Fakty dotyczące fosforu (liczba atomowa 15 lub symbol pierwiastka P)

Właściwości chemiczne i fizyczne fosforu

michaklootwijk / Getty Images

Fosfor jest reaktywnym niemetalem o symbolu pierwiastka P i liczbie atomowej 15. Jest jednym z podstawowych pierwiastków w ludzkim ciele i jest powszechnie spotykany w produktach takich jak nawozy, pestycydy i detergenty. Dowiedz się więcej o tym ważnym elemencie.

Podstawowe fakty dotyczące fosforu

Liczba atomowa : piętnaście

Symbol: P

Masa atomowa : 30,973762

Odkrycie: Hennig Brand, 1669 (Niemcy)

Konfiguracja elektronów : [Nie] 3s^dwa3p³

Pochodzenie słowa: Greckie: Phosphoros: światłonośne, również starożytna nazwa nadana planecie Wenus przed wschodem słońca.

Nieruchomości: Temperatura topnienia fosforu (białego) wynosi 44,1°C, temperatura wrzenia (biały) to 280°C, środek ciężkości (biały) wynosi 1,82, (czerwony) 2,20, (czarny) 2,25-2,69, z wartościowością 3 lub 5. Są cztery formy alotropowe fosforu: dwie formy białej (lub żółtej), czerwonej i czarnej (lub fioletowej). Fosfor biały wykazuje modyfikacje a i b,z temperaturą przejściamiędzy dwiema formami w -3,8°C. Zwykły fosfor to woskowata biała substancja stała. W czystej postaci jest bezbarwny i przezroczysty. Fosfor jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w dwusiarczku węgla. Fosfor spala się samorzutnie w powietrzu do swojego pięciotlenku. Jest bardzo trujący, śmiertelna dawka ~50 mg. Fosfor biały należy przechowywać pod wodą i obsługiwać kleszczami. W kontakcie ze skórą powoduje poważne oparzenia. Fosfor biały zamienia się w fosfor czerwony po wystawieniu na działanie promieni słonecznych lub podgrzaniu we własnej parze do 250°C. W przeciwieństwie do fosforu białego, fosfor czerwony nie świeci ani nie pali się w powietrzu, chociaż nadal wymaga ostrożnego obchodzenia się z nim.

Zastosowania: Do produkcji używa się czerwonego fosforu, który jest stosunkowo stabilny mecze bezpieczeństwa , pociski smugowe, urządzenia zapalające, pestycydy, urządzenia pirotechniczne i wiele innych produktów. Istnieje duże zapotrzebowanie na fosforany do wykorzystania jako nawozy. Fosforany są również używane do produkcji niektórych szkieł (np. do lamp sodowych). Fosforan trisodowy jest stosowany jako środek czyszczący, zmiękczacz wody i inhibitor kamienia/korozji. Popiół kostny (fosforan wapnia) jest używany do produkcji wyrobów porcelanowych oraz do produkcji fosforanu jednowapniowego na proszek do pieczenia. Fosfor jest używany do produkcji stali i brązu fosforowego oraz jest dodawany do innych stopów. Istnieje wiele zastosowań organicznych związków fosforu.

Aktywność biologiczna: Fosforjest niezbędnym elementem cytoplazmy roślinnej i zwierzęcej. U człowieka jest niezbędny do prawidłowego tworzenia i funkcjonowania układu kostnego i nerwowego. Niedobór fosforanów nazywany jest hipofosfatemią. Charakteryzuje się niskim poziomem rozpuszczalnych fosforanów w surowicy. Objawy obejmują zaburzenia funkcji mięśni i krwi z powodu niewystarczającego ATP. Natomiast nadmiar fosforu prowadzi do zwapnienia narządów i tkanek miękkich. Jednym z objawów jest biegunka. Szacowane średnie zapotrzebowanie na fosfor w diecie dla dorosłych w wieku 19 lat i starszych wynosi 580 mg/dzień. Dobrymi źródłami fosforu w diecie są mięso, mleko i soja.

Klasyfikacja elementów: Niemetalowe

Dane fizyczne fosforu

Izotopy: Fosfor ma 22 znane izotopy. P-31 jest jedynym stabilnym izotopem.

Gęstość (g/cm3): 1,82 (biały fosfor)

Temperatura topnienia (K): 317,3

Temperatura wrzenia (K): 553

Wygląd zewnętrzny: biały fosfor to woskowate, fosforyzujące ciało stałe

Promień atomowy (po południu): 128

Objętość atomowa (cm3/mol): 17,0

Promień kowalencyjny (po południu): 106

Promień jonowy : 35 (+5e) 212 (-3e)

Ciepło właściwe (@20°C J/g mol): 0,757

Ciepło termojądrowe (kJ/mol): 2,51

Ciepło parowania (kJ/mol): 49,8

Pauling Negative Numer: 2.19

Pierwsza energia jonizacyjna (kJ/mol): 1011.2

Stany Utleniania : 5, 3, -3

Struktura sieci: Sześcienny

Stała sieci (Å): 7170

Numer rejestru CAS : 7723-14-0

Świecenie fosforu w powietrzu to chemiluminescencja, a nie fosforescencja. koniczyna / Getty Images

Ciekawostki dotyczące fosforu:

• Hennig Brand wyizolował fosfor z moczu. Utrzymywał swój proces w tajemnicy, wybierając zamiast tego sprzedać go innym alchemikom. Jego proces stał się szerzej znany, gdy został sprzedany Francuskiej Akademii Nauk.
• Technikę Branda zastąpiła metoda ekstrakcji fosforu z kości Carla Wilhelma Scheele.
• Utlenianie białego fosforu w powietrzu powoduje zieloną poświatę. Chociaż termin „fosforescencja” odnosi się do blasku pierwiastka, prawdziwym procesem jest utlenianie. Blask fosforu jest formą chemiluminescencji.
• Fosfor jest szósty pod względem ilości wspólny element w ludzkim ciele .
• Fosfor jest siódmy pod względem ilości wspólny element w skorupie ziemskiej.
• Fosfor jest osiemnastym najbardziej powszechnym pierwiastkiem w wodzie morskiej.
• Wczesna forma zapałek wykorzystywała biały fosfor w główce zapałki. Praktyka ta doprowadziła do bolesnej i wyniszczającej deformacji kości szczęki, znanej robotnikom jako „wyłupiasta szczęka” pod wpływem nadmiernej ekspozycji na biały fosfor.

Źródła

• Egona Wiberga; Nilsa Wiberga; Arnold Frederick Holleman (2001). Chemia nieorganiczna ... Prasa akademicka. s. 100-1 683-684, 689. ISBN 978-0-12-352651-9.
• Greenwood, NN; & Earnshaw, A. (1997). Chemia pierwiastków (2 wyd.), Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• Hammond, CR (2000). 'Elementy'. w Podręcznik Chemii i Fizyki (wyd. 81.). Prasa CRC. ISBN 0-8493-0481-4.
• Vanzee, Richard J.; Khan, Ahsan U. (1976). „Fosforescencja fosforu”. Dziennik Chemii Fizycznej. 80 (20): 2240. doi: 10.1021/j100561a021
• Zachód, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics . Boca Raton, Floryda: Chemical Rubber Company Publishing. s. E110. ISBN 0-8493-0464-4.