PO4-
II. H2PO4- ↔ H+ + HPO42-
III. HPO42- ↔ H+ + PO43-

Fosforany - są to pochodne kwasów fosforowych. Są one słabo rozpuszczalne w wodzie z wyjątkiem fosforanów sodu i potasu.
Rozpuszczalne fosforany znajdują zastosowanie jako nawozy sztuczne:
Precypitat -CaHPO4•2H2O
Superfosfat -Ca(H2PO4)2•2CaSO4•H2O
Supertomasyna, termofosfat -CaNaPO4
Tomasyna - Ca3(PO4)2•CaSiO4