Startuj z nami!

www.szkolnictwo.pl

praca, nauka, rozrywka....

mapa polskich szkół
Nauka Nauka
Uczelnie Uczelnie
Mój profil / Znajomi Mój profil/Znajomi
Poczta Poczta/Dokumenty
Przewodnik Przewodnik
Nauka Konkurs
uczelnie

zamów reklamę
zobacz szczegóły
uczelnie

Fosfor

Fosfor

Fosfor
Fosfor biały, czerwony, fioletowy i czarny.

Fosfor biały , czerwony , fioletowy i czarny.
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a. Fosfor, P, 15
Grupa, okres, blok 15 , 3, p
Właściwości metaliczne niemetal
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Fosfor (P, gr. phosphoros – "niosący światło") to pierwiastek chemiczny , niemetal . Jedynym stabilnym izotopem fosforu jest 31P.

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 , czerwony , fioletowy oraz czarny.

Spis treści

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. Cząsteczka fosforu białego 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.

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

Fosfor fioletowy

Powstaje w wyniku ogrzewania fosforu czerwonego w próżni w temperaturze ok. 550 °C. Można go też wykrystalizować z roztworu w stopionym ołowiu. Nierozpuszczalny w żadnej substancji. Odmiana mało aktywna chemicznie.

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.

Znaczenie biologiczne

Fosfor jest makroelementem niezbędnym do funkcjonowania każdej komórki. Wchodzi w skład kości , kwasów nukleinowych oraz wielu związków przekazujących energię na poziomie molekularnym, takich jak ATP .

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.

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 .

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].

Kwasy zawierające fosfor

Znanych jest wiele kwasów tlenowych zawierających fosfor (w niektórych przypadkach znane tylko jako sole lub estry ), np.:

  • kwas fosfinowy (fosforowy(I), podfosforawy) H3PO2
  • kwas fosfonowy (ortofosforowy(III), fosforawy) H3PO3
  • kwas metafosforowy(III) (metafosforawy) HPO2
  • kwas metatrifosforowy(III) (metatrifosforawy) H3P3O6 (związek cykliczny)
  • kwas difosfonowy (difosforowy(III), pirofosforawy) H4P2O5
  • kwas ortofosforowy(IV) (podfosforowy) H4P2O6
  • Kwas ortofosforowy(V) (fosforowy(V), fosforowy) H3PO4 (najczęściej spotykany kwas fosforu)
  • kwas ortodifosforowy(V) (difosforowy(V), pirofosforowy) H4P2O7
  • kwas ortotrifosforowy(V) (ortotrifosforowy) H5P3O10
  • kwas metatrifosforowy(V) (metafosforowy, metatrifosforowy) H3P3O9 lub HPO3 (związek cykliczny)
  • kwas tetrafosforowy(V) (tetrafosforowy) H4P4O12.

Znane są też liczne analogi powyższych kwasów, w których jeden lub więcej atomów tlenu zostało zastąpionych przez atomy innych tlenowców ( S , Se , Te ), azotu lub boru [4], np.:

  • kwas tiofosfonowy H3PO2S
  • kwas selenofosforowy H3PO3Se
  • kwas tellurofosforowy H3PO3Te
  • kwas amidofosforowy H3PO3NH2
  • kwas boranofosforowy H3PO3BH3

Ponadto otrzymano szereg mieszanych polikwasów zawierających jako atomy centralne fosfor i metale przejściowe , np. kwasy molibdenowanadofosforowe H4[PMo11VO40]•34H2O, H5[PMo10V2O40]•32H2O i H6[PMo9V3O40]•34H2O występujące w postaci pomarańczowych kryształów[5].

W kwasach fosforu zawierających wiązanie P-H (np. w kwasie fosfonowym) atomy wodoru mogą zostać zastąpione resztami organicznymi , tworząc liczną grupę kwasów alkilo- i arylo-fosfonowych i fosfinowych oraz ich analogów zawierających inne heteroatomy [4], np. kwas dodecylofosfonowy .

Częściowo zestryfikowane kwasy fosforu zawierające labilne atomy wodoru, mają także charakter kwasowy, np. kwas rybonukleinowy (RNA) i kwas deoksyrybonukleinowy (DNA).

Zobacz też

Przypisy

  1. Adam Bielański Chemia ogólna i nieorganiczna, wydawnictwo PWN, Warszawa 1975
  2. Threlfall, R.E., (1951). 100 years of Phosphorus Making: 1851 - 1951. Oldbury: Albright and Wilson Ltd ( ang. )
  3. Obcy język polski
  4. 4,0 4,1 Baza danych Scirus ( ang. )
  5. George A. Tsigdinos, Calvin J. Hallada. Molybdovanadophosphoric acids and their salts. I. Investigation of methods of preparation and characterization. „Inorg. Chem.”. 7 (3), ss. 437–441 (1968). doi:10.1021/ic50061a009 ( ang. ). 


Inne hasła zawierające informacje o "Fosfor":

Oddychanie komórkowe ...

Fosforan wapnia ...

Kwas fosforowy ...

Związek organiczny ...

Lantan ...

Cez ...

Ruten ...

Technet ...

Niob ...

Cyrkon (pierwiastek) ...


Inne lekcje zawierające informacje o "Fosfor":

Krew i choroby układu krwionośnego (plansza 4) (glukoza), witaminy, hormony sole mineralne: sodu, potasu, wapnia magnezu, żelaza chloru, Fosforu, jodu gazy: tlen, dwutlenek węgla, azot produkty przemiany materii ...

Substancje chemiczne (plansza 11) N Nitrogenium Cynk Zn Zincum Fosfor P Phosphorus Glin Al ...

Zerowy okres warunkowy - Zero Conditional (plansza 8) it to air. Fosfor spala się w kontakcie z powietrzem. If you heat ice, it melts. ...





Zachodniopomorskie Pomorskie Warmińsko-Mazurskie Podlaskie Mazowieckie Lubelskie Kujawsko-Pomorskie Wielkopolskie Lubuskie Łódzkie Świętokrzyskie Podkarpackie Małopolskie Śląskie Opolskie Dolnośląskie