§13-2 磷及其化合物Phosphorus and its Compounds一、General Properties: 1.磷原子的成键特征 (1) 形成 P3离子化合物 e.g. Na3P:在水溶液中 P3离子不存在,这是由于 P3离子易水解:P3 + 3H2OPH3 + 3OH-,P3离子有较大的半径,易变形,另外P3的电荷高,附加极化作用强,所以只存在为数极少的离子化合物,许多 磷化物都向共价型过渡。 (2) 中心原子(P)可采取 sp3、sp3d、sp3d2杂化,可形成3、+1、+3、+5 氧化数的化合物,原子的最大配位数达到 6。 (3) 磷的性质与氮有很大的差别主要是由于磷原子有 3d 轨道。例如 NF3不水解,而 PF3水解,NF3不与过渡金属形成配合物,而 PF3可以与许多过渡元素形成配合物。解释:除了都能形成 σ 配键外,P 还有空的 3d 空轨道,可以接受过渡金属反馈回来的电子对,形成反馈 π 键,所以配位能力加强。 2 . 存 在 : 在 自 然 界 以 磷 灰 石 , 磷 钙 石 (phosphorite) : Ca3(PO4)2 , 氟 磷 灰 石(fluorapatite):Ca5(PO4)3F,羟基磷灰石(hydroxypatite):Ca5(PO4)3(OH)存在。磷是动物体中的重要成份,骨头中 Ca5(PO4)3(OH)形成矿物质部分,牙齿中含有Ca5(PO4)3F,大脑和神经细胞中含有复杂的有机磷的衍生物,所以磷是动物体中的重要成份。二、Simple Substance 1.Allotropes: white、red and black phosphorus P4 is extremely poisonous! 白磷的晶格点上是 P4分子,红磷的结构至今不清楚,有人认为红磷是 P4分子撕开一个 P-P 键,把许多对成对的三角形连接起来而形成的长链状巨大分子所组成(如图) 2.Properties: ( 以 P4为主 ) (1) structure of P4:Tetrahedral 键与键之间存在张力,∠PPP = 60,比纯 p 轨道的 σ 键键角 90°要小,P-P 键是受了应力而弯曲的键,P-P 键能很低,仅 200 kJ·mol1,很容易受外力而张开,这说明白磷在通常情况下,非常活泼。 (2) properties: a.reduction: P4 + 10HNO3 + H2O4H3PO4 + 5NO + 5NO2 b.dispropotionation: P4 + 3KOH + 3H2OPH3 + 3KH2PO2 11P4 + 60CuSO4 + 96H2O20Cu3P + 24H3PO4 + 60H2SO4 c.几乎与所有金属反应,形成磷化物 6Mg + P42Mg3P2 3.Preparation: 3Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO26CaSiO3 + 10CO + P4 rHm >0三、The Compounds 1.[ 3 ] O.S. (1) prepa...