Termeni

• alotroporice formă a unui element pur care are o structură moleculară distinct diferită de o altă formă a aceluiași element.
• fosfatorice sare sau ester al acidului fosforic
• adenozin trifosfato nucleotidă care apare în organismele biologice și este utilizată ca sursă de energie în reacțiile și procesele celulare.

fosforul este un element chimic cu simbolul P și numărul atomic 15. Un nemetal multivalent al grupului de azot, fosforul ca mineral este aproape întotdeauna prezent în starea sa maxim oxidată, ca roci fosfat anorganice. Fosforul elementar există în două forme majore — fosfor alb și fosfor roșu-dar datorită reactivității sale ridicate, fosforul nu se găsește niciodată ca element liber pe Pământ.în timp ce termenul „fosforescență” este derivat din capacitatea fosforului alb de a străluci slab la expunerea la oxigen, înțelegerea chimică actuală este că acest fenomen este de fapt chemiluminescență, un mecanism de emisie de lumină distinct de fosforescență.

importanța fosforului

fosforul este esențial pentru viață. Ca dovadă a legăturii dintre fosfor și viața terestră, fosforul elementar a fost izolat istoric pentru prima dată din urina umană, iar cenușa osoasă a fost o sursă importantă de fosfat timpuriu. Ca fosfat, este o componentă a ADN, ARN, ATP (adenozin trifosfat) și a fosfolipidelor care formează toate membranele celulare. Nivelurile scăzute de fosfat reprezintă o limită importantă pentru creșterea în unele sisteme acvatice, iar utilizarea comercială principală a compușilor fosforului pentru producerea îngrășămintelor se datorează necesității de a înlocui fosforul pe care plantele îl elimină din sol.

fosforul există în mai multe forme (alotropi) care prezintă proprietăți izbitor de diferite.

• cele două alotrope cele mai frecvente sunt fosforul alb și fosforul roșu.
• o altă formă, fosforul stacojiu, se obține permițând evaporării unei soluții de fosfor alb în disulfura de carbon în lumina soarelui.
• fosforul negru este obținut prin încălzirea fosforului alb sub presiuni ridicate (aproximativ 12.000 de atmosfere standard sau 1,2 gigapascali). În aspect, proprietăți și structură, fosforul negru seamănă cu grafitul — este negru și fulgios, un conductor de electricitate și are foi încrețite de atomi legați.
• un alt alotrop este difosforul; conține un dimer de fosfor ca unitate structurală și este foarte reactiv.

fosfor alb și forme moleculare conexe

cea mai importantă formă elementară de fosfor în ceea ce privește aplicațiile este fosforul alb. Se compune din p4molecule tetraedrice, în care fiecare atom este legat de ceilalți trei atomi printr-o singură legătură. Acest tetraedru P4 este, de asemenea, prezent în fosfor lichid și gazos până la temperatura de 800 CTC, moment în care începe să se descompună în molecule P2. Fosforul alb Solid există în două forme; la temperaturi scăzute, forma de la sută este stabilă, iar la temperaturi ridicate, forma de la sută este predominantă. Aceste forme diferă în ceea ce privește orientările relative ale tetraedrei P4 constituente.

fosforul alb este cel mai puțin stabil, cel mai reactiv, cel mai volatil, cel mai puțin dens și cel mai toxic dintre alotropi. Se transformă treptat în fosfor roșu, o transformare accelerată de lumină și căldură. Probele de fosfor alb conțin aproape întotdeauna ceva fosfor roșu și astfel apar galben. Din acest motiv se mai numește fosfor galben. Strălucește în întuneric (când este expus la oxigen) cu o nuanță foarte slabă de verde și albastru și este foarte inflamabil și piroforic (auto-aprins) la contactul cu aerul. De asemenea, este toxic, provocând leziuni hepatice severe la ingestie. Datorită piroforicității sale, fosforul alb este utilizat ca aditiv în napalm. Mirosul de ardere al acestei forme are un miros caracteristic de usturoi, iar probele sunt în mod obișnuit acoperite cu „pentoxid de fosfor(di)alb”, care constă din tetraedre P4O10 cu oxigen introdus între atomii de fosfor și la vârfurile lor. Fosforul alb este insolubil în apă, dar solubil în disulfură de carbon.

fosforul roșu

fosforul roșu are o structură polimerică. Poate fi privit ca un derivat al P4 — una dintre legăturile P-P este ruptă și se formează o legătură suplimentară între tetraedrele vecine, rezultând o structură asemănătoare lanțului. Fosforul roșu se poate forma prin încălzirea fosforului alb până la 250 ct (482 CTF) sau prin expunerea acestuia la lumina soarelui. Fosforul după acest tratament este amorf. La încălzirea ulterioară, acest material cristalizează. În acest sens, fosforul roșu nu este un alotrop, ci mai degrabă o fază intermediară între fosforul alb și violet, iar majoritatea proprietăților sale au o serie de valori. De exemplu, fosforul proaspăt preparat, roșu aprins, este foarte reactiv și se aprinde la aproximativ 300 de centimetrii, deși este încă mai stabil decât fosforul alb, care se aprinde la aproximativ 30 centimetrii. După încălzire sau depozitare prelungită, culoarea se întunecă; produsul rezultat este mai stabil și nu se aprinde spontan în aer.

producția de fosfor

se produc anual aproximativ 1.000.000 tone scurte (910.000 t) de fosfor elementar. Fosfatul de calciu (roca fosfatică), în cea mai mare parte minat în Florida și Africa de Nord, poate fi încălzit la 1.200-1.500 CTC cu nisip, care este în mare parte SiO2, și cocs (carbon impur) pentru a produce P4 vaporizat. Produsul este apoi condensat într-o pulbere albă sub apă pentru a preveni oxidarea prin aer.