Fòsfor

Fòsfor
	15P
	silici ← fòsfor → sofre
Aspecte
	Incolor, blanc cera, groc, escarlata, vermell, violat, negre; ; Fòsfor blanc cerós (tall groc), fòsfor vermell (granulat a l'esquerra i sencer a la dreta) i fòsfor violeta; ; ; Línies espectrals del fòsfor
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Fòsfor, P, 15
Categoria d'elements	No metalls
Grup, període, bloc	15, 3, p
Pes atòmic estàndard	30,973762(2)
Configuració electrònica	[Ne] 3s2 3p3; 2, 8, 5;
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat; (prop de la t. a.)	(blanc) 1,823, (vermell) ≈ 2,2 – 2,34, (violat) 2,36, (negre) 2,69 g·cm−3
Punt de fusió	(blanc) 44,2 °C, (negre) 610 °C
Punt de sublimació	(vermell) ≈ 416 – 590 °C, (violat) 620 °C
Punt d'ebullició	(blanc) 280,5 °C
Entalpia de fusió	(blanc) 0,66 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	(blanc) 12,4 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	(blanc); 23,824 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor (blanc)
Pressió de vapor (red, p.e. 431 °C)
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	5, 4, 3, 2, 1 , −1, −2, −3; (òxid àcid suau)
Electronegativitat	2,19 (escala de Pauling)
Energies d'ionització; (més)	1a: 1.011,8 kJ·mol−1
	2a: 1.907 kJ·mol−1
	3a: 2.914,1 kJ·mol−1
Radi covalent	107±3 pm
Radi de Van der Waals	180 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Triclínica ;
Ordenació magnètica	(blanc, vermell, violat, negre) diamagnètic
Conductivitat tèrmica	(blanc) 0,236, (negre) 12,1 W·m−1·K−1
Mòdul de compressibilitat	(blanc) 5, (vermell) 11 GPa
Nombre CAS	7723-14-0
Isòtops més estables
	Article principal: Isòtops del fòsfor

Per a altres significats, vegeu «Fòsfor (desambiguació)».

El fòsfor és un element químic de nombre atòmic 15 i símbol P. És un no-metall multivalent pertanyent al grup del nitrogen (grup 15) que es troba en la natura combinat en fosfats inorgànics i en organismes vius però mai en estat natiu. És molt reactiu i s'oxida espontàniament en contacte amb l'oxigen atmosfèric emetent llum, donant nom al fenomen de la fosforescència.

Característiques principals[modifica]

El fòsfor comú és un sòlid cerós de color blanc amb un característica olor desagradable. En estat pur és incolor. Aquest no-metall és insoluble en aigua, i s'oxida espontàniament en presència d'oxigen formant pentaòxid de difòsfor (P₂O₅), per la qual cosa s'emmagatzema submergit en aigua.

Hi ha diverses formes al·lotròpiques del fòsfor sent les més comunes el fòsfor blanc i el roig; ambdós formant estructures tetraèdriques de quatre àtoms. El fòsfor blanc, extremadament tòxic i inflamable presenta dues formes, alfa i beta, amb una temperatura de transició de -3,8 °C; exposat a la llum solar o a la calor (300 °C) es transforma en fòsfor roig en reacció exotèrmica. Aquest és més estable i menys volàtil i tòxic que el blanc i és el que es troba normalment en els laboratoris i amb el que es fabriquen els llumins. El fòsfor negre presenta una estructura semblant al grafit i condueix l'electricitat, és el més dens dels tres estats i no s'inflama.

Aplicacions[modifica]

L'àcid fosfòric (H₃PO₄) concentrat, que pot contindre entre 70 i 75% de pentaòxid de difòsfor (P₂O₅) és important per a l'agricultura, ja que forma els fosfats emprats en la producció de fertilitzants.

Els fosfats s'usen en la fabricació de vidres especials per a làmpades de sodi i en el recobriment intern de làmpades fluorescents
El fosfat monocàlcic s'utilitza com impulsor en rebosteria.
És important en la producció d'acer i bronze.
El fosfat trisòdic s'empra com a agent de neteja per a ablanir l'aigua i prevenir la corrosió de canonades.
El fòsfor blanc té aplicacions militars en bombes incendiàries, bombes de fum i bales traçadores.
També s'usa en llumins de seguretat, pirotècnia, pasta de dents, detergents, pesticides, etc.

Rol biològic[modifica]

Els compostos de fòsfor intervenen en funcions vitals per als éssers vius, per la qual cosa és considerat com un element químic essencial. El fòsfor inorgànic, per exemple, forma part de les molècules d'ADN i ARN, les cèl·lules l'utilitzen per a emmagatzemar i transportar l'energia per mitjà del trifosfat d'adenosina (ATP), i a més és un element important en el protoplasma cel·lular i el teixit nerviós.

En les plantes[modifica]

El fòsfor, junt amb el nitrogen i el potassi, és un dels principals macronutrients per a les plantes. El fòsfor que hi ha en els sòls habitualment no està majoritàriament en una forma que sigui dírectament disponible per les plantes. Les plantes han de capturar el fòsfor en la forma inorgànica i transportar-lo dins de les plantes. Els fongs micorriza ajuden al 90% de les espècies de plantes terrestres a absorbir el fòsfor que necessiten. En les plantes conreades l'adobat amb fòsfor, sovint amb l'anomenat superfosfat, és molt habitual.

Història[modifica]

El fòsfor —del llatí phosphorus, i aquest del grec φωσφóρος, portador de llum— antic nom del planeta Venus, fou descobert per l'alquimista alemany Hennig Brand el 1669 a Hamburg al destil·lar una mescla d'orina i arena (en va utilitzar 50 galledes), mentre buscava la pedra filosofal; a l'evaporar la urea va obtenir un material blanc que brillava en la foscor i cremava amb una flama brillant; des de llavors, les substàncies que brillen en la foscor sense cremar se les anomena fosforescents. Brand, la primera persona coneguda que ha descobert un element químic, va mantenir el seu descobriment en secret però un altre alquimista alemany, Kunckel, el va redescobrir el 1677 i va ensenyar a Boyle la forma d'obtenir-lo.

Abundància i obtenció[modifica]

A causa de la seva reactivitat, el fòsfor no es troba natiu en la naturalesa, però forma part de nombrosos minerals. L'apatita és una important font de fòsfor, existint importants jaciments a El Marroc, Rússia, Estats Units i altres països.

La forma al·lotròpica blanca es pot obtenir per distints procediments; en un dels quals, el fosfat tricàlcic, obtingut de les roques, s'escalfa en un forn a 1450 °C en presència de sílice i carboni reduint el fòsfor que s'allibera en forma de vapor.

2Ca₃(PO₄)₂ + 6 SiO₂ +10 C → 6CaSiO₃ + 10 CO + P₄ - 3084 kJ

Precaucions[modifica]

El fòsfor blanc és extremadament verinós —una dosi de 50 mg pot ser letal— molt inflamable pel que s'ha d'emmagatzemar submergit en aigua, i en contacte amb la pell provoca cremades. L'exposició contínua al fòsfor provoca la necrosi de la mandíbula.

El fòsfor roig no s'inflama espontàniament en presència d'aire i no és tòxic, però ha de manejar-se amb precaució, ja que pot produir-se la transformació en fòsfor blanc i l'emissió de vapors tòxics en escalfar-se.

Referències[modifica]

↑ webelements
↑ Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles L. B. «Phosphorus(I) Iodide: A Versatile Metathesis Reagent for the Synthesis of Low Oxidation State Phosphorus Compounds». Inorganic Chemistry, 45, 17, 2006, pàg. 6864–74. DOI: 10.1021/ic060186o. PMID: 16903744.
↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Fòsfor

Enciclopèdia Lliure (castellà)
Los Alamos National Laboratory - fòsfor (anglès)
webelements.com - fòsfor (anglès)
environmentalchemistry.com - fòsfor (anglès)

Viccionari

[1] webelements

[2] Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles L. B. «Phosphorus(I) Iodide: A Versatile Metathesis Reagent for the Synthesis of Low Oxidation State Phosphorus Compounds». Inorganic Chemistry, 45, 17, 2006, pàg. 6864–74. DOI: 10.1021/ic060186o. PMID: 16903744.

[3] Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds

[1]

[2]

[3]

Registres d'autoritat	BNE (1) BNF (1) GND (1) LCCN (1) NDL (1) NKC (1)
Bases d'informació	GEC (1)