• nachází se ve skupině V.A
  • jeho elektronová konfigurace je $[Ne]3s^23p^3$

Zisk a výskyt fosforu

  • v přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách
  • jeho zdrojem jsou minerály fosforit a apatit
  • nachází se v základní stavební jednotce kostí a zubů
  • je součástí organických látek

Alotropické modifikace fosforu

  • fosfor existuje ve třech modifikacích

Bílý fosfor

  • je to nejreaktivnější modifikace
  • jeho molekuly jsou složeny ze čtyř atomů uspořádaných do tetraedru
  • na vzduchu je samozápalný
    • musí se uchovávat pod vodou
  • je velmi jedovatý

Červený fosfor

  • vzniká zahříváním bílého fosforu v inertní atmosféře
  • podle způsobu přípravy má různou barvu
    • většinou je tmavě červený, méně často hnědy nebo fialový
  • molekuly jsou řetězce
  • není jedovatý a je mnohem méně reaktivní než bílý fosfor

Černý fosfor

  • je to krystalická látka
  • má kovový lesk, dobře vede teplo a elektrický proud
  • ze všech modifikací je nejméně reaktivní

Vlastnosti fosforu

  • dosahuje oxidačních čisel v rozmezí $V$ až $-III$
  • má poměrně nízkou hodnotu elektronegativty
  • s většinou prvků tvoří minární sloučeniny
  • za laboratorní teploty reaguje s kyslíkem a halogeny
    • ostatní rekace probíhají po zahřátí

Sloučeniny fosforu

Sloučeniny fosforu s vodíkem

Fosfan $PH_3$

  • je to bezbarvý, jedovatý plyn
    • páchne po česneku
  • připravuje se rakcí fosfidů s vodou nebo zředěnými kyselinami
  • přímá syntéza není možná
  • je to silné redukční činidlo
  • je špatně rozpustný ve vodě a je podstatně slabší zásadou než amoniak
  • se silnými kyselinami reaguje za vzniku fosfoniových solí
    • obsahují kation $PH_4^+$ fosfonium
    • jsou obdobné amonným solím
    • ve vodě snadno hydrolyzují za vzniku kyseliny a fosfanu
    • reagují s roztoky hydroxidů za vzniku fosfanu a příslučné soli

Difosfan $P_2H_4$

  • je to bezbarvá kapalina
  • jeho páry jsou na vzduchu samozápalné
  • strukturně se podobá hydrazinu
    • nemá jeho bazické vlastnosti

Sloučeniny fosforu s kovy

Fosfidy

  • jsou to sloučeniny fosforu s elektropozitivnějšími prvky
  • obsahují anion $P^{3-}$
  • připravují se zahříváním kovů s červeným fosforem
  • jejich složení je podobně jako u boridů a karbidů velmi rozmanité
    • pohybuje se v rozmezí $M_4P$ až $MP_{15}$
  • k přípravě fosfanu se používají třeba $Ca_3P_2$ nebo $AlP$

Sloučeniny fosforu s halogeny

Halogenidy fosforité $PX_3$

  • ve vodě se rozkládají na příslušné halogenovodíky a kyselinu fosforitou
  • nejvýznamnější je chlorid fosforitý $PCl_3$

Halogenidy fosforečné $PX_5$

  • jejich stabilita klesá s rostoucím atomovým poloměrem
  • působením vody se rozkládají
    • prvním stupněm je vznik trihalogenidu kyseliny fosforečné $POX_3$
    • v nadbytku vody přechází meziprodukt na kyselinu trihydrogenfosforečnou
    • obě reakce jsou provázeny také vznikem halogenovodíku

Tetrahalogendifosfany $P_2X_4$

  • při zahřatí disproporciují na halogenid fosforitý a fosfor
  • působením vody se rozkládají na směs fosfanů a kyslíkatých kyselin fosforu
  • existence $P_2Br_4$ ješte nebyla zcela jasně prokázána

Fosfazeny

  • jejich skelet je tvořen řetězcem střídajících se atomů fosforu a dusíku
  • každý atom fosforu nese dva substituenty
    • jsou to buď halogeny nebo skupina $-NH_2$, připadně jiné
  • používají se jako retardery hoření nebo speciální plastické hmoty

Sloučeniny fosforu s kyslíkem

Oxid fosforitý $P_4O_6$

  • je to bílá krystalická látka
  • vzniká řízeným spalováním fosforu
  • je velmi jedovatý
  • základem jeho struktury je tetraedr $P_4$, ve kterém jsou atomy fosforu spojené kyslíkovými můstky
  • je to anhydrid kyseliny fosforité $H_3PO_3$
  • s horkou vodou reaguje za vzniku fosfanu, červeného fosforu a kyseliny trihydrogenfosforečné

Oxid fosforečný $P_4O_{10}$

  • je znám v několika odifikacích
  • vzniká spalováním fosforu v nadbytku suchého vzduchu
  • velmi ochotně reaguje s vodou
    • má mimořádné dehydratační schopnosti
    • jeho afinita k vodě je tolik vysoká, že dokáže odejmot vodu kyselině sírové i dusičné
    • v laboratořích se toho využívá k sušení plynů
  • s vodou reaguje energicky se složitým průběhem
    • konečným produktem je kyselina trihydorgenfosforečná

Kyselina fosforná (dihydridohydrogenfosforečná) $H_3PO_2$

  • je to bílá krystalická látka
  • vzniká reakcí fosfanu s jodem v přítomnosti vody
  • je to jednosytná kyselina
    • dva ze tří vodíků nelze při reakci s hydroxidem nahradit kovem
  • není termicky stabilní
    • při teplotě nad 130°C se rozkládá za vzniku fosfanu, fosforu, kyseliny fosforité a vodíku
  • její soli jsou dobře rozpustné ve vodě a mají silné redukční schopnosti

Kyselina fosforitá (hydridodihydrogenfosforečná) $H_3PO_3$

  • je to bezbarvá, ve vodě dobře rozpustná krystalická látka
  • je to dvojsytná kyselina
    • jeden ze tří vodíků nelze při reakci s hydroxidem nahradit kovem
  • není termicky stabilní
    • při zvyšené teplotě disproporcionuje na fosfan a kyselinu trihydrogenfosforečnou
      • ve vodě se uvolňuje vodík

Kyselina hydrogenfosforečná $(HPO_3)_n$

  • je polymerní
  • je to sklovitá látka dobře rozpustná ve vodě
  • reakcí s vodou přechází na kyselinu trihydrogenfosforečnou

Kyselina trihydogenfosforečná $H_3PO_4$

  • je to bezbarvá krystalická látka
  • je velmi dobře rozpustná ve vodě
  • patří mezi silné kyseliny
  • prodává se ve formě 85% roztoku
  • používá se k antikorozní povrchové úpravě a k okyselování nápojů
  • je to trojsytný kyselina
  • tvoří tři řady solí
    • dihydrogenfosforečnany $H_2PO_4^-$ jsou rozpustné ve vodě
    • z hydorgenfosforečnanů $HPO_4^{2-}$ a fosforečnanů $PO_4^{3-}$ jsou rozpustné pouze soli alkalických kovů
    • anionty $PO_4^{3-}$ a $HPO_4^{2-}$ podléhají ve vodě hydrolýze
      • $PO_4^{3-}+H_2O\leftrightharpoons{HPO_4^{2-}+OH^-}$
      • $HPO_4^{2-}+H_2O\leftrightharpoons{H_2PO_4^-+OH^-}$
    • fosforečnan vápenatý $Ca_3(PO_4)_2$
      • je podstatnou složkou apatitu a fosforitu
      • je základní složkou fosforečných hnojiv
      • reakcí s kyselinou sírovou se převádí na dihydrogenfosforečnan vápenatý $Ca(H_2PO_4)_2$
        • jeho směs s dihydrátem síranu vápenatého se nazvá superfosfát
          • $Ca_3(PO_4)_2+2\ H_2SO_4+2\ H_2O\longrightarrow{Ca(H_2PO_4)_2\cdot{2\ CaSO_4\cdot{2\ H_2O}}}$
    • trifosforečnan sodný $Na_5P_3O_{10}$
      • používá se jako změkčovadlo vody
        • váže na sebe hořečnaté a vápenaté ionty