Introduksjon til Kjemi
Læringsmål
- Gjennomgå egenskapene til fosfor.
Nøkkelpunkter
- Fosfor Er et kjemisk element med symbol P og atomnummer 15. En multivalent ikke-metall av nitrogengruppen, fosfor som mineral er nesten alltid tilstede i sin maksimalt oksiderte tilstand, som uorganisk fosfat.
- Fosfor er viktig for livet. Som en del av fosfatgruppen er DET EN komponent AV DNA, RNA, ATP (adenosintrifosfat) og fosfolipidene som danner alle cellemembraner.
- Fosfor finnes i flere former (allotroper) som utviser slående forskjellige egenskaper. De to vanligste allotropene er hvitt fosfor og rødt fosfor.
Vilkår
- allotropenhver form for et rent element som har en tydelig forskjellig molekylær struktur til en annen form av det samme elementet.
- fosfatnoe salt eller ester av fosforsyre
- adenosintrifosfatet nukleotid som forekommer i biologiske organismer og brukes som energikilde i cellulære reaksjoner og prosesser.Fosfor Er et grunnstoff med kjemisk Symbol p og atomnummer 15. En multivalent ikke-metall av nitrogengruppen, fosfor som mineral er nesten alltid tilstede i sin maksimalt oksiderte tilstand, som uorganiske fosfatbergarter. Elementært fosfor finnes i to hovedformer — hvitt fosfor og rødt fosfor – men på grunn av sin høye reaktivitet blir fosfor aldri funnet som et fritt element på Jorden.mens begrepet «fosforescens» er avledet fra evnen til hvitt fosfor til å lyse svakt ved eksponering for oksygen, er den nåværende kjemiske forståelsen at dette fenomenet faktisk er kjemiluminescens, en mekanisme for lysutslipp forskjellig fra fosforescens.
Betydningen Av Fosfor
Fosfor er viktig for livet. Som bevis på sammenhengen mellom fosfor og terrestrisk liv, var elementært fosfor historisk først isolert fra menneskelig urin, og beinaske var en viktig tidlig fosfatkilde. Som fosfat er det en komponent AV DNA, RNA, ATP (adenosintrifosfat) og fosfolipidene som danner alle cellemembraner. Lave fosfatnivåer er en viktig grense for vekst i noen akvatiske systemer, og den viktigste kommersielle bruken av fosforforbindelser til produksjon av gjødsel skyldes behovet for å erstatte fosforet som planter fjerner fra jorda.
Fosfor finnes i flere former (allotroper) som utviser slående forskjellige egenskaper.
- de to vanligste allotropene er hvitt fosfor og rødt fosfor.
- En annen form, skarlet fosfor, oppnås ved å tillate en løsning av hvitt fosfor i karbondisulfid å fordampe i sollys.
- Svart fosfor oppnås ved oppvarming av hvitt fosfor under høyt trykk (ca 12.000 standard atmosfærer, eller 1,2 gigapascals). I utseende, egenskaper og struktur ligner svart fosfor grafitt – det er svart og flakket — en leder av elektrisitet, og har puckered ark av koblede atomer.En annen allotrope er difosfor; den inneholder en fosfordimer som en strukturell enhet og er svært reaktiv.
Hvitt Fosfor og Relaterte Molekylære Former
Diagram Av Hvitt Fosforden viktigste elementære formen av fosfor er hvitt fosfor, P4, som viser bindingen vist. den viktigste elementære formen for fosfor i form av applikasjoner er hvitt fosfor. Den består av tetrahedral P4molekyler, hvor hvert atom er bundet til de andre tre atomer ved en enkeltbinding. Dette p4-tetraederet er også tilstede i flytende og gassformig fosfor opp til temperaturen på 800 °C, hvor det begynner å dekomponere I P2-molekyler. Fast hvitt fosfor finnes i to former; ved lave temperaturer er den totale formen stabil, og ved høye temperaturer er den totale formen dominerende. Disse skjemaene varierer i forhold til de relative orienteringene Av bestanddelen P4 tetraeder.
Hvit Fosforhvitt fosfor må lagres i et inert medium borte fra oksygen, slik som i mineralolje, som vist her. hvitt fosfor er det minst stabile, Mest reaktive, mest flyktige, minst tette og mest giftige av allotropene. Det endres gradvis til rødt fosfor, en transformasjon akselerert av lys og varme. Prøver av hvitt fosfor inneholder nesten alltid noe rødt fosfor og virker så gult. Av denne grunn kalles det også gult fosfor. Det lyser i mørket (når det blir utsatt for oksygen) med en svært svak tinge av grønt og blått, og det er svært brannfarlig og pyroforisk (selvantennende) ved kontakt med luft. Det er også giftig, forårsaker alvorlig leverskade ved inntak. På grunn av sin pyroforisitet brukes hvitt fosfor som additiv i napalm. Lukten av forbrenning av denne formen har en karakteristisk hvitløk lukt, og prøver er vanligvis belagt med hvitt «(di)fosforpentoksid», som består AV P4O10 tetraeder med oksygen satt inn mellom fosforatomer og ved deres hjørner. Hvitt fosfor er uløselig i vann, men oppløselig i karbondisulfid.
Rødt Fosfor
Rødt fosfor er polymer i struktur. Det kan betraktes som et derivat Av P4 – en Av P-p-bindingene er brutt, og en ytterligere binding dannes mellom de nærliggende tetraeder, noe som resulterer i en kjedelignende struktur. Rødt fosfor kan dannes ved å varme hvitt fosfor til 250 °C (482 °F) eller ved å utsette det for sollys. Fosfor etter denne behandlingen er amorf. Ved ytterligere oppvarming krystalliserer dette materialet. I denne forstand er rødt fosfor ikke en allotrope, men heller en mellomfase mellom hvitt og fiolett fosfor, og de fleste egenskapene har en rekke verdier. For eksempel er ferskt tilberedt, lysrødt fosfor svært reaktivt og antenner ved ca. 300 °C, selv om det fortsatt er stabilt enn hvitt fosfor, som antenner ved ca. 30 °C. Etter langvarig oppvarming eller lagring mørkner fargen; det resulterende produktet er mer stabilt og antennes ikke spontant i luft.
Rød Fosforkrystallstrukturert fosfor ligner P4, men er polymer: en Av P – p-bindingene er brutt og er nå festet til neste P4-enhet. Fosforproduksjon
Om lag 1.000.000 korte tonn (910.000 t) av elementært fosfor produseres årlig. Kalsiumfosfat (fosfatstein), hovedsakelig utvunnet I Florida og Nord-Afrika, kan varmes opp til 1,200 – 1,500 °C med sand, som for det meste Er SiO2, og koks (urent karbon) for å produsere fordampet P4. Produktet kondenseres deretter til et hvitt pulver under vann for å forhindre oksidasjon med luft.
Vis Kilder
Leave a Reply