1. Дайте характеристику фосфора по его положению в периодической системе элементов Д.И.Менделеева. 2. Расположите элементы в порядке возрастания их неметаллических свойств: мышьяк, фосфор, висмут, сурьма. 3. Определите тип химической связи в молекулах веществ: MgS7, O2, CO2, CH4. Начертите схемы их образования и структурную формулу. 4. Закончите уравнения реакций, укажите их тип в соответствии с каждой из известных вам классификаций: a) H2 + I2 = б) HNO3 + Cu = в) Fe(OH)3 = г) NaCl + Fe(NO3)3 = - д) CH3OH + Na = Приведите, где это необходимо, ионные уравнения реакций и электронный баланс.. 5. Распределите предложенные вещества в соответствующие столбцы: Na, CO₂, CuO, K3PO4. Назовите вещества. 6. Осуществите превращения: a) Ba → BaO → Ba(OH)2 → BaCl2

1. Характеристика фосфора (P)

Фосфор находится в 3-м периоде, VА группе периодической системы Д.И. Менделеева.

Физические свойства: Фосфор — неметалл, существует в нескольких аллотропных модификациях (белый, красный, черный). Белый фосфор — ядовитое, легковоспламеняющееся вещество, желтого цвета, состоит из тетраэдрических молекул P₄. Красный фосфор — менее активен, не ядовит.

Химические свойства: Фосфор проявляет окислительно-восстановительные свойства. В соединениях может иметь степени окисления -3, +3, +5.

• С металлами (кроме щелочных и щелочноземельных) образует фосфиды, например, Ca₃P₂ (степень окисления фосфора -3).
• С кислородом при нагревании образует оксид фосфора(V) P₂O₅ (степень окисления фосфора +5).
• С галогенами образует галогениды, например, PCl₃, PCl₅ (степень окисления фосфора +3, +5).
• С водородом образует фосфин PH₃ (степень окисления фосфора -3).
• Проявляет восстановительные свойства, например, при взаимодействии с кислотами-окислителями (H₂SO₄, HNO₃).
• Проявляет окислительные свойства, например, при взаимодействии с активными металлами.

Нахождение в природе: Фосфор в свободном виде в природе не встречается. Основные минералы — апатиты (например, \( \text{Ca}_5(\text{PO}_4)_3\text{F} \)) и фосфориты ( \( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \) ).

Значение: Фосфор — важнейший биогенный элемент, необходим для жизни всех организмов. Входит в состав нуклеиновых кислот, белков, АТФ. Применяется в производстве спичек, удобрений, сплавов.

2. Расположение элементов в порядке возрастания неметаллических свойств

Неметаллические свойства возрастают слева направо в периоде и снизу вверх в группе. В данном ряду (мышьяк, фосфор, висмут, сурьма) элементы расположены в следующем порядке:

• Висмут (Bi) - самый сильный металл в ряду.
• Сурьма (Sb) - проявляет амфотерные свойства, но более выраженно металлические.
• Мышьяк (As) - проявляет амфотерные свойства, но ближе к неметаллам, чем сурьма.
• Фосфор (P) - типичный неметалл.

Поэтому порядок возрастания неметаллических свойств:

Bi < Sb < As < P

3. Типы химической связи и схемы образования/структурные формулы

MgS

Тип связи: Ионная.

Схема образования:

Mg → Mg2+ + 2e-
S + 2e- → S2-
Mg2+ + S2- → MgS

Структурная формула: MgS

O₂

Тип связи: Ковалентная неполярная.

Схема образования:

:"O::O:
  ••  ••
(O=O)

Структурная формула: O=O

CO₂

Тип связи: Ковалентная полярная.

Схема образования:

:"O::C::O:
  ••      ••
(O=C=O)

Структурная формула: O=C=O

CH₄

Тип связи: Ковалентная неполярная (связи C-H полярные, но из-за симметричной структуры молекула неполярна).

Схема образования:

    H
    |
 H–C–H
    |
    H

Структурная формула: Тетраэдрическая структура, где атом углерода в центре, а атомы водорода по вершинам тетраэдра.

4. Закончите уравнения реакций, укажите их тип и приведите ионные уравнения/электронный баланс, где это необходимо.

a) H₂ + I₂ = 2HI

Тип: Соединения, обратимая, экзотермическая.

Тип реакции: Обратимая реакция соединения.

Электронный баланс:

H20 + I20 → 2H+1I-1
   0 → +1 | +2e- (восстановитель - H2)
   0 → -1 | +1e- | x2 (окислитель - I2)

б) HNO₃ + Cu = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Тип: Окислительно-восстановительная.

Электронный баланс:

Cu0 → Cu+2 | -2e- (окислитель - Cu)
2N+5O3 + 6e- → 2N+2O (окислитель - N+5)

Cu0 → Cu+2 | -2e- | x3
N+5 + 3e- → N+2 | x2

3Cu + 2HNO3 + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Cu + 8HNO3 (разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Ионное уравнение:

3Cu + 8H+ + 2NO3- + 6NO3- → 3Cu2+ + 6NO3- + 2NO + 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
(Примечание: в концентрированной азотной кислоте образуется NO2)

в) Fe(OH)₃ = (Термическое разложение)

Тип: Реакция разложения.

Уравнение:

2Fe(OH)3 → (t°) Fe2O3 + 3H2O

г) NaCl + Fe(NO₃)₃ = (Реакция не идет в обычных условиях)

Реакция обмена между NaCl и Fe(NO₃)₃ в водном растворе не идет, так как не образуются ни осадок, ни газ, ни слабый электролит.

д) CH₃OH + Na = CH₃ONa + 1/2 H₂

Тип: Реакция замещения, окислительно-восстановительная.

Электронный баланс:

2Na0 → 2Na+1 | -2e- (окислитель - Na)
2H+1 (в CH3OH) + 2e- → H20 (восстановитель - H)

2Na + 2CH3OH → 2CH3ONa + H2↑

Ионное уравнение:

2Na + 2CH3OH → 2CH3O- + 2Na+ + H2↑
(Обратите внимание: метанол - слабый электролит, поэтому в ионной форме записывается целиком, если реакция идет в растворе метанола. Если в водном растворе, то ионизируется вода)

5. Распределение веществ по столбцам

6. Осуществите превращения:

a) Ba → BaO → Ba(OH)₂ → BaCl₂

1. Ba → BaO

Реакция с кислородом:

2Ba + O2 → 2BaO

2. BaO → Ba(OH)₂

Реакция с водой:

BaO + H2O → Ba(OH)2

3. Ba(OH)₂ → BaCl₂

Реакция с соляной кислотой:

Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O

Ионное уравнение:

Ba2+ + 2OH- + 2H+ + 2Cl- → Ba2+ + 2Cl- + 2H2O

Ответ:

1. 2Ba + O₂ → 2BaO

2. BaO + H₂O → Ba(OH)₂

3. Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O