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Remarque disambigua.svg homonymie - Si vous êtes à la recherche de la substance qui a la propriété de phosphorescence, voir phosphore (phosphorescence).
phosphore
   

15
P
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
silicium ← → phosphore soufre
apparence
apparition de' src=
En fonction de la forme cristalline: incolore, Cerulean blanc, jaune, rouge, rouge, pourpre ou noir
généralité
Nom, symbole, numéro atomique phosphore, P, 15
série non-métaux
groupe, période, serrure 15 (VA), 3, p
densité 1823 kg / m³
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 30.973761 u
rayon atomique (Calc.) 100 pm
rayon covalent 106 pm
Rayon de van der Waals 180 heures
configuration électronique [Ne] 3s23p3
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 5
états d'oxydation ± 3, 5, 4 (faiblement acide)
la structure cristalline monoclinique
propriétés physiques
État de la matière solide
Point de fusion 317,3 K (44,15 ° C)
point d'ébullition 550 K (276,85 ° C)
Volume molaire 17,02 × 10-6  m³ / mol
Enthalpie de vaporisation 12,129 kJ / mol
La chaleur de fusion 0,657 kJ / mol
pression de vapeur 20.8 Pennsylvanie à 294 K
D'autres propriétés
CAS 7723-14-0
électronégativité 2.19
chaleur spécifique 769 J / (kg · K)
conductivité électrique 1.0 × 10-9  / M · Ω
La conductivité thermique 0,235 W / (m · K)
Energie de première ionisation 1 011,8 kJ / mol
Energie de deuxième ionisation 1907 kJ / mol
Energie de troisième ionisation 26 914,1 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 46 963,6 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 6 273,9 kJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
31P 100% Il est stable avec 16 neutrons
32P synthétique 14,3 d β 1,71 32S
33P synthétique 25,4 d β 0,25 33S
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la phosphore est un élément chimique de tableau périodique des éléments qui présente en tant que numéro atomique 15 et comme un symbole P. Il est métalloïde le groupe de 'azote.

A température ambiante il est solide, mais plus 44,15 ° C devient rapidement liquide.

Le phosphore ne se trouve pas dans la nature à l'état élémentaire, mais sous la forme de phosphate (sel dell 'l'acide phosphorique), Est abondant dans certaines roches et dans les cellules des êtres vivants, dont métabolisme Il est un élément essentiel. Le phosphore élémentaire est extrêmement réactif et, en combinant avec l 'oxygène Il émet une luminescence douce (d'où son nom, φωσφορος, à savoir phosphoros, que grec signifie « porteur de lumière »). La principale utilisation industrielle du phosphore est dans la production de engrais. Il est également utilisé dans la production de explosifs, allumettes, feu d'artifice, pesticides, pâtes dentifrices, détergents et LED blanches.

Le phosphore est présenté sous forme de solide blanc cireux de l'odeur de l'ail désagréable caractéristique; quand il est très pur, il est transparent. Il est insoluble dans eau et soluble dans solvants organique, tel que carbone disulfure. Lors du contact avec les brûlures d'air formant spontanément la pentoxyde diphosphore, P2OU5.

histoire

Le phosphore a été isolé pour la première fois par le chimiste allemand Hennig Brand en 1669. Dans une tentative pour éliminer par distillation l'évaporation de sels résiduelsurine, Marque a produit un matériau blanc, luminescent dans l'obscurité, brûlant d'une flamme vive. Depuis lors, le mot phosphorescent Il a été utilisé pour décrire les matériaux qui émettent une luminescence dans l'obscurité sans brûler.

Les discussions des alchimistes, et égayé les grands noms de la science du temps, comme Robert Boyle, Ils ont participé au débat sur les propriétés du nouveau matériau luminescent.

Le matériel son nom à la ville de Bologne Ligue 12 Décembre 1711 Elle a été fondée l 'Institut des sciences, travail Luigi Ferdinando Marsili, avec qui il a continué à étudier le phénomène de luminophores, principalement par voie chimique et médicale Jacopo Bartolomeo Beccari. Beccari premier est devenu professeur de physique (du 4 Décembre 1711), Puis est devenu professeur de chimie à l'Institut. Le président, établi le 16 Novembre 1737 Il était étroitement lié à l'école de médecine, et a été le premier en Italie à introduire l'enseignement de la chimie expérimentale.

Dans le cadre de ses travaux, Beccari réalisé avec des collaborateurs des machines et appareils pour l'étude expérimentale des luminophores et de composés organiques. Les résultats des travaux ont été recueillis Francesco Maria Zanotti, Secrétaire académique, en De Bononiensis Scientiarum et Artium Instituto atque Accademiae. commentaires. Même Marsigli était lui-même engagé dans la recherche sur le sujet, ce qui expose au 'Académie des sciences de Paris les résultats obtenus.

à la fin de XVIIIe siècle et au début XIXe siècle l'utilisation du phosphore a commencé à être correctement compris. en Expérimentale Cours de physique et de chimie; à l'utilisation des Ecole centrales, spécialment de l'Ecole Centrale de la Côte d'Or la 1801 Il y a une explication détaillée de la façon d'utiliser la pierre pour obtenir des objets phosphorescents.

la première allumettes Il a été produit avec du phosphore blanc, mais il était dangereux et toxique pour les manipuler. L'exposition répétée aux travailleurs a provoqué une nécrose des os de la mâchoire.
Avec l'adoption du phosphore rouge, moins volatile et plus stable, les risques ont été réduits.

Le phosphore blanc a été utilisé dans plusieurs guerres comme une arme incendiaire.

isotopes

la isotopes phosphore sont communs:

  • 31P: présente des isotopes stables unique dans la nature.
  • 32P (radioactif). subit désintégration bêta (1,71 MeV) Avec un demi-vie 14,3 jours. Il est utilisé dans la recherche biochimique comme traceur pour l'ADN et de l'ARN.
  • 33P (radioactif). Il subit une désintégration bêta (0,25 MeV) avec une demi-vie de 25,4 jours. Il est utilisé dans la recherche biochimique comme émetteur de faible rayonnement bêta d'énergie.

formes cristallines

Le phosphore existe dans divers allotropes identifiés par leur couleur: blanc (ou jaune), rouge et noir (ou violet). Les deux plus courants sont les phosphore rouge, en fait pourpre et phosphore blanc, à la fois constituée de groupes de quatre atomes tétraédriques chacun. Le phosphore blanc brûle spontanément tous 'oxygène air au-dessus de 40 ° C; Il peut être converti en la forme rouge par chauffage en l'absence d'air. Le phosphore rouge est relativement stable et donc pas très réactif; sublimés à 170 ° C et est allumé par choc ou frottement.

la phosphore noir Il a une structure similaire à celle de graphite et il est semi-conducteurLes atomes sont disposés en nappes parallèles d'anneaux hexagonaux condensés.

disponibilité

En raison de sa réactivité, le phosphore n'existe pas à l'état natif dans la nature. Cependant, il est largement présent dans de nombreux minéraux. Les roches phosphatées, composées principalement de apatite (Un phosphate de calcium impur ayant la formule moléculaire suivante: Ca 33(PO4)2 · XAO2 où X peut être l'ion fluorure, un chlorure, un ion hydroxyde ou carbonate ½) constituent une importante source commerciale de cet élément. Les grands dépôts d'apatite ont été trouvés dans Chine, en Russie, en Maroc et États-Unis.

Le phosphore blanc est dall'apatite extrait par grillage dans un four en présence de charbon et silice. Le phosphore élémentaire est libéré sous forme de vapeur qui est collectée et stockée sous l'acide phosphorique.

production

La production de phosphore consiste en un réduction des minéraux de phosphore (fluoroapatites, hydroxyapatites, carbonatoapatiti, etc.) dit minéraux phosphatés. Li réagir avec quartzite et coke. Une fois les composants mélangés et au sol, sont chargés dans les fours à arc électrique, ces fours fournissent la chaleur nécessaire pour la réaction qui est très endothermique (AH298 K = 1695 kJ / mol).

Californie3(PO4)2 + 3 SiO2 + 5 C → 3 Casio3 + ½ P4 + 5 CO

la fumées qui sortent sont purifiés à partir du minerai et d'autres réactifs fins traînés à une température telle que le phosphore, la condensation ne peut pas être bien abattu. Le reste gazeux est réalisé à partir des vapeurs de phosphore, CO et SiF4 et il est envoyé dans une tour où l'eau est pulvérisée (en prenant soin que la température ne descend pas en dessous de 60 ° C). La condensation de phosphore, mais se solidifie et sous l'eau recueille. Ce dernier, par réaction avec SiF4, Il est devenu la solution de l'acide métasilicique et fluorosilicique. Le CO, et d'un seul tenant defosforato defluorurato, est également déshumidifié par refroidissement et ensuite utilisés comme carburant. Le produit laitier à partir du four, essentiellement constitué par Casio3, Ils sont de bons additifs pour ciments et l'asphalte. Du fond du four l'alliage de fer aussi télécharger - phosphore, utilisé dans la fabrication d'acier. Le phosphore liquide, on traite avec décolorant, est ensuite pompée à la filtration et rendu ensuite à se solidifier en forme de « blanc » et façonné en taille commerciale sous l'eau ou dans un environnement de dioxyde de carbone. Toujours maintenu dans l'eau, phosphore blanc Il est entré à la consommation.

applications

L 'l'acide phosphorique concentré (H3PO4) Il est largement utilisé pour la production d'engrais. Au-delà

  • la phosphates Ils sont utilisés dans le verre spécial pour les lampes à sodium;
  • le phosphate football Il est utilisé pour la production de porcelaine et pour la production de phosphate de mono-calcium, utilisé comme agent de levage;
  • Il est utilisé dans la production de aciers et bronzes spécial;
  • le phosphate trisodique est utilisé pour adoucir l'eau et d'empêcher les obstructions de calcaire;
  • la phosphore blanc Il est utilisé dans l'industrie de la guerre pour la production de dispositifs incendiaires, des bombes fumigènes et des balles traçantes.
  • divers composés de phosphore sont utilisés dans la production de allumettes.
  • le phosphore est utilisé dans le dopage de semi-conducteurs pour augmenter sa conductivité.

fonction biologique

Les composés du phosphore sont impliqués dans les fonctions vitales de toutes les formes de vie connu. groupes phosphate font partie des molécules ADN, dell 'ARN, dell 'ATP et phospholipides. Le phosphate de calcium est un élément essentiel des os.

Elément de construction dents, os et cellule, le phosphore est un minéral qui est de plus de 1% de la le corps de poids. Le phosphore est indispensable dans divers procédés de production d'énergie (métabolisme de graisse, de hydrates de carbone et protéine) Et stimule les contractions musculaires; le phosphore est également nécessaire dans la médiation intracellulaire, assure la fonction rénale et la transmission de l'influx nerveux.

Les sources alimentaires de phosphore sont céréales, légumes, lait, bœuf, poisson, volaille et légume. A partir de 25 ans et plus la dose recommandée est de 800 Phosphore mg/mourir.

Les nourrissons jusqu'à six mois ont une exigence de 300 mg / jour, alors que de 6 mois à 1 an, la dose recommandée est de 600 mg / jour. Les enfants de 1 à 10 ans ont une exigence de 800 mg / jour; de 11 à 24 ans, la demande est égale à 1200 mg / jour. Bien que la carence en phosphore est rare car le minéral est présent dans une grande variété d'aliments, la consommation insuffisante peut entraîner des difficultés de la croissance, des troubles osseux tels que l 'l'ostéoporose, des changements dans la conduction nerveuse, la fatigue mentale et physique.

Au phosphore et la consommation de poisson, il a été attribué un effet positif sur l'intelligence et la mémoire. Des études ont montré que réellement la consommation de poisson facilite l'intelligence verbale et visospaziale,[1] mais ce ne serait pas due au phosphore, mais probablement la fonction de certains acides gras présents dans les poissons, en particulier oméga-3 et oméga-6.[1]

Une quantité suffisante de phosphore est nécessaire assimilation du calcium. la FITINA Il est nécessaire pour le métabolisme du phosphore.

précautions

symboles de danger chimique
hautement inflammable
danger
Phrases H 228 - 412 [2]
phrases R 16/11/50
conseils P 210 - 273 [3]
phrases S 7-43-61

les produits chimiques
doivent être manipulés avec précaution
avertissements

Le phosphore est très toxique, la dose létale médiane est de 50 mg. Le allotrope blanc doit être maintenu sous l'eau et ne doit être manipulé avec des pinces car le contact avec la peau peut causer des brûlures. L'intoxication chronique provoque une nécrose de l'os. la étranger phosphorique sont toxiques pour système nerveux, tandis que les phosphates inorganiques sont sensiblement non toxiques.

Le déversement de grandes quantités d'engrais ou de produits de nettoyage contenant du phosphore provoquepollution sol et l 'eutrophisation l'eau.

citations littéraires

  • Lorsque le phosphore est dédié à l'un des Contes "Le tableau périodique" de Primo Levi.

notes

  1. ^ à b Corriere della Sera - « Si vous mangez le poisson devenir plus intelligent »
  2. ^ carte de phosphore rouge IFA-GESTIS, gestis-en.itrust.de.
  3. ^ Sigma-Aldrich; rev. du 23 Février, 2011

bibliographie

Articles connexes

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liens externes

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