4. Химические свойства соединений фосфора с точки зрения изменения степеней окисления

В данном разделе реакции выходят за рамки С части ЕГЭ, но могут встретиться в тестовой части экзамена.

Все основные правила составления ОВР для С части, представлены в другом разделе.

Потренироваться составлять реакции онлайн (в рамках ЕГЭ) можно тут.

Правило 4.1. P2O5 активно отнимает воду, поэтому используется для получения оксидов:

P2O5 + 2HNO3 → N2O5 + 2HPO3

P2O5 + 2HClO4 → Cl2O7 + 2HPO3

Правило 4.2. Степень окисления +5 – это наиболее устойчивая степень окисления фосфора, поэтому, как правило, соединения фосфора в других степенях окисления окисляются до ст. ок. +5:

3P2O3 + 4HNO3 + 7H2O → 6H3PO4 + 4NO

P2O3 + 4HNO3 + H2O → 2H3PO4 + 4NO2

3P2O3 + 2HClO3 + 9H2O → 6H3PO4 + 2HCl

3P2O3 + 2NaClO3 → 3P2O5 + 2NaCl

3PCl3 + 2HNO3 + 8H2O → 3H3PO4 + 2NO + 9HCl

5H3PO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5H3PO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O или

15H3PO3 + 6KMnO4 + 3H2SO4 → 11H3PO4 + 3K2SO4 + 2Mn3(PO4)2 + 9H2O

Окисление KH₂PO₂ (гипофосфита калия) бромной водой:

KH₂PO₂ + 2Br₂ + 2H₂O → H₃PO₄ + KBr + 3HBr.

Правило 4.3. Фосфор в фосфине также окисляется до P⁺⁵ :

2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O   или    PH3 + 2O2 → H3PO4

PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O

5PH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5H3PO4 + 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O

PH3 + 8AgNO3 + 4H2O → 8Ag + H3PO4 + 8HNO3

PH3 + 4HClO → H3PO4 + 4HCl

8HNO3(конц., гор.) + PH3 → H3PO4 + 8NO2 + 4H2O

Правило 4.4. Галогениды фосфора гидролизуются водой или раствором щелочи:

PCl3 + 3H2O → H3PO3 + 3HCl

PCl5 + 4H2O → H3PO4 + 5HCl

PI3 + 3H2O → H3PO3 + 3HI

PCl5 + 8KOH → K3PO4 + 5KCl + 4H2O

Правило 4.5. Фосфиды металлов разлагаются водой или кислотами, образуя фосфин:

Ca3P2 + ­­6H2O → 3Ca(OH)2 +2PH3                            Zn3P2 + 6HCl → 3ZnCl2 + 2PH3

Mg3P2 + ­­6H2O → 3Mg(OH)2 +2PH3

Правило 4.6. Кислые соли фосфорной кислоты разлагаются при нагревании:

2Na2HPO4 → Na4P2O7 + H2O

Правило 4.7. В таблице ниже представлены формулы и строение различных кислот фосфора.

По словам составителей экзамена основность и строение кислот H3PO3 и H3PO2 на ЕГЭ проверяться не будет. Но они могут встретиться тестовой части, например, в задании 5, т.е. необходимо знать класс этих соединений (кислоты).

Такие кислоты как фосфористая H3PO3 и фосфорноватистая H3PO2 образуют только соли, содержащие один и два атома водорода. Это происходит из-за того, что в этих кислотах есть атомы водорода, соединённые непосредственно с атомом фосфора, а они на металл не заменяются. Например:

P4 + 3KOH + 3H2O →  PH3 + 3KH2PO2 (гипофосфит калия)