【プロ講師解説】このページでは『リンの単体と化合物の性質・製法』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
リンの単体
赤リン・黄リン
Point!
リンの単体には黄リンP4と赤リンPの２種類が存在する。これら２つは、同じリン元素からできているため同素体の関係にあるが、様々な点で違いがある。
| 黄リン | 赤リン | |
|---|---|---|
| 化学式 | P4 （分子式） |
P （組成式） |
| 構造 |  正四面体 |
 無定形 |
| 毒性 | あり | なし |
| CS2に | 溶ける | 溶けない |
| その他特徴 | 自然発火する （水中に保存） 真空中で加熱すると赤リンに |
マッチの箱の横に付いているヤツ |
黄リンはP原子４つから成り立っているので分子式P4で表すのに対し、赤リンは無数のPが集まってできているので組成式Pで表す。また、毒性についても決定的な違いがあり、黄リンは毒性を示すが、赤リンは示さない。
黄リンP4は無極性分子なので極性溶媒の水には溶けないが、無極性溶媒の二硫化炭素CS2には溶ける。（沈殿生成反応の仕組みと沈殿生成反応式の作り方を参照）一方、赤リンPは無定形分子であり、CS2にも溶けない。
リンの酸化物（十酸化四リン）
黄リンや赤リンを空気中で燃焼させると、白色粉末の酸化物が生成する。これが十酸化四リンP4O10である。
十酸化四リンは潮解性があり吸湿性が極めて高いため、中性の乾燥剤として用いられる。（乾燥剤について詳しくは【乾燥剤】酸性・中性・塩基性の乾燥剤一覧や分類・仕組みを解説！を確認しよう。）
リンのオキソ酸（リン酸）
リンを含むオキソ酸として有名なのはリン酸H3PO4である。
リン酸は、十酸化四リンに水を加えて加熱すると生じる。
\[
P_{4}O_{10} + 6H_{2}O \overset{加熱}{→} 4H_{3}PO_{4}
\]
P_{4}O_{10} + 6H_{2}O \overset{加熱}{→} 4H_{3}PO_{4}
\]
リンの塩（リン酸カルシウム/リン酸水素カルシウム/リン酸二水素カルシウム）
| リン酸イオン PO43- |
リン酸水素イオン HPO42- |
リン酸二水素イオン H2PO4– |
|
|---|---|---|---|
| Ca2+ | リン酸カルシウム Ca3(PO4)2 |
リン酸水素カルシウム CaHPO4 |
リン酸二水素カルシウム Ca(H2PO4)2 |
リン酸を含む塩で有名なのはこの３つ。リン酸カルシウムCa3(PO4)2は骨や歯の主成分で、リン酸二水素カルシウムCa(H2PO4)2はCaSO4と混合して肥料などに用いられる。（肥料に関しては肥料の三要素（窒素・リン・カリウム）を参照）
また、Ca(H2PO4)2とCaSO4の混合物は過リン酸石灰と 呼ばれており、これを作る反応式は以下の通り。
\[
Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 2H_{2}SO_{4} → Ca(H_{2}PO_{4})_{2} + 2CaSO_{4}
\]
Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 2H_{2}SO_{4} → Ca(H_{2}PO_{4})_{2} + 2CaSO_{4}
\]
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