|
عمومی |
نام, علامت اختصاری, شماره | Phosphorus, P, 15 |
گروه شیمیایی | نافلز |
گروه, تناوب, گروه | 15 «VA), 3 , p |
جرم حجمی, سختی | 1823 kg/m3, __ |
رنگ | بی رنگ/قرمز/سفید نقره ای
|
خواص اتمی |
وزن اتمی | 30.973761 amu |
شعاع اتمی (calc.) | 100 (98) pm |
شعاع کووالانسی | 106 pm |
شعاع وندروالس | 180 pm |
ساختار الکترونی | Ne]3s2 3p3] |
e- بازای هر سطح انرژی | 2, 8, 5 |
درجه اکسیداسیون «اکسید) | ±3, 5, 4 «اسید ضعیف) |
ساختار کریستالی | مونوکلینیک |
خواص فیزیکی |
حالت ماده | جامد |
نقطه ذوب | 317.3 K (111.6 °F) |
نقطه جوش | 550 K (531 °F) |
حجم مولی | 17.02 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول |
گرمای تبخیر | 12.129 kJ/mol |
گرمای هم جوشی | 0.657 kJ/mol |
فشار بخار | 20.8 Pa at 294 K |
سرعت صوت | اطلاعات موجود نیست |
متفرقه |
الکترونگاتیویته | 2.19 «درجه پائولینگ) |
ظرفیت گرمایی ویژه | 769 J/«kg*K) |
رسانائی الکتریکی | 1.0 10-9/m اهم |
رسانائی گرمایی | 0.235 W/«m*K) |
1st پتانسیل یونیزاسیون | 1011.8 kJ/mol |
2nd پتانسیل یونیزاسیون | 1907 kJ/mol |
3rd پتانسیل یونیزاسیون | 2914.1 kJ/mol |
4th پتانسیل یونیزاسیون | 4963.6 kJ/mol |
5th پتانسیل یونیزاسیون | 6273.9 kJ/mol |
پایدارترین ایزوتوپها |
|
واحدهایSI &STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد. |
|
فسفر یک
عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن P و
عدد اتمی آن 15 میباشد. فسفر یکی از
نافلزات چند ظرفیتی گروه نیتروژن بوده و معمولا در سخره ها و کانی های فسفاتی و همچنین در تمام سلولهای زنده یافت میشود ولی هیچگاه به صورت طبیعی تنها و بدون ترکیب با عناصر دیگر وجود ندارد. فسفر بسیار واکنش پذیر بوده و هنگام ترکیب با
اکسیژن نور کمی از خود ساتع میکند. از عناصر لازم و حیاتی ارگان های زنده بوده و نامش به شکلهای گوناگون ذکر میشود. مهمترین استفاده فسفر در تولید
کود میباشد. همچنین در تولید مواد
منفجره کبریت آتش بازی مواد
حشره کش خمیر دندان و
مواد شوینده و همچنین مانیتورهای کامپیوتر نیز کاربرد دارد.
خصوصیات قابل توجه
فسفر معمولا به شکل یک ماده جامد و موم مانند سفید رنگ است که بوی نامطبوعی دارد. فسفر خالص بی رنگ و شفاف است. اگرچه این نافلز در آب
قابل حل نیست ولی در دی سولفید
کربن حل میشود. فسفر خالص به سرعت در هوا میسوزد و تبدیل به پنتا اکسید فسفر میشود.
گونه ها
فسفر به چهار پنج
شکل مختلف وجود دارد . سفید (یا زرد) قرمز سیاه (یا بنفش). که متداول ترین آنها فسفر قرمز و سفید میباشند که که هر دوی آنان از گروه چهار
اتمی های
چهار وجهی میباشند. فسفر سفید در تماس با هوا میسوزد و در مجاورت با گرما یا نور به فسفر قرمز تبدیل میشود که دو حالت آفا و بتا دارد که با انتقال دمای -3.8 درجه سانتیگراد از هم تفکیک میشوند. در عوض فسفر قرمز پایدار تر بوده و در فشار بخار 1 اتمسفر در 17 درجه
سانتیگراد تصعید می شود و از تماس و یا گرمای مالشی میسوزد. فسفر سیاه چندشکلی Allotrope هم در ساختاری مشابه
گرافیت که در آن
اتمها در یک صفحه
شش وجهی چیده شده و
هادی جریان الکتریسیته هستند وجود دارد.
کاربردها
اسید فسفریک غلیظ شده که 70% تا 75% P
2O))5 دارد. در(( کشاورزی و تولید کود بسیار مهم میباشد. در نیمه دوم
قرن بیستم نیاز بیشتر به
کودها تولیدات
فسفری را به مقدار قابل توجهی افزایش داد.
دیگر کاربردهای فسفر عبارتند از:
نقش بیولوژیکی
ترکیبات فسفری نقش حیاتی در تمام گونه های
حیات شناخته شده در زمین دارد. فسفرهای معدنی نقش کلیدی در ملوکولهای بیولوژیکی مانند
DNA و
RNA که قسمتی از استقامتهای ملوکولی را شکل میدهند بازی میکنند. همچنین سلولهای زنده از فسفرهای معدنی برای ذکیره و انتقال انرژی سلولی از طریق
تری فسفات آدنوزین ATP استفاده میکنند. نمکهای
فسفات کلیسیوم هم توسط
حیوانات برای سفت شدن
استخوان استفاده میشود. ضمناً فسفر یک عضو حیاتی برای
پروتوپلاسمهای سلولی و بافتهای عصبی میباشد.
تاریخچه
فسفر (که
یونانی آن فسفروس به معنای"حامل روشنایی" و از نامهای باستانی سیاره
زهره میباشد ) در سال
1669 توسط
شیمیدان آلمانی
Henning Brand در حین تولید یک دارو از
ادرار کشف شد. براند با تبخیر ادرار سعی در
تقطیر نمک داشت که در این فرایند ماده سفید رنگی تولید شد که در تاریکی میدرخشید و با نور زیادی میسوخت. از آن روز
تابندگی فسفری برای شرح اشیاءی که در شب بدون سوختن میدرخشند بکار برده شد.
کبریتهای اولیه که از فسفر سفید در ترکیباتشان اسفاده میشد به دلیل
سمی بودن خطرناک بودند و استفاده از آنها موجبات قتل و خودکشی و .... را فراهم میکرد. (یک داستان نا معلوم حکایت از این دارد که زنی با اضافه کردن فسفر سفید به غذای شوهرش قصد کشتن وی را داشت که هنگام جوشانیدن غذا به دلیل به وجود آمد بخار نورانی لو رفت.)
همچنین کارگران کبریت ساز به دلیل مجاورت با بخار آن دچار
مردگی استخوانهای فک میشدند. زمانی که فسفر قرمز که خاصیت آتش زایی و سمی به مراتب کمتری را دارد کشف شد جایگزین فسفر سفید در صنعت کبریت سازی گردید.
پیدایش
فسفر به دلیل واکنش پذیری در هوا و دیگر مواد حاوی
اکسیژن به تنهایی در طبیعت یافت نمیشود ولی به صورت ترکیبی به مقدار زیادی در معادن گوناگون پخش شده اند. که بزرگترین این معادن در روسیه مراکش فلوریدا
Idaho,
Tennesse و
Utah قرار دارد.
فسفرهای چندشکلی سفید میتوانند به شیوه های گوناگونی تهیه شوند. در یک فرایند تری
کلسیم فسفات که از سخره های فسفاتی گرفته شده در مجاورت
کربن و
سیلیکا در کوره های سوختی یا برقی حرارت داده میشود. در این فرایند عناصر فسفری به صورت بخار آزاد شده و به صورت
اسید فسفریک جمع آوری میشوند.
هشدارها
فسفر یک ماده بسیار
سمی میباشد و حتی مقدار 50
mg آن کشنده و مرگ آور است.
فسفر سفید باید همیشه در زیر آب نگهداری شود چرا که در مجاورت هوا بسیار واکنش پذیر میباشد. هنگام کار با آن حتما باید از انبر استفاده شود چرا که تماس آن با
پوست میتواند باعث سوختگی های مزمن شود. خاصیت سمی و مزمن فسفر سفید باعث میشود که کارگرانی که باید با آن کنند دچار بیماری
Necrosis of the Jaw مردگی فک که اصطلاحا PhossyJaw نامیده میشود گرفتار آیند.
استرهای فسفاتی برای سیستم عصبی
سمی هست