பாஸ்பரஸ் (P) - வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் வினைகள்

வேதியியல் பண்புகளின் சுருக்கம் பாஸ்பரஸ் (P) ஒரு அலோகத் தனிமம். இது ஆவர்த்தன அட்டவணையின் தொகுதி 15 (p-தொகுதி) இல் உள்ளது. இது பல புறவேற்றுமை வடிவங்களில் காணப்படுகிறது, வெள்ளை பாஸ்பரஸ் மற்றும் சிவப்பு பாஸ்பரஸ் மிகவும் பொதுவான மற்றும் ஆய்வு செய்யப்பட்டவை ஆகும்.

• வினைத்திறன் தொடரில் நிலை: P ஒரு ஒப்பீட்டளவில் வினைபுரியும் அலோகம். வெள்ளை பாஸ்பரஸ் விதிவிலக்காக வினைபுரியும் தன்மை கொண்டது, அதே சமயம் சிவப்பு பாஸ்பரஸ் மிகக் குறைவான வினைத்திறன் கொண்டது.
• எதிர்மின் சுமை: 2.19 (பாலிங் அளவு). இது நைட்ரஜனை விட குறைவான எதிர்மின் சுமை கொண்டது ஆனால் சிலிக்கானை விட அதிக எதிர்மின் சுமை கொண்டது.
• ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்: பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் -3 (பாஸ்பைடுகள் மற்றும் பாஸ்பீனில்), +3 (PCl₃, H₃PO₃ இல்) மற்றும் +5 (PCl₅, H₃PO₄ இல்) அடங்கும். இது +1 (ஹைப்போபாஸ்பைட்டுகளில்) மற்றும் +4 (சில ஆக்சைடுகளில்) ஆகியவற்றையும் காட்டலாம்.
• பொதுவான வினைத்திறன்: நைட்ரஜனுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் பெரிய அளவு மற்றும் குறைந்த எதிர்மின் சுமை காரணமாக, பாஸ்பரஸ் அதன் ஆக்டெட்டை விரிவாக்கி, 5 இணைதிறன் கொண்ட சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும் (எ.கா., PCl₅). வெள்ளை பாஸ்பரஸ் மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது, ஒளி ஊடுருவக்கூடியது மற்றும் மெழுகு போன்றது, தனித்த P₄ நான்முக மூலக்கூறுகளாகும். சிவப்பு பாஸ்பரஸ் ஒரு பலபடி மற்றும் அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது.

காற்று மற்றும் ஆக்சிஜனுடன் வினை

பாஸ்பரஸ் ஆக்சிஜனுடன் உடனடியாக வினைபுரிந்து ஆக்சைடுகளை உருவாக்குகிறது, முக்கியமாக பாஸ்பரஸ் ட்ரைஆக்சைடு (P₄O₆) மற்றும் பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடு (P₄O₁₀).

• அதிகப்படியான ஆக்சிஜனுடன் (எரிதல்):
  • வெள்ளை பாஸ்பரஸ் அறை வெப்பநிலையில் காற்றில் தானாகவே தீப்பிடித்து (எரிதல் வெப்பநிலை ≈ 303 K அல்லது 30 °C) அடர்த்தியான வெள்ளை பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடு புகையை உருவாக்குகிறது.
  • சிவப்பு பாஸ்பரஸ் காற்றில் எரிய வெப்பப்படுத்துதல் தேவைப்படுகிறது (எரிதல் வெப்பநிலை ≈ 533 K அல்லது 260 °C), இதுவும் பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடை உருவாக்குகிறது.

P₄(s) + 5O₂(g) → P₄O₁₀(s)

*(குறிப்பு: P₄O₁₀ என்பது அதன் அனுபவவாய்பாடு P₂O₅ ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு பெரும்பாலும் பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடு என்று குறிப்பிடப்படுகிறது.)*

*   **குறைந்த ஆக்சிஜனுடன்:**
*   பாஸ்பரஸ் வரையறுக்கப்பட்ட ஆக்சிஜன் விநியோகத்துடன் வினைபுரிந்து பாஸ்பரஸ் ட்ரைஆக்சைடை உருவாக்குகிறது.
```chemical
P₄(s) + 3O₂(g) → P₄O₆(s)

நீர் மற்றும் நீராவி உடன் வினை

தனிம பாஸ்பரஸ் சாதாரண சூழ்நிலைகளில் குளிர்ந்த நீர் அல்லது நீராவி உடன் வினைபுரிவதில்லை.

• வெள்ளை பாஸ்பரஸ் நீரில் கரையாதது மற்றும் காற்றில் தானாக தீப்பிடிப்பதைத் தடுக்க பொதுவாக நீரின் கீழ் சேமிக்கப்படுகிறது.
• சிவப்பு பாஸ்பரஸ் நீரில் கரையாதது மற்றும் அதனுடன் வினைபுரிவதில்லை.

(குறிப்பு: பாஸ்பரஸ் தானே நீருடன் வினைபுரியாவிட்டாலும், அதன் ஆக்சைடுகள் நீருடன் தீவிரமாக வினைபுரிந்து தொடர்புடைய அமிலங்களை உருவாக்குகின்றன, எ.கா., P₄O₁₀, H₃PO₄ ஐ உருவாக்குகிறது.)

அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் உடன் வினை

அமிலங்கள் உடன் வினை

பாஸ்பரஸ் நீர்த்த HCl அல்லது H₂SO₄ போன்ற ஆக்சிஜனேற்றப்படாத அமிலங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. இருப்பினும், இது வலிமையான ஆக்சிஜனேற்ற அமிலங்களால் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது.

• செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் அமிலம் (HNO₃) உடன்:
  • பாஸ்பரஸ் பாஸ்பாரிக் அமிலமாக (H₃PO₄) ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் நைட்ரிக் அமிலம் பொதுவாக நைட்ரஜன் மோனாக்சைடாக (NO) ஒடுக்கப்படுகிறது.

3P(s) + 5HNO₃(conc) + 2H₂O(l) → 3H₃PO₄(aq) + 5NO(g)

*   **செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலம் (H₂SO₄) உடன்:**
*   பாஸ்பரஸ் பாஸ்பாரிக் அமிலமாக (H₃PO₄) ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது, மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலம் சல்பர் டைஆக்சைடாக (SO₂) ஒடுக்கப்படுகிறது.
```chemical
2P(s) + 5H₂SO₄(conc) → 2H₃PO₄(aq) + 5SO₂(g) + 2H₂O(l)

காரங்கள் (ஆல்கலிகள்) உடன் வினை

• சூடான செறிவூட்டப்பட்ட காரக் கரைசலுடன்:
  • வெள்ளை பாஸ்பரஸ், ஒரு வலிமையான காரத்தின் (எ.கா., NaOH) செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலுடன் சூடுபடுத்தப்படும்போது விகிதச்சீரற்ற வினையை (ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் இரண்டுமே நிகழும்) மேற்கொள்கிறது. இந்த வினை பாஸ்பீன் (PH₃) மற்றும் ஒரு ஹைப்போபாஸ்பைட் உப்பை உருவாக்குகிறது. சிவப்பு பாஸ்பரஸ் இந்த வினையை மேற்கொள்வதில்லை.

P₄(s) + 3NaOH(aq) + 3H₂O(l) → PH₃(g) + 3NaH₂PO₂(aq)

*(குறிப்பு: இது பாஸ்பீனை ஆய்வகத்தில் தயாரிப்பதற்கான ஒரு பொதுவான முறையாகும்.)*

## முக்கிய ஆய்வக சோதனை/கண்டறிதல் வினைகள்

தனிம பாஸ்பரஸ் பொதுவாக தரமான பகுப்பாய்வில் கண்டறியப்படுவதில்லை. அதற்குப் பதிலாக, அதன் மிகவும் நிலையான மற்றும் பொதுவான எதிர்மின் அயனி, பாஸ்பேட் அயனி (PO₄³⁻), கண்டறியப்படுகிறது.

### 1. அம்மோனியம் மாலிப்டேட் சோதனை (பாஸ்பேட் அயனிகளுக்கு, PO₄³⁻)

இது பாஸ்பேட் அயனிகளுக்கான மிகவும் உறுதியான சோதனை ஆகும்.

*   **செய்முறை:** பாஸ்பேட் அயனிகளைக் கொண்ட ஒரு கரைசலுடன், அம்மோனியம் மாலிப்டேட் கரைசல் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்து, பின்னர் மெதுவாக சூடுபடுத்தவும்.
*   **கவனிப்பு:** அம்மோனியம் பாஸ்போமாலிப்டேட்டின் மஞ்சள் நிற வீழ்படிவு உருவாகிறது.
*   **வினை (அயனி வடிவம்):**
```chemical
PO₄³⁻(aq) + 12MoO₄²⁻(aq) + 24H⁺(aq) + 3NH₄⁺(aq) → (NH₄)₃[PMo₁₂O₄₀](s) + 12H₂O(l)

(குறிப்பு: முழு மூலக்கூறு சமன்பாடு சிக்கலானது மற்றும் உயர்நிலைப் பள்ளியில் பெரும்பாலும் எளிதாக்கப்படுகிறது. மஞ்சள் நிற வீழ்படிவு ஒரு முக்கிய கவனிப்பு ஆகும்.)

2. மக்னீசியா கலவை சோதனை (பாஸ்பேட் அயனிகளுக்கு, PO₄³⁻)

இந்த சோதனை அம்மோனியம் குளோரைடு (NH₄Cl) மற்றும் அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு (NH₄OH) முன்னிலையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது கார ஊடகத்தை பராமரிக்கவும் மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடின் வீழ்படிவைத் தடுக்கவும் உதவுகிறது.

• செய்முறை: பாஸ்பேட் கரைசலுடன் மக்னீசியா கலவையை (MgCl₂, NH₄Cl, மற்றும் NH₄OH ஐக் கொண்ட ஒரு கரைசல்) சேர்க்கவும்.
• கவனிப்பு: மெக்னீசியம் அம்மோனியம் பாஸ்பேட்டின் வெள்ளை படிக வீழ்படிவு உருவாகிறது.
• வினை:

PO₄³⁻(aq) + Mg²⁺(aq) + NH₄⁺(aq) → MgNH₄PO₄(s)