Трихлорид фосфора (трёххлористый фосфор) PCl3 , бесцветная жидкость, t пл. – 93,6 °С, t кип 76,1 °C, плотность 1,575 г/см3 при 20 °С; растворим в эфире, бензоле, хлороформе, сероуглероде, четырёххлористом углероде. Легко гидролизуется, образуя фосфористую и соляную кислоты. Получают хлорированием белого фосфора в растворе PCl3 (в лабораторных условиях белый фосфор заменяют красным). Используют для синтеза фосфорорганических соединений. PCl3 токсичен, вызывает ожоги, раздражает глаза, дыхательные пути.

  Пентахлорид фосфора (пятихлористый фосфор) PCl5 , зеленовато-белые кристаллы, t пл 167 °С (в запаянной трубке), плотность 2,11 г/см3 , легко сублимируется, растворим в четырёххлористом углероде и сероуглероде, в воде гидролизуется с образованием оксихлорида POCl3 и соляной кислоты. Получают хлорированием PCl3 . Используется в основном как хлорирующий реагент в органическом синтезе. PCl3 токсичен.

  Л. В. Кубасова.

  Лит. см. при ст. Фосфор .

Фосфора окислы

Фо'сфора о'кислы, соединения фосфора с кислородом. Известны: недоокись P4 O, закись P4 O2 (P2 O), перекись P2 O6 (PO3 ), трёхокись, или фосфористый ангидрид P4 O6 (P2 O3 ), пятиокись, или фосфорный ангидрид P4 O10 (P2 O5 ), четырёхокись (PO2 ) n . Наибольшее значение имеют фосфорный ангидрид, фосфористый ангидрид и четырёхокись фосфора.

  Фосфорный ангидрид P4 O10 (P2 O5 ), белый чрезвычайно гигроскопичный порошок, склонный к полиморфизму (число модификаций точно не установлено); в P4 O10 атом фосфора окружен четырьмя атомами кислорода (структура тетраэдра), причём три из них служат вершинами трёх смежных РО4 -тетраэдров, образуя Р–О–Р связи. Товарный продукт – белая, снегоподобная масса (плотность 2,28–2,31 г/см3 , температура возгонки 358–362 °С, t пл 420 °С), содержащая в основном кристаллическую гексагональную модификацию (т. н. Н-форму) с примесью аморфной модификации. Состав Н-формы – P4 O10 ; остальные две кристаллические модификации полимерного строения менее изучены. Фосфорный ангидрид обладает сильным дегидратирующим действием, позволяющим удалять из веществ не только адсорбированную воду, но и кристаллизационную и даже конституционную (структурную, химически связанную). Фосфорный ангидрид растворяется в воде с выделением тепла, образуя полимерные фосфорные кислоты (циклические и линейные), а в конечном счёте, при достаточно большом количестве воды – ортофосфорную кислоту. При взаимодействии с основными окислами образуются фосфаты, с галогенидами – оксигалогениды, с металлами – смесь фосфатов и фосфидов; легко реагирует со всеми органическими веществами основного типа. Фосфорный ангидрид реагирует с сухим и влажным аммиаком, образуя фосфаты аммония, содержащие наряду с Р–О–Р связями Р–NH–Р связи. Под действием света P4 O10 люминесцирует.

  В промышленных масштабах P4 O10 получают сжиганием элементарного фосфора в избытке сухого воздуха с последующей конденсацией твёрдого продукта из паров. Очищают P4 O10 от примесей (фосфорных кислот), возгонкой. Фосфорный ангидрид в виде паров или дыма сушит слизистые оболочки, вызывает кашель, удушье, отёк лёгких, ожоги на коже, поэтому при работе с ним следует соблюдать правила техники безопасности.

  Применяют фосфорный ангидрид для удаления воды из газов и жидкостей (не реагирующих с P4 O10 ), в органических и неорганических синтезах как конденсирующий агент, иногда как компонент фосфатных стекол и катализатор.

  Фосфористый ангидрид P4 O6 (P2 O3 ), бесцветное хлопьевидное вещество, кристаллическая структура моноклинная, плотность 2,135 г/см2 , t пл 23,8 °С, t кип 175,4 °С, растворяется в сероуглероде и бензоле. При растворении P4 O6 в холодной воде образуется фосфористая кислота H3 PO3 , а в горячей воде – элементарный фосфор, фосфин, фосфорная кислота и др. соединения. При нагревании выше 210 °С трёхокись фосфора разлагается на PO2 и красный фосфор. Легко окисляется воздухом до пятиокиси. Получают трёхокись окислением фосфора при ограниченном доступе воздуха. Трёхокись фосфора широко используется в органических синтезах.

  Четырёхокись фосфора (PO2 ) n , белый хлопьевидный порошок, после возгонки которого образуются блестящие кристаллы; плотность 2,54 г/см3 при 22,6 °С; имеются данные о полимерном строении четырёхокиси. Хорошо растворима в воде, образует с ней в основном H3 PO3 и конденсированные полифосфорные кислоты, а также небольшое количество PH3 . Может быть получена, подобно трёхокиси, сжиганием фосфора при низкой температуре с ограниченным количеством воздуха или нагреванием P4 O6 в запаянной трубке при 250 °С с последующей очисткой.

  Лит. см. при ст. Фосфор .

  Л. В. Кубасова.

Фосфоресценция

Фосфоресце'нция, люминесценция , продолжающаяся значительное время после прекращения возбуждения (в отличие от флуоресценции ). Разделение люминесценции по длительности послесвечения на Ф. и флуоресценцию весьма условно, по существу устарело, т.к. не отражает механизма процесса преобразования энергии. Ф. продолжается иногда несколько часов и даже суток, а иногда – несколько микросекунд.

  Ф. кристаллофосфоров возникает при рекомбинации электронов и дырок, разделённых во время возбуждения. Затягивание послесвечения в этом случае связано с захватом электронов и дырок ловушками (см. рис. 3 в ст. Люминесценция ), из которых они могут освободиться, лишь получив дополнительную энергию, определяемую глубиной ловушки. Ф. сложных органических молекул связана с пребыванием молекул в метастабильном состоянии , вероятность перехода из которого в основное состояние мала.

  Яркость Ф. органических молекул уменьшается со временем обычно по экспоненциальному закону. Закон затухания Ф. кристаллофосфоров сложен, в ряде случаев он приближённо описывается формулой Беккереля: В = B (1 + at )- a , где t – время, а и a– постоянные, а B начальная яркость. Сложность закона обусловлена наличием в кристаллофосфорах ловушек разных сортов. Повышение температуры кристаллофосфоров, как правило, ускоряет затухание.

  От интенсивности возбуждения затухание Ф. зависит только в случае рекомбинационной люминесценции. Например, начальные стадии Ф. кристаллофосфоров резко ускоряются при увеличении интенсивности возбуждения. На поздних стадиях яркость Ф. мало зависит от интенсивности возбуждения (асимптотическое свойство кривых затухания). На Ф. кристаллофосфоров влияет также освещение инфракрасным светом и включение электрического поля.

  Лит. см. при ст. Люминесценция .


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: