Fosfor.html |
| | | ca | | | de | | | en | | | es | | | fr | | | it | | | nl | | | no | | | pl | | | pt | | | ru | | | ro | | | fi | | | sv | | | tr | | | vo | | |
| |  |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
| Dane ogólne | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nazwa, symbol, l.a.* | Fosfor, P, 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności metaliczne | niemetal | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, okres, blok | 15 (VA), 3, p | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Gęstość, twardość | 1823 kg/m³, bd | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |  |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Kolor | biały fosforyzujący czarny, czerwony |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności atomowe | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomowa | 30,973761 u | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Promień atomowy (obl.) | 100 (98) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Promień kowalencyjny | 106 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Promień van der Waalsa | 180 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Konfiguracja elektronowa | Ne3s²3p³ | ||||||||||||||||||||||||||||||
| e- na poziom energetyczny | 2, 8, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia | ±3, 5, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności kwasowe tlenków | średnio kwaśne | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktura krystaliczna | jednoskośna | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności fizyczne | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia | stały | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia | 317,3 K (44,15°C) |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia | 550 K (277°C) |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Objętość molowa | 17,02×10-6 m³/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciepło parowania | 12,129 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciepło topnienia | 0,657 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciśnienie pary nasyconej | 20,8 Pa (294 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Prędkość dźwięku | bd | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Pozostałe dane | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektroujemność | 2,19 (Pauling) 2,06 (Allred) |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciepło właściwe | 769 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Przewodność właściwa | 1,0×10-9 S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Przewodność cieplna | 0,235 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| I Potencjał jonizacyjny | 1011,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| II Potencjał jonizacyjny | 1907 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| III Potencjał jonizacyjny | 2914,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| IV Potencjał jonizacyjny | 4963,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| V Potencjał jonizacyjny | 6273,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
Najbardziej stabilne izotopy* |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
| *Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Fosfor (P, gr. phosphoros – "niosący światło") to pierwiastek chemiczny, niemetal. Jedynym izotopem stabilnym fosforu jest 31P.
Fosfor jest niezbędny do życia. Wchodzi w skład kwasów nukleinowych oraz wielu związków przekazujących energię na poziomie molekularnym, takich jak ATP. W organizmach zwierzęcych fosfor jest składnikiem kości i kwasów nukleinowych. Należy do grupy makroelementów. W wodzie i alkoholu jest on prawie nierozpuszczalny, nieco rozpuszcza się w eterze, łatwo – w trójchlorku fosforu, chlorku siarki i siarczku węgla. Z ostatniego z wymienionych rozpuszczalników fosfor wydziela się po odparowaniu w postaci kryształów układu regularnego o połysku diamentowym.
Fosfor występuje w czterech odmianach alotropowych, jako: fosfor biały, fosfor czerwony, fosfor fioletowy oraz fosfor czarny.
Spis treści |
edytuj Fosfor biały
Przy zwykłym ciśnieniu fosfor biały topi się w 44°C, a wrze w 277°C przechodząc w pary o składzie P4. Ponieważ bardzo łatwo ulega samozapłonowi, przechowuje się go zawsze pod wodą. Jest trudny do ugaszenia, ponieważ w wysokich temperaturach reaguje z wodą, która go dodatkowo rozprasza.
Ma tendencję do przechodzenia w inne, bardziej trwałe odmiany, do których należy fosfor czerwony. Jego cząsteczka składa się z 4 atomów. W temperaturze pokojowej ulega powolnemu utlenianiu, emitując światło (chemiluminescencja). Był stosowany jako składnik farb, które nanoszono na wskazówki zegarków (świeciły światłem widocznym w ciemności).
Reaguje z wrzącym roztworem wodorotlenku barowego:
2P4 + 3Ba(OH)2= 2PH3 + 3Ba(H2PO2)2
W reakcji powstaje fosforiak(fosforowodór) i barowa sól kwasu fosforowego(I)[1].
Jest skrajnie łatwopalny. Z tego powodu dawniej produkowano z niego zapałki. Były to jednak zapałki bardzo niebezpieczne, ponieważ zapalały się po potarciu o każdą szorstką powierzchnię, a ponadto były trujące. Obecnie jedynie szorstka powierzchnia pudełek, służących do pocierania zapałek, zawiera nieco czerwonego fosforu, zmieszanego z tłuczonym szkłem i dwutlenkiem manganu. Wskutek ogrzania, wywołanego potarciem zapałki o tę powierzchnię, fosfor się zapala i płomień przenosi się na główkę zapałki. Jest silnie trujący; dla człowieka o wadze 60 kg śmiertelna dawka wynosi 100 mg.
Fosfor biały stosowany jest jako broń zapalająca i trutka na szczury.
edytuj Fosfor czerwony
Inaczej zwany fosforem bezpostaciowym. Otrzymuje się go przez prażenie fosforu białego w atmosferze azotu i temperaturze 250°C z użyciem jodu jako katalizatora.
Jest nietoksyczny, mniej reaktywny od fosforu białego. Zapala się powyżej 400°C, jego ugaszenie również jest bardzo trudne, ponieważ pali się nawet przy ograniczonym dostępie tlenu.
Jest używany jako jeden ze składników draski na pudełkach od zapałek.
Zobacz: zapałki
edytuj Fosfor fioletowy
Powstaje w wyniku ogrzewania fosforu czerwonego w próżni w temperaturze ok. 550°C. Nierozpuszczalny w żadnej substancji. Odmiana mało aktywna chemicznie.
edytuj Fosfor czarny
Najtrwalsza odmiana fosforu. Otrzymywany przez ogrzewanie fosforu białego bez dostępu tlenu w temp. 220°C i pod ciśnieniem 12.000 atm. Ma on barwę szarą, połysk metaliczny, przewodzi prąd elektryczny. Właściwości fosforu fioletowego i czarnego są słabo poznane.
edytuj Znaczenie biologiczne
Składnik kości oraz ATP, DNA i RNA.
edytuj Zastosowanie
Tlenki fosforu używane są jako reduktory (P4O6) lub substancje wysuszające (P4O10). Kwas ortofosforowy (H3PO4) jest dodatkiem do napojów gazowanych typu cola. Związki tego pierwiastka wykorzystywane są również w przemyśle chemicznym jako katalizatory. Fosforan(V) sodu stosuje się do proszków do prania, okazało się, że coraz powszechniejsze używanie detergentów powoduje zwiększanie stężenia związków fosforu w wodach rzek i jezior, zwłaszcza w Polsce, gdzie nie wszystkie ścieki są oczyszczane. Wynikiem tego jest eutrofizacja wód.
edytuj Występowanie w przyrodzie
Ważne minerały fosforu to apatyt i fosforyty. Fosfor tworzy szereg kwasów, z czego najważniejszym jest kwas ortofosforowy(V) H3PO4. Związki fosforu są stosowane jako nawozy sztuczne.
Związki fosforu
edytuj Historia
Fosfor został odkryty przez niemieckiego alchemika Henniga Branda w Hamburgu w 1669 r. podczas długotrwałego prażenia moczu. W pierwszej komercyjnej metodzie otrzymywania fosforu (koniecznego do produkcji zapałek) substancją wyjściową były kości zwierzęce[2], co znalazło odbicie w proponowanej polskiej nazwie fosforu koścień[3].
edytuj Kwasy zawierające fosfor
Znanych jest wiele kwasów tlenowych zawierających fosfor, np.:
- kwas fosfinowy (fosforowy(I), podfosforawy) H3PO2
- kwas fosfonowy (fosforowy(III), fosforawy) H3PO3
- kwas metafosforowy(III) (metafosforawy) HPO2
- kwas difosforowy(III) (pirofosforawy) H4P2O5
- kwas ortofosforowy(IV) (podfosforowy) H4P2O6
- Kwas ortofosforowy(V) (fosforowy(V), fosforowy) H3PO4
- kwas ortodifosforowy(V) (difosforowy(V), pirofosforowy) H4P2O7
- kwas ortotrifosforowy(V) (ortotrifosforowy) H5P3O10
- kwas metatrifosforowy(V) (metatrifosforowy) H3P3O9
- kwas tetrafosforowy(V) (tetrafosforowy) H4P4O12.
Spośród w/w kwasów najczęściej spotykany jest kwas ortofosforowy.
edytuj Zobacz też
Przypisy
- ↑ Adam Bielański Chemia ogólna i nieorganiczna, wydawnictwo PWN, Warszawa 1975
- ↑ Threlfall, R.E., (1951). 100 years of Phosphorus Making: 1851 - 1951. Oldbury: Albright and Wilson Ltd (en)
- ↑ http://www.obcyjezykpolski.interia.pl/?md=archive&id=138
(Ac) aktyn · (Am) ameryk · (Sb) antymon · (Ar) argon · (As) arsen · (At) astat · (N) azot · (Ba) bar · (Bk) berkel · (Be) beryl · (Bi) bizmut · (Bh) bohr · (B) bor · (Br) brom · (Ce) cer · (Cs) cez · (Cl) chlor · (Cr) chrom · (Sn) cyna · (Zn) cynk · (Zr) cyrkon · (Ds) darmsztadt · (Db) dubn · (Dy) dysproz · (Es) einstein · (Er) erb · (Eu) europ · (Fm) ferm · (F) fluor · (P) fosfor · (Fr) frans · (Gd) gadolin · (Ga) gal · (Ge) german · (Al) glin · (Hf) hafn · (Hs) has · (He) hel · (Ho) holm · (In) ind · (Ir) iryd · (Yb) iterb · (Y) itr · (I) jod · (Cd) kadm · (Cf) kaliforn · (Cm) kiur · (Co) kobalt · (Kr) krypton · (Si) krzem · (Xe) ksenon · (La) lantan · (Li) lit · (Lr) lorens · (Lu) lutet · (Mg) magnez · (Mn) mangan · (Mt) meitner · (Md) mendelew · (Cu) miedź · (Mo) molibden · (Nd) neodym · (Ne) neon · (Np) neptun · (Ni) nikiel · (Nb) niob · (No) nobel · (Pb) ołów · (Os) osm · (Pd) pallad · (Pt) platyna · (Pu) pluton · (Po) polon · (K) potas · (Pr) prazeodym · (Pm) promet · (Pa) protaktyn · (Ra) rad · (Rn) radon · (Re) ren · (Rh) rod · (Rg) roentgen · (Hg) rtęć · (Rb) rubid · (Ru) ruten · (Rf) rutherford · (Sm) samar · (Sg) seaborg · (Se) selen · (S) siarka · (Sc) skand · (Na) sód · (Ag) srebro · (Sr) stront · (Tl) tal · (Ta) tantal · (Tc) technet · (Te) tellur · (Tb) terb · (O) tlen · (Th) tor · (Tm) tul · (Ti) tytan · (Uub) ununbium · (Uuh) ununhexium · (Uuo) ununoctium · (Uup) ununpentium · (Uuq) ununquadium · (Uut) ununtrium · (U) uran · (V) wanad · (Ca) wapń · (C) węgiel · (H) wodór · (W) wolfram · (Au) złoto · (Fe) żelazo
Pierwiastki niezsyntezowane: (Uus) ununseptium · (Uue) ununennium · (Ubn) unbinilium · (Ubu) unbiunium · (Ubb) unbibium · (Ubt) unbitrium · (Ubq) unbiquadium · (Ubp) unbipentium