termíny

• allotropejakákoli forma čistého prvku, který má výrazně odlišnou molekulární strukturu než jiná forma stejného prvku.
• phosphateAny sůl nebo ester kyseliny fosforečné
• adenosin triphosphateA nukleotidů, která se vyskytuje v biologických organismech a je používán jako zdroj energie v buněčných reakcí a procesů.

fosfor je chemický prvek se symbolem P a atomovým číslem 15. Multivalentní nekov dusíkové skupiny, fosfor jako minerál, je téměř vždy přítomen ve svém maximálně oxidovaném stavu, jako anorganické fosfátové horniny. Elementární fosfor existuje ve dvou hlavních formách — bílý fosfor a červený fosfor — ale vzhledem k jeho vysoké reaktivitě, fosfor není nikdy nalezen jako volný prvek na Zemi.

Zatímco termín „fosforeskující“ je odvozen od schopnosti bílého fosforu zářit slabě po expozici kyslíkem, aktuální chemických pochopení je, že tento jev je vlastně chemiluminiscence, mechanismus emise světla odlišné od fosforescence.

význam fosforu

fosfor je nezbytný pro život. Jako důkaz spojení mezi fosforu a pozemského života, elementární fosfor byl historicky poprvé izolován z lidské moči a kostní popel byl důležitým brzy fosfát zdroj. Jako fosfát je složkou DNA, RNA, ATP (adenosintrifosfát) a fosfolipidů, které tvoří všechny buněčné membrány. Nízké hladiny fosfátů jsou důležitá omezení růstu některých vodních systémů, a hlavní komerční využití sloučenin fosforu pro výrobu hnojiv je vzhledem k nutnosti nahradit fosfor že rostliny vyjměte z půdy.

fosfor existuje v několika formách (alotropy), které vykazují nápadně odlišné vlastnosti.

• dva nejběžnější alotropy jsou bílý fosfor a červený fosfor.
• Další forma, scarlet fosforu, se získá tím, že umožňuje řešení bílého fosforu v sirouhlíkem vypařovat na slunci.
• černý fosfor se získává zahříváním bílého fosforu za vysokých tlaků (asi 12 000 standardních atmosfér nebo 1,2 gigapascalů). Ve vzhledu, vlastnosti, a struktura, černý fosfor připomíná grafit-je černý a šupinatý, vodič elektřiny, a má svraštělé listy Spojených atomů.
• Další je allotrope oxidu; to obsahuje fosfor dimeru jako strukturální jednotku a je vysoce reaktivní.

Bílý Fosfor a Související Molekulární Formy

nejdůležitější elementární formě fosforu z hlediska aplikací je bílý fosfor. Skládá se z čtyřstěnných P4molekul, ve kterých je každý atom vázán na další tři atomy jedinou vazbou. Tento čtyřstěn P4 je také přítomen v kapalném a plynném fosforu až do teploty 800 °C, kdy se začne rozkládat na molekuly P2. Pevný bílý fosfor existuje ve dvou formách; při nízkých teplotách je β forma stabilní a při vysokých teplotách převládá α forma. Tyto formy se liší, pokud jde o relativní orientace složky P4 tetrahedra.

Bílý fosfor je nejméně stabilní, velmi reaktivní, nejvíce volatilní, nejméně hustá, a nejtoxičtější nanostruktur. Postupně se mění na červený fosfor, transformace zrychlená světlem a teplem. Vzorky bílého fosforu téměř vždy obsahují nějaký červený fosfor, takže vypadají žlutě. Z tohoto důvodu se také nazývá žlutý fosfor. Svítí ve tmě (při vystavení kyslíku) s velmi slabým nádechem zelené a modré a při kontaktu se vzduchem je vysoce hořlavý a pyroforický (samozápalný). Je také toxický a při požití způsobuje vážné poškození jater. Díky své pyroforicitě se bílý fosfor používá jako přísada do napalmu. Zápach z hoření této podobě má charakteristickou vůni česneku, a vzorky jsou běžně potaženy bílou „(di)oxid fosforečný,“ která se skládá z P4O10 tetrahedra s kyslíkem vložen mezi atomy fosforu a na jejich vrcholy. Bílý fosfor je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v síranu uhličitém.

červený fosfor

červený fosfor má polymerní strukturu. To může být viděn jako derivát P4 — jeden z P-P dluhopisů je rozbité, a jeden další vazba je vytvořena mezi sousedními čtyřstěny, což má za následek řetězec-jako struktura. Červený fosfor může vzniknout zahřátím bílého fosforu na 250 °C (482 °F) nebo jeho vystavením slunečnímu záření. Fosfor po tomto ošetření je amorfní. Po dalším ohřevu tento materiál krystalizuje. V tomto smyslu, červený fosfor není o alotropii, ale spíše přechodovou fázi mezi bílý a fialový fosfor, a většina z jeho vlastnosti mají rozsah hodnot. Například čerstvě připravený jasně červený fosfor je vysoce reaktivní a vznítí se při asi 300 °C, i když je stále stabilnější než bílý fosfor, který se vznítí při asi 30 °C. Po delším zahřívání nebo skladování barva ztmavne, výsledný produkt je stabilnější a spontánně se nezapálí na vzduchu.

Fosfor Výroby

Asi 1 000 000 čistých tun (910,000 t) elementární fosfor se vyrábí ročně. Fosforečnan vápenatý (fosfátové horniny), většinou těží na Floridě a v Severní Africe, může být zahříván na 1200-1500 °C s pískem, který je převážně SiO2 a koks (nečisté uhlí) na výrobu odpařuje P4. Produkt se následně kondenzuje do bílého prášku pod vodou, aby se zabránilo oxidaci vzduchem.