Реакция красного фосфора с магнием
| Оглавление | Видео опыты по химии | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 4 2012 Предварительный вариант |
Опыты с фосфором ч.11 В.Н. Витер |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Реакция красного фосфора с магнием
Получение фосфина путем реакции белого фосфора с раствором щелочи имеет целый ряд недостатков. В частности, если у экспериментатора нет белого фосфора (как в нашем случае), его приходится получать не совсем удобными и безопасными методами. Белый фосфор ядовит и очень пожароопасен. В практикуме Рипан Р. Четяну И. Руководство к практическим работам по неорганической химии ссылка описано получение фосфида кальция из красного фосфора и порошка кальция. Фосфид кальция служит удобным источником фосфина.
Получение и свойства фосфида кальция
Фосфид кальция получают из мелких стружек кальция и красного фосфора под тягой. Белым фосфором для этой цели не пользуются, так как реакция с ним протекает слишком бурно.
Прибором служит стеклянная трубка длиной 10-12 см и диаметром 0.5 см, укрепленная за один конец в зажиме штатива горизонтально. Посередине трубки помещают смесь 1 г мелких стружек кальция и 1 г сухого красного фосфора. При нагревании трубки происходит бурное соединение обоих веществ с образованием Ca3P2 - твердого вещества светло-коричневого цвета. После охлаждения трубку разбивают пестиком в большой ступке. Фосфид кальция выбирают из ступки шпателем, пинцетом или металлическими щипцами и помещают для хранения в сухую банку. Банку плотно закрывают и заливают парафином, чтобы предупредить разложение фосфида кальция под влиянием атмосферной влаги. Тщательно убирают также все осколки трубки, загрязненные фосфидом кальция, так как при разложении последнего образуются ядовитые продукты. Получение (самопроизвольно воспламеняющегося) газообразного фосфористого водорода разложением фосфида кальция водой
Реакция протекает по уравнению:
Ca3P2 + 6H2O = 2PH3 + ЗCa(OH)2 Одновременно протекают также и следующие реакции: Ca3P2 + 6H2O = P2H4 + H2 + ЗCa(OH)2
4P2H4 + Ca(OH)2 + 2H2O = 6PH3 + Ca(H2PO2)2 P2H4 + Ca(OH)2 + 2H2O =ЗH2 + Ca(H2PO2)2 В качестве прибора служит небольшая колба с прямой отводной трубкой и большой стакан. Для утяжеления в колбу емкостью 100 мл насыпают свинцовой дроби, затем добавляют небольшое количество сухого фосфида кальция и несколько капель эфира. Колбу закрывают резиновой пробкой, через которую пропускают прямую стеклянную трубку длиной 7-8 см и диаметром 3-5 мм, начинающуюся у нижнего обреза пробки. Надев на шейку колбы несколько свинцовых колец, к ней привязывают веревочку. Подержав некоторое время колбу на ладони для испарения эфира, ее погружают на веревочке в большой стакан (емкостью около 3 л) с водой. Сначала из колбы выделяются пузырьки воздуха и паров эфира, затем, когда давление газов в колбе уменьшится, в колбу поступает небольшое количество воды и начинается разложение фосфида кальция. Образующиеся в результате разложения фосфида кальция газообразные продукты препятствуют непрерывному поступлению воды в колбу. По мере выхода образовавшихся газов на поверхность воды они вспыхивают и, сгорая, образуют фосфорный ангидрид в виде колец белого дыма. Вода поступает в колбу небольшими порциями в момент уменьшения газового давления и образует фосфористый водород до полного израсходования фосфида кальция. Свинцовые дробь и кольца служат для погружения колбы в стакан с водой. Этот опыт можно провести и по-иному. В рюмку с водой бросают несколько кусочков фосфида кальция. Выделяющиеся при разложении фосфида кальция пузырьки газа при выходе из воды воспламеняются. При сгорании фосфористого водорода образуется фосфорный ангидрид, который и в этом случае поднимается над рюмкой в виде колец белого дыма. Фосфид кальция берут пинцетом или щипцами. Вместо фосфида кальция для получения фосфина можно использовать фосфид магния или фосфиды некоторых других металлов. Мы попробовали провести реакцию порошка магния с красным фосфором. Магния взяли 0.8 г, молярное соотношение магний : фосфор составляло 3Mg : 2P. Вещества тщательно смешали (но не растирали) и засыпали в пробирку. Пробирку осторожно нагрели в пламени газовой горелки. Как только дно пробирки стало чуть красным, произошла белая ослепительная вспышка. Большинство содержимого выбросило из пробирки, словно из ствола миномета. Часть горящей смеси попала на стекло и деревянную раму вытяжки (когда потом вытирали вытяжку влажной тряпкой, чувствовался запах фосфина). Пробирку с остатками продуктов реакции опустили в кристаллизатор с водой. Произошла несильная желтая вспышка фосфина с образованием белого дыма. |
|
Реакция красного фосфора с магнием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реакция фосфида магния Mg3P2 с водой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|