https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80

Фосфор(P)
Атомный номер	15
Внешний вид	Белый фосфор- белый, восковидный, слегка фосфорецирующий
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	30,973762 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	128 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	1011,2(10,48) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Ne] 3s² 3p³
Химические свойства
Ковалентный радиус	106 пм
Радиус иона	35 (+5e) 212 (-3e) пм
Электроотрицательность (по Полингу)	2,19
Электродный потенциал	0
Степени окисления	5, 3, -3
Термодинамические свойства
Плотность	(белый фосфор)1,82 г/см³
Удельная теплоёмкость	0,757 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	(0,236) Вт/(м·K)
Температура плавления	317,3 K
Теплота плавления	2,51 кДж/моль
Температура кипения	553 K
Теплота испарения	49,8 кДж/моль
Молярный объём	17,0 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки	кубическая
Период решётки	7,170 Å
Отношение c/a	n/a
Температура Дебая	n/a K

Фосфор — один из самых распространенных элементов земной коры, его содержание в земной коре составляет 0,1 % массы . В свободном состоянии не встречается из-за своей химической активности, образует около 190 минералов, важнейшими из которых являются апатит Ca₅(PO₄)₃F, фосфорит Ca₃(PO₄)₂ и флюорит CaF₂. Фосфор содержится во всех частях зеленых растений, еще больше его в плодах и семенах. Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений, является необходимым элементом жизни.

История[]

Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннингом Брандом в 1669 г. Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать эликсир жизни или философский камень, а получил светящееся вещество. Существуют данные, что фосфор умели получать еще арабские алхимики в XII в. То, что фосфор – простое вещество доказал Лавуазье.

Происхождение названия[]

В 1669 г. немецкий алхимик Хеннинг Бранд при нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи получил светящееся в темноте вещество, названное сначала «холодным огнём», вторичное название «фосфор» происходит от греческих слов «фос» – свет и «феро» – несу.

Получение[]

Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и песком при температуре 1500 °С:

2Ca₃(PO4)₂ + 10C + 6SiO₂ = 4P + 10CO + 6CaSiO₃.

Образующиеся пары белого фосфора конденсируются в приемнике под водой. Вместо фосфоритов восстановлению можно подвергнуть и другие соединения, например, метафосфорную кислоту:

4HPO₃ + 12C = 4P + 2H₂ + 12CO.

Физические свойства[]

Элементарный фосфор в обычных условиях представляет собой несколько устойчивых аллотропических модификаций и вопрос аллотропии фосфора сложен и до конца не решен. Обычно выделяют три модификации простого вещества – белую, красную, черную и металлический фосфор. Иногда их еще называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные являются разновидностью указанных четырех. В обычных условиях существует только три аллотропических модификации фосфора и в условиях сверхвысоких давлений также металлическая форма элементарного фосфора. Все модификации различаются по цвету, плотности и другим физическим характеристикам, а также заметна тенденция к резкому убыванию химической активности при переходе от белого к металлическому фосфору и нарастанию металлических свойств.

Белый фосфор:

Белый фосфор представляет собой белое вещество с желтоватым оттенком (из-за примесей) с температурой плавления 44,1° С. По внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий. Отливаемый в инертной атмосфере ввиде палочек или слитков иной формы, он сохраняется в отсутствии воздуха под слоем очищенной воды или в специальных инертных средах. Химически белый фосфор чрезвычайно активен. Например белый фосфор медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре, и светится (бледно-зеленое свечение). Явление такого рода свечения вследствие химических реакций окисления называется хемолюминесценцией или устаревшим термином - фосфоресценцией. Белый фосфор не только активен химически, но и весьма ядовит (вызывает поражение костей, костного мозга, некроз челюстей) и легкорастворим в органических растворителях. Летальная доза белого фосфора для взрослого мужчины состовляет 0,05-0,1 грамма. Растворимостью белого фосфора в сероуглероде пользуются для промышленной очистки его от примесей. Плотность белого фосфора из всех его модификаций наименьшая и состовляет около 1823 кг/м³.

Красный фосфор:

Красный фосфор, или также называемый фиолетовым фосфором, это более термодинамически стабильная модификация элементарного фосфора. Впервые он был получен А. Шреттером при нагревании белого фосфора при 500°С в атмосфере «угарного газа» (СО) в запаянной стеклянной ампуле в 1847 году в Швеции. Красный фосфор имеет формулу Р4 и представляет собой полимер со сложной структурой. В зависимости от способа получения и степени дробления красного фосфора, ему присущи оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии присущ темно-фиолетовый с медным оттенком металлический блеск. Химическая активность красного фосфора значительно ниже чем у белого, и присуща исключительно малая растворимость в растворителях. Растворить красный фосфор возможно лишь в некоторых расплавленных металлах (свинец и висмут), чем иногда пользуются для получения крупных его кристаллов. Так например немецкий ученый-физик И.В.Гитторф в 1865 году впервые получил прекрасно построенныено небольшие по размеру кристаллы (фосфор Гитторфа). На воздухе он воспламеняется при высоких температурах (при переходе в белую форму во время возгонки) и у него полностью отсутствует явление хемолюминесценции. Ядовитость его в тысячи раз меньше чем у белого и в этом отношении он полностью соответствует например для применения его при производстве спичек. Плотность красного фосфора также выше чем у белого и достигает 2400 кг/м³ в литом виде. При хранении на воздухе красный фосфор в присутствии влаги окисляется и ему присуще явление «отмокания», поэтому его хранят в герметичной таре и при отмокании промывают водой от остатков фосфорных кислот, высушивают и используют по-назначению.

Черный фосфор:

Черный фосфор – это наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Впервые черный фосфор был получен П.У.Бриджменом из белого фосфора в 1914 году в виде черных блестящих кристаллов имеющих высокую (2690 кг/м3) плотность. Для проведения синтеза черного фосфора Бриджмен применил давление в 2·10⁹Па (20 тысяч атмосфер) и температуру около 200° С. Начало быстрого перехода лежит в области 13000 атмосфер и температуре около 230°С. Черный фосфор представляет собой черное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях. Поджечь черный фосфор можно только предварительно сильно раскалив в атмосфере чистого кислорода до 400°С. Удивительным свойством черного фосфора является его способность проводить электрический ток и свойства полупроводника. Температура плавления черного фосфора 1000°С под давлением 18 · 10⁵Па.

Металлический фосфор: При 8,3 · 10¹⁰Па черный фосфор переходит в новую, еще более плотную и инертную металлическую фазу с плотностью 3,56г/см³, а при дальнейшем повышении давления до 1,25 · 10¹¹Па металлический фосфор еще более уплотняет приобретает кубическую кристаллическую решетку, при этом его плотность возрастает до 3,83г/см³. Металлический фосфор очень хорошо проводит электрический ток.

Химические свойства[]

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и черному фосфору химическая активность резко снижается. Белый фосфор на воздухе светится в темноте, свечение обусловлено окислением паров фосфора до низших оксидов.

В жидком и растворенном состоянии, а также в парах до 800 °С фосфор состоит из молекул Р₄. При нагревании выше 800 °С молекулы диссоциируют: Р₄ = 2Р₂. При температуре выше 2000 °С молекулы распадаются на атомы.

Взаимодействие с простыми веществами

Фосфор легко окисляется кислородом:

4P + 5O₂ = 2P₂O5,
4P + 3O₂ = 2P₂O₃.

Взаимодействует со многими простыми веществами – галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства:

с металлами – окислитель, образует фосфиды:

2P + 3Ca = Ca₃P₂.

с неметаллами – восстановитель:

2P + 3S = P₂S₃,

2P + 3Cl₂ = 2PCl₃.

Не взаимодействует с водородом.

Взаимодействие с водой:

Взаимодействует с водой, при этом диспропорционирует:

4Р + 6Н₂О = РН₃ + 3Н₃РО₂ (фосфорноватистая кислота).

Взаимодействие со щелочами:

В растворах щелочей диспропорционирование происходит в большей степени:

4Р + 3KOH + 3Н₂О = РН₃ + 3KН₂РО₂ .

Восстановительные свойства:

Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO;

2P + 5H₂SO₄ = 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O.

Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

6P + 5KClO₃ = 5KCl + 3P₂O₅

Применение[]

Фосфор является важнейшим биогенным элементом и в то же время находит очень широкое применение в промышленности.

Элементарный фосфор[]

Пожалуй одним из первых свойств фосфора которое человек поставил себе на службу — это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропической модификации.

Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый ("жёлтый") фосфор, потому он очень редко применяется (в зажигательных бомбах и пр.).

Красный фосфор — основная модификация производимая и потребляемая промышленностью. Он применяется в производстве спичек, взрывчатых веществ, зажигательных составов, топлив, а также противозадирных смазочных материалов.

Соединения фосфора в сельском хозяйстве[]

Фосфор (в виде фосфатов) — один из трех важнейших биогенных элементов (NPK), участвует в синтезе АТФ.

Большая часть производимой фосфорной кислоты идёт на получение фосфорных удобрений — суперфосфата, преципитата, аммофоски и др.

Промышленность[]

Фосфаты широко используются в качестве комплексообразователей (средства для умягчения воды),
в составе пассиваторов поверхности металлов (защита от коррозии, напр. состав "мажеф"),

Биологическая роль соединений фосфора[]

Фосфор принимает участие во всех процессах жизнедеятельности организма, в частности в обмене веществ, функциях нервной ткани, мышц, печени, почек, в образовании ферментов, гормонов, активных форм витаминов группы В, он входит в состав нуклеиновых кислот — носителей наследственности и АТФ — накопителя энергии. Суточная потребность в фосфоре 1-1,5 г. Наиболее богаты фосфором молочные продукты, белые грибы, рис и другие крупы, соя, горох, пшеница, грецкие орехи, урюк, курага, изюм, яичный желток.^[1]

Токсикология элементарного фосфора[]

См. также[]

Категория:Соединения фосфора

Примечания[]

↑ Скумин В. А., Бобина Л. А. Пропедевтика культуры здоровья. — Новочебоксарск: Терос, 1994. — С. 158.

Ссылки[]

**Периодическая система элементов**
H																	He
Li	Be											B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg											Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Uub	Uut	Uuq	Uup	Uuh	Uus	Uuo

	*	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
	**	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

Это незавершённая статья о химическом элементе.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

af:Fosfor ar:فسفور ast:Fósforu az:Fosfor bg:Фосфор bs:Fosfor ca:Fòsfor co:Fosfaru cs:Fosfor cy:Ffosfforws da:Fosfor de:Phosphor el:Φωσφόρος en:Phosphorus eo:Fosforo es:Fósforo (elemento) et:Fosfor fa:فسفر fi:Fosfori fr:Phosphore gl:Fósforo (elemento) he:זרחן hr:Fosfor hu:Foszfor hy:Ֆոսֆոր id:Fosfor io:Fosfo is:Fosfór it:Fosforo ja:リン jbo:sackycmu ko:인 la:Phosphorus lb:Phosphor lt:Fosforas lv:Fosfors mi:Pūtūtae-whetū mk:Фосфор ml:ഫോസ്ഫറസ് nds:Phosphor nl:Fosfor nn:Fosfor no:Fosfor nov:Fosfore oc:Fosfòr pl:Fosfor pt:Fósforo ro:Fosfor sh:Fosfor simple:Phosphorus sk:Fosfor sl:Fosfor sq:Fosfori sr:Фосфор sv:Fosfor tg:Фосфор th:ฟอสฟอรัส tr:Fosfor ug:Fosfor uk:Фосфор uz:Fosfor vi:Phốtpho zh:磷

Выделить Фосфор и найти в:

Страница 0 - краткая статья
Страница 1 - энциклопедическая статья
Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
Прошу вносить вашу информацию в «Фосфор 1», чтобы сохранить ее

Комментарии читателей:[]

[1] Скумин В. А., Бобина Л. А. Пропедевтика культуры здоровья. — Новочебоксарск: Терос, 1994. — С. 158.

[1]

Фосфор

Содержание