С водородом не взаимодействует.

Химические свойства фосфора

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и черному фосфору химическая активность резко снижается. Белый фосфор на воздухе светится в темноте, свечение обусловлено окислением паров фосфора до низших оксидов.

1. Взаимодействие с простыми веществами

Фосфор легко окисляется кислородом:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅,

4P + 3O₂ = 2P₂O₃

Взаимодействует со многими простыми веществами – галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства:

с металлами – окислитель, образует фосфиды:

2P + 3Ca = Ca₃P₂

с неметаллами – восстановитель:

2P + 3S = P₂S₃,

2P + 3Cl₂ = 2PCl₃.

Не взаимодействует с водородом!!!

2. Взаимодействие с водой

Взаимодействует с водой, при этом диспропорционирует:

4Р + 6Н₂О = РН₃ + 3Н₃РО₂ (фосфорноватистая кислота)

1. Взаимодействие со щелочами

В растворах щелочей диспропорционирование происходит в большей степени:

4Р + 3KOH + 3Н₂О = РН₃ + 3KН₂РО₂

1. Восстановительные свойства

Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

3P + 5HNO_3разб + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO;

2P + 5H₂SO_{4 конц} = 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O.

Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

6P + 5KClO₃ = 5KCl + 3P₂O₅

Химические свойства серы

При комнатной температуре сера вступает в реакции только с ртутью. С повышением температуры её активность значительно повышается. При нагревании сера непосредственно реагирует со многими простыми веществами, за исключением инертных газов, азота, селена, теллура, золота, платины, иридия и йода. Сульфиды азота и золота получены косвенным путем.

1. Взаимодействие с металлами

Сера проявляет окислительные свойства, в результате взаимодействия образуются сульфиды:

Cu + S = CuS

1. Взаимодействие с водородом происходит при 150–200 °С:

H₂ + S = H₂S

1. Взаимодействие с кислородом

Сера горит в кислороде при 280 °С, на воздухе при 360 °С, при этом образуется смесь оксидов:

S + O₂ = SO₂;

2S + 3O₂ = 2SO₃

1. Взаимодействие с фосфором и углеродом

При нагревании без доступа воздуха сера реагирует с фосфором, углеродом, проявляя окислительные свойства:

2P + 3S = P₂S₃;

2S + C = CS₂

1. Взаимодействие с фтором

В присутствии сильных окислителей проявляет восстановительные свойства:

S + 3F₂ = SF₆

1. Взаимодействие со сложными веществами

При взаимодействии со сложными веществами сера ведет себя как восстановитель:

S + 2HNO_3разб = 2NO + H₂SO₄

1. Реакция диспропорционирования

Сера способна к реакциям диспропорционирования, при взаимодействии со щелочью образуются сульфиды и сульфиты:

3S + 6KOH = K₂S⁺⁴ O₃ + 2K₂S^-2 + 3H₂O

 

Химические свойства кремния

1. Взаимодействие с галогенами

При обычных условиях кремний довольно инертен, что объясняется прочностью его кристаллической решетки, непосредственно взаимодействует только с фтором, при этом проявляет восстановительные свойства:

Si + 2F₂ = SiF₄

С хлором реагирует при нагревании до 400–600 °С:

Si + 2Cl₂ = SiCl₄

1. Взаимодействие с кислородом

Измельченный кремний при нагревании до 400–600 °С реагирует с кислородом:

Si + O₂ = SiO₂

1. Взаимодействие с другими неметаллами

При очень высокой температуре около 2000 °С реагирует с углеродом:

Si + C = SiC

и бором:

Si + 3B = B₃Si

При 1000 °С реагирует с азотом:

3Si + 2N₂ = Si₃N₄

С водородом не взаимодействует.

1. Взаимодействие с галогеноводородами

С фтороводородом реагирует при обычных условиях:

Si + 4HF = SiF₄ + 2H₂,

с хлороводородом – при 300 °С, с бромоводородом – при 500 °С.

1. Взаимодействие с металлами

Окислительные свойства для кремния менее характерны, но они проявляются в реакциях с металлами, при этом образует силициды:

2Ca + Si = Ca₂Si

1. Взаимодействие с кислотами

Кремний устойчив к действию кислот, в кислой среде он покрывается нерастворимой пленкой оксида и пассивируется. Кремний взаимодействует только со смесью плавиковой и азотной кислот:

3Si + 4HNO₃ + 18HF = 3H₂[SiF₆] + 4NO + 8H₂O

1. Взаимодействие со щелочами

Растворяется в щелочах, образуя силикат и водород:

Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + H₂

Получение

В лаборатории

Восстановлением из оксида магнием или алюминием:

SiO₂ + 2Mg = Si + 2MgO;

3SiO₂ + 4Al = 3Si + 2Al₂O₃

В промышленности

Восстановлением из оксида коксом в электрических печах:

SiO₂ + 2C = Si + 2CO

При таком процессе кремний довольно сильно загрязнен карбидами кремния.

Наиболее чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния водородом при 1200 °С:

SiCl₄ + 2H₂ = Si + 4HCl,

или цинком:

SiCl₄ + 2Zn = Si + 2ZnCl₂

Также чистый кремний получается при термическом разложении силана:

SiH₄ = Si + 2H₂

 

 

Химические свойства фосфора

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и черному фосфору химическая активность резко снижается. Белый фосфор на воздухе светится в темноте, свечение обусловлено окислением паров фосфора до низших оксидов.

1. Взаимодействие с простыми веществами

Фосфор легко окисляется кислородом:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅,

4P + 3O₂ = 2P₂O₃

Взаимодействует со многими простыми веществами – галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства:

с металлами – окислитель, образует фосфиды:

2P + 3Ca = Ca₃P₂

с неметаллами – восстановитель:

2P + 3S = P₂S₃,

2P + 3Cl₂ = 2PCl₃.

Не взаимодействует с водородом!!!

2. Взаимодействие с водой

Взаимодействует с водой, при этом диспропорционирует:

4Р + 6Н₂О = РН₃ + 3Н₃РО₂ (фосфорноватистая кислота)

1. Взаимодействие со щелочами

В растворах щелочей диспропорционирование происходит в большей степени:

4Р + 3KOH + 3Н₂О = РН₃ + 3KН₂РО₂

1. Восстановительные свойства

Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

3P + 5HNO_3разб + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO;

2P + 5H₂SO_{4 конц} = 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O.

Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

6P + 5KClO₃ = 5KCl + 3P₂O₅

Химические свойства серы

При комнатной температуре сера вступает в реакции только с ртутью. С повышением температуры её активность значительно повышается. При нагревании сера непосредственно реагирует со многими простыми веществами, за исключением инертных газов, азота, селена, теллура, золота, платины, иридия и йода. Сульфиды азота и золота получены косвенным путем.

1. Взаимодействие с металлами

Сера проявляет окислительные свойства, в результате взаимодействия образуются сульфиды:

Cu + S = CuS

1. Взаимодействие с водородом происходит при 150–200 °С:

H₂ + S = H₂S

1. Взаимодействие с кислородом

Сера горит в кислороде при 280 °С, на воздухе при 360 °С, при этом образуется смесь оксидов:

S + O₂ = SO₂;

2S + 3O₂ = 2SO₃

1. Взаимодействие с фосфором и углеродом

При нагревании без доступа воздуха сера реагирует с фосфором, углеродом, проявляя окислительные свойства:

2P + 3S = P₂S₃;

2S + C = CS₂

1. Взаимодействие с фтором

В присутствии сильных окислителей проявляет восстановительные свойства:

S + 3F₂ = SF₆

1. Взаимодействие со сложными веществами

При взаимодействии со сложными веществами сера ведет себя как восстановитель:

S + 2HNO_3разб = 2NO + H₂SO₄

1. Реакция диспропорционирования

Сера способна к реакциям диспропорционирования, при взаимодействии со щелочью образуются сульфиды и сульфиты:

3S + 6KOH = K₂S⁺⁴ O₃ + 2K₂S^-2 + 3H₂O

 

Химические свойства кремния

1. Взаимодействие с галогенами

При обычных условиях кремний довольно инертен, что объясняется прочностью его кристаллической решетки, непосредственно взаимодействует только с фтором, при этом проявляет восстановительные свойства:

Si + 2F₂ = SiF₄

С хлором реагирует при нагревании до 400–600 °С:

Si + 2Cl₂ = SiCl₄

1. Взаимодействие с кислородом

Измельченный кремний при нагревании до 400–600 °С реагирует с кислородом:

Si + O₂ = SiO₂

1. Взаимодействие с другими неметаллами

При очень высокой температуре около 2000 °С реагирует с углеродом:

Si + C = SiC

и бором:

Si + 3B = B₃Si

При 1000 °С реагирует с азотом:

3Si + 2N₂ = Si₃N₄

С водородом не взаимодействует.

1. Взаимодействие с галогеноводородами

С фтороводородом реагирует при обычных условиях:

Si + 4HF = SiF₄ + 2H₂,

с хлороводородом – при 300 °С, с бромоводородом – при 500 °С.

1. Взаимодействие с металлами

Окислительные свойства для кремния менее характерны, но они проявляются в реакциях с металлами, при этом образует силициды:

2Ca + Si = Ca₂Si

1. Взаимодействие с кислотами

Кремний устойчив к действию кислот, в кислой среде он покрывается нерастворимой пленкой оксида и пассивируется. Кремний взаимодействует только со смесью плавиковой и азотной кислот:

3Si + 4HNO₃ + 18HF = 3H₂[SiF₆] + 4NO + 8H₂O

1. Взаимодействие со щелочами

Растворяется в щелочах, образуя силикат и водород:

Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + H₂

Получение

В лаборатории

Восстановлением из оксида магнием или алюминием:

SiO₂ + 2Mg = Si + 2MgO;

3SiO₂ + 4Al = 3Si + 2Al₂O₃

В промышленности

Восстановлением из оксида коксом в электрических печах:

SiO₂ + 2C = Si + 2CO

При таком процессе кремний довольно сильно загрязнен карбидами кремния.

Наиболее чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния водородом при 1200 °С:

SiCl₄ + 2H₂ = Si + 4HCl,

или цинком:

SiCl₄ + 2Zn = Si + 2ZnCl₂

Также чистый кремний получается при термическом разложении силана:

SiH₄ = Si + 2H₂