今回の記事では、高校化学の無機化学分野で出題される「リンP」についてまとめます。
この記事を読んで、以下のことができればOKです↓↓
・赤リンと黄リンの違いを説明できる
・リンから始まり、リン酸をつくるまでのロードマップがわかる
それではさっそくやっていきましょう。
リンPの単体について
リンの単体は、同素体に該当し、２つ存在します。
黄リンの特徴は以下です↓↓
黄リンは、
猛毒で、
淡黄色で、
空気中で自然発火するという特徴を持つ。
黄リンは、空気中で自然発火するため、水中で保存しなくてはなりません。
赤リンの特徴は以下です↓↓
赤リンは、
無毒で、
赤褐色で、
主にマッチ箱の側薬として利用される
リン以外の他の同素体については、こちらの記事へ↓↓
【解説】同素体（英語allotrope)・語呂合わせscopとは
黄リン以外の特徴的な保存方法についてはこちらの記事へ
リン鉱石から過リン酸石灰を作る
過リン酸石灰は「肥料」として使われています。
リンは一般にリン鉱石(リン酸カルシウム)として地球上に存在。
どうにかして、リン鉱石から過リン酸石灰を作るしかありません。
Ca(PO₄)₂＋H₂SO₄→Ca(H₂PO₄)₂＋２CaSO₄
この反応式の生成物である、「リン酸二水素カルシウム」と「硫酸カルシウム」を合わせて、
「過リン酸石灰」と言います。
そもそも、なぜリン鉱石のままではダメで、過リン酸石灰を使うのでしょうか。ここで重要なのは肥料としての条件です。
●大前提として、「窒素N」、「リンP」、「カリウムK」は肥料の三要素である
⇒リンを含んだ肥料を使いたい。
●肥料⇒土壌に入れる必要がある⇒水に溶けたほうがいい
●リン鉱石は水に溶けにくい⇒肥料に適していない
そこで、上記の反応をすることで、
●過リン酸石灰(リン酸二水素カルシウムと硫酸カルシウム)をつくる
これら生成物は水に溶ける⇒肥料に適している。
超簡単に要約すると、肥料としてリンPを使いたいから、
「水に溶けない状態」→「水に溶ける状態」にしています。
リン→→リン酸をつくるロードマップ
まずは結論。リンからリン酸を作るには、以下の２stepが必要です。
①リンを空気中で加熱⇒白色の十酸化四リンが生じる
②十酸化四リンを見ずに加えて加熱する⇒リン酸が生じる
反応式をそれぞれ見ていきましょう。
４P＋５O₂→P₄O₁₀
※十酸化四リンP₄O₁₀は吸湿性が高いので乾燥剤として使用されます。
P₄O₁₀＋６H₂O→４H₃PO₄
※リン酸H₃PO₄は、燃料電池の電解質として使用されます。
リンはこの記事を読めば、完全にマスターできると思いますので、繰り返し読んで、覚えましょう。
以上です。
誤りがあればコメント指摘していただけると幸いです。修正します。
コメント