Fosforul (P), element chimic nemetalic din familia azotului (grupa 15 [Va] din tabelul periodic) care la temperatura camerei este un solid incolor, semitransparent, moale, ceros, care strălucește în întuneric.
Proprietățile elementului
| numar atomic | 15 |
|---|---|
| greutate atomica | 30.9738 |
| punctul de topire (alb) | 44,1 ° C (111,4 ° F) |
| punct de fierbere (alb) | 280 ° C (536 ° F) |
| densitate (alb) | 1,82 gram / cm 3 la 20 ° C (68 ° F) |
| stări de oxidare | −3, +3, +5 |
| configuratie electronica | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 |
Istorie
Alchimistii arabi din secolul al XII-lea pot avea fosfor elementar izolat din greșeală, dar înregistrările nu sunt clare. Fosforul pare să fi fost descoperit în 1669 de Hennig Brand, un comerciant german al cărui hobby era alchimia. Brand a permis 50 de găleți de urină să stea până când s-au putrifiat și „viermi crescuți”. Apoi a fiert urina într-o pastă și a încălzit-o cu nisip, distilând astfel fosforul elementar din amestec. Brand a raportat descoperirea sa într-o scrisoare adresată lui Gottfried Wilhelm Leibniz și, după aceea, demonstrații ale acestui element și capacitatea sa de a străluci în întuneric sau „fosforesce”, a încântat interesul public. Fosforul, însă, a rămas o curiozitate chimică până la aproximativ un secol mai târziu, când s-a dovedit a fi o componentă a oaselor. Digestia oaselor cu acid azotic sau sulfuric a format acid fosforic, din care fosforul ar putea fi distilat prin încălzirea cu cărbune. La sfârșitul anilor 1800, James Burgess Readman din Edinburgh a dezvoltat o metodă cuptor electric pentru producerea elementului din roca fosfat, care este în esență metoda folosită în prezent.
Apariția și distribuția
Fosforul este un element foarte distribuit - al 12-lea cel mai abundent în crustEarth, la care contribuie cu aproximativ 0,10% în greutate. Abundența sa cosmică este de aproximativ un atom la 100 de atomi de siliciu, standardul. Reactivitatea chimică ridicată asigură că nu apare în stare liberă (cu excepția câtorva meteoriți). Fosforul apare întotdeauna ca ionul fosfat. Principalele forme combinate în natură sunt sărurile fosfatate. S-a descoperit că aproximativ 550 de minerale diferite conțin fosfor, dar, dintre acestea, principala sursă de fosfor este seria de apatite în care există ioni de calciu împreună cu ioni fosfat și cantități variabile de ioni de fluor, clorură sau hidroxid, conform formulei [Ca 10 (PO 4) 6 (F, CI, sau OH) 2]. Alte minerale importante purtătoare de fosfor sunt wavellita și vivianita. În mod obișnuit, acești atomi de metal precum magneziu, mangan, stronțiu și plumb înlocuiesc calciul în mineral și silicat, sulfat, vanadat și anioni similari înlocuiesc ionii fosfat. Depozite sedimentare foarte mari de fluoroapatită se găsesc în multe părți ale Pământului. Fosfatul oaselor și smalțului dinților este hidroxiapatita. (Principiul diminuării cariilor dentare prin fluorizare depinde de transformarea hidroxiapatitei în fluoroapatită mai grea, mai rezistentă la descompunere.)
Sursa comercială principală este fosforitul, sau roca fosfat, o formă masivă impură de apatit purtător de carbonat. Se estimează că roca fosfat totală din scoarța terestră are aproximativ 65.000.000.000 de tone, din care Maroc și Sahara de Vest conțin aproximativ 80%. Această estimare include numai minereuri care sunt suficient de bogate în fosfați pentru transformarea în produse utile prin metodele actuale. Există și cantități mari de materiale mai scăzute în conținut de fosfor.
Singurul izotop natural al fosforului este cel al masei 31. Celelalte izotopi de la masa 24 la masa 46 au fost sintetizate prin reacții nucleare adecvate. Toate acestea sunt radioactive cu perioade de înjumătățire relativ scurte. Izotopul masei 32 are un timp de înjumătățire de 14.268 zile și s-a dovedit extrem de util în studiile de urmărire care implică absorbția și mișcarea fosforului în organismele vii.
