Karakteristikat e fosforit të verdhë. Fosfor i bardhë

Fosfori është një komponent i rëndësishëm i natyrës së gjallë dhe të pajetë. Gjendet në thellësitë e Tokës, ujit dhe në trupin tonë, madje akademiku Fersman e quajti atë "elementi i jetës dhe i mendimit". Pavarësisht dobisë së tij, fosfori i bardhë mund të jetë jashtëzakonisht i rrezikshëm dhe helmues. Le të flasim më në detaje për karakteristikat e tij.

Hapja e një elementi

Historia e zbulimit të fosforit filloi me alkiminë. Që nga shekulli i 15-të, shkencëtarët evropianë kanë qenë të etur për të gjetur gurin filozofik ose "eliksirin e madh" me të cilin ata mund të kthejnë çdo metal në ar.

Në shekullin e 17-të, alkimisti Hennig Brand vendosi që rruga drejt "reagentit magjik" shtrihej përmes urinës. Është e verdhë, që do të thotë se përmban ar ose është disi e lidhur me të. Shkencëtari mblodhi me kujdes materialin, e mbrojti dhe më pas e distiloi. Në vend të arit, ai mori një lëndë të bardhë që shkëlqente në errësirë dhe digjej mirë.

Brand e quajti zbulimin "zjarr të ftohtë". Më vonë, alkimisti irlandez Robert Boyle dhe gjermani Andreas Maggraf dolën me idenë e marrjes së fosforit në një mënyrë të ngjashme. Ky i fundit shtoi edhe qymyrin, rërën dhe mineralin fosgjenit në urinë. Më pas, substanca u quajt fosfor mirabilis, që përkthehet si "bartës i mrekullueshëm i dritës".

Element ndriçues

Zbulimi i fosforit u bë një ndjesi e vërtetë mes alkimistëve. Disa përpiqeshin herë pas here të blinin sekretin e marrjes së substancës nga Brand, të tjerë u përpoqën të arrinin vetë. Në shekullin e 18-të, u vërtetua se elementi përmbahej në mbetjet kockore të organizmave dhe shumë shpejt u hapën disa fabrika për prodhimin e tij.

Fizikani francez Lavoisier vërtetoi se fosfori është një substancë e thjeshtë. Në tabelën periodike është numri 15. Së bashku me azotin, antimonin, arsenikun dhe bismutin bën pjesë në grupin e pniktideve dhe karakterizohet si jometal.

Elementi është mjaft i zakonshëm në natyrë. Në përqindje, ajo renditet e 13-ta në masën e kores së tokës. Fosfori ndërvepron në mënyrë aktive me oksigjenin dhe nuk gjendet në formë të lirë. Ekziston në minerale të shumta (më shumë se 190), si fosforitet, apatitet, etj.

Fosfor i bardhë

Fosfori ekziston në disa forma ose alotrope. Ato ndryshojnë nga njëri-tjetri për nga dendësia, ngjyra dhe vetitë kimike. Zakonisht ekzistojnë katër forma kryesore: fosfori i bardhë, i zi, i kuq dhe metalik. Modifikimet e tjera janë vetëm një përzierje e sa më sipër.

Fosfori i bardhë është shumë i paqëndrueshëm. Në kushte normale të dritës ajo shpejt kthehet në të kuqe, por presioni i lartë e kthen atë në të zezë. Atomet e tij janë të rregulluar në formën e një tetraedri. Ajo ka një rrjetë molekulare kristalore, me formulën molekulare P4.

Theksoj edhe fosforin e verdhë. Ky nuk është një modifikim tjetër i substancës, por emri i fosforit të bardhë të parafinuar. Mund të ketë një nuancë kafe të lehtë ose të errët dhe karakterizohet nga toksicitet i fortë.

Vetitë e fosforit të bardhë

Konsistenca dhe pamja e substancës i ngjan dyllit. Ka erë hudhre dhe është e yndyrshme në prekje. Fosfori është i butë (mund të pritet me thikë pa shumë përpjekje) dhe është i deformueshëm. Pas pastrimit bëhet i pangjyrë. Kristalet e tij transparente shkëlqejnë në mënyrë të ylbertë në diell dhe duken si diamante.

Shkrihet në 44 gradë. Aktiviteti i substancës manifestohet edhe në temperaturën e dhomës. Karakteristika kryesore e fosforit është aftësia e tij për të kimiluminoshent ose shkëlqyes. Duke u oksiduar në ajër, lëshon një dritë të bardhë-jeshile dhe me kalimin e kohës ndizet spontanisht.

Substanca është praktikisht e patretshme në ujë, por mund të digjet në të me kontakt të zgjatur me oksigjen. Ai shpërndahet mirë në tretës organikë, si disulfidi i karbonit, parafina e lëngshme dhe benzeni.

Aplikimi i fosforit

Njeriu e ka “zbutur” fosforin për qëllime paqësore dhe ushtarake. Substanca përdoret për të prodhuar acid fosforik, i cili përdoret për plehra. Më parë, ajo ishte përdorur gjerësisht për ngjyrosjen e leshit dhe prodhimin e emulsioneve fotosensitive.

Fosfori i bardhë nuk përdoret gjerësisht. Vlera e tij kryesore është ndezshmëria. Kështu, substanca përdoret për municion ndezës. Ky lloj arme ishte i rëndësishëm gjatë të dy Luftërave Botërore. Është përdorur në luftën e Gazës në vitin 2009, si dhe në Irak në vitin 2016.

Fosfori i kuq përdoret më gjerësisht. Përdoret për prodhimin e karburantit, lubrifikantëve, eksplozivëve dhe kokave të ndeshjes. Komponime të ndryshme të fosforit përdoren në industri në zbutësit e ujit dhe shtohen në agjentët pasivizues për të mbrojtur metalin nga korrozioni.

Përmbajtja në trup dhe efekti tek njerëzit

Fosfori është një nga elementët jetik për ne. Në formën e komponimeve me kalcium, është i pranishëm në dhëmbë dhe skelet, duke i dhënë kockave fortësi dhe forcë. Elementi është i pranishëm në përbërjet ATP dhe ADN. Është thelbësor për funksionin e trurit. Duke qenë në qelizat nervore, ajo nxit transmetimin e impulseve nervore.

Fosfori gjendet në indet e muskujve. Ai është i përfshirë në procesin e konvertimit të energjisë nga proteinat, yndyrat dhe karbohidratet që hyjnë në trup. Elementi ruan ekuilibrin acid-bazë në qeliza dhe ndodh ndarja e tyre. Promovon metabolizmin dhe është thelbësor gjatë rritjes dhe rikuperimit të trupit.

Megjithatë, fosfori mund të jetë i rrezikshëm. Vetë fosfori i bardhë është shumë toksik. Dozat mbi 50 miligram janë fatale. Helmimi nga fosfori shoqërohet me të vjella, dhimbje koke dhe dhimbje stomaku. Kontakti i substancës me lëkurën shkakton djegie që shërohen shumë ngadalë dhe me dhimbje.

Fosfori i tepërt në trup çon në kocka të brishta, sëmundje kardiovaskulare, gjakderdhje dhe anemi. Mëlçia dhe sistemi tretës gjithashtu vuajnë nga mbingopja e fosforit.

Ndër elementët biogjenë, një vend të veçantë duhet t'i kushtohet fosforit. Në fund të fundit, pa të është e pamundur të ekzistojnë komponime të tilla jetike si, për shembull, ATP ose fosfolipide, si dhe shumë të tjerë. Në të njëjtën kohë, inorganikët e këtij elementi janë shumë të pasura me molekula të ndryshme. Fosfori dhe komponimet e tij përdoren gjerësisht në industri, janë pjesëmarrës të rëndësishëm në proceset biologjike dhe përdoren në një shumëllojshmëri të gjerë të aktiviteteve njerëzore. Prandaj, le të shqyrtojmë se çfarë është ky element, cila është substanca e tij e thjeshtë dhe përbërjet më të rëndësishme.

Fosfori: karakteristikat e përgjithshme të elementit

Pozicioni në tabelën periodike mund të përshkruhet në disa pika.

Grupi i pestë, nëngrupi kryesor.
Periudha e tretë e vogël.
Numri serial - 15.
Masa atomike - 30.974.
Konfigurimi elektronik i atomit është 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.
Gjendjet e mundshme të oksidimit janë nga -3 në +5.
Simboli kimik - P, shqiptimi në formula "pe". Emri i elementit është fosfor. Emri latin Fosfor.

Historia e zbulimit të këtij atomi shkon prapa në shekullin e largët të 12-të. Edhe në të dhënat e alkimistëve, kishte informacione që flisnin për prodhimin e një substance të panjohur "shkëlqyese". Sidoqoftë, data zyrtare për sintezën dhe zbulimin e fosforit ishte viti 1669. Tregtari i falimentuar Brand, në kërkim të gurit të filozofit, sintetizoi aksidentalisht një substancë të aftë të lëshonte një shkëlqim dhe të digjej me një flakë të ndritshme, verbuese. Ai e bëri këtë duke kalcinuar në mënyrë të përsëritur urinën e njeriut.

Pas kësaj, ky element u mor në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri duke përdorur përafërsisht të njëjtat metoda:

I. Kunkel;
R. Boylem;
A. Marggraf;
K. Scheele;
A. Lavoisier.

Sot, një nga metodat më të njohura të sintetizimit të kësaj substance është reduktimi nga mineralet përkatëse që përmbajnë fosfor në temperatura të larta nën ndikimin e monoksidit të karbonit dhe silicit. Procesi kryhet në furra speciale. Fosfori dhe komponimet e tij janë substanca shumë të rëndësishme si për qeniet e gjalla ashtu edhe për shumë sinteza në industrinë kimike. Prandaj, duhet të kemi parasysh se çfarë është ky element si një substancë e thjeshtë dhe ku gjendet në natyrë.

Substanca e thjeshtë fosfor

Është e vështirë të emërosh ndonjë përbërje specifike kur bëhet fjalë për fosforin. Kjo shpjegohet me modifikimet e shumta alotropike që ka ky element. Ekzistojnë katër lloje kryesore të substancës së thjeshtë fosfor.

E bardha. Ky është një përbërës formula e të cilit është P4. Është një substancë e bardhë e avullueshme me një erë të mprehtë dhe të pakëndshme të hudhrës. Ndizet spontanisht në ajër në temperatura normale. Digjet me një dritë të gjelbër të zbehtë të ndezur. Shumë helmuese dhe kërcënuese për jetën. Aktiviteti kimik është jashtëzakonisht i lartë, kështu që përftohet dhe ruhet nën një shtresë uji të pastruar. Kjo është e mundur për shkak të tretshmërisë së dobët në tretës polare. Disulfidi i karbonit dhe substancat organike janë më të përshtatshmet për këtë qëllim. Kur nxehet, mund të shndërrohet në formën tjetër alotropike - fosforin e kuq. Kur avulli kondensohet dhe ftohet, ai mund të formojë shtresa. Në prekje janë të yndyrshme, të buta, të lehta për t'u prerë me thikë, të bardha (pak të verdhë). Pika e shkrirjes 44 0 C. Për shkak të aktivitetit kimik përdoret në sinteza. Por për shkak të toksicitetit të tij, ai nuk përdoret gjerësisht në industri.
E verdha. Është një formë e pastruar dobët e fosforit të bardhë. Është edhe më helmuese dhe gjithashtu ka erë të pakëndshme të hudhrës. Ai ndizet dhe digjet me një flakë të gjelbër të ndezur të ndezur. Këto kristale të verdha ose kafe nuk treten fare në ujë pas oksidimit të plotë, ato lëshojnë re tym të bardhë me përbërje P4O10.
Fosfori i kuq dhe komponimet e tij janë modifikimi më i zakonshëm dhe më i përdorur i kësaj substance në industri. Masa e kuqe e pastruar, e cila nën presion të ngritur mund të kthehet në formën e kristaleve të purpurta, është kimikisht joaktive. Ky është një polimer që mund të shpërndahet vetëm në disa metale dhe asgjë tjetër. Në një temperaturë prej 250 0 C ajo sublimohet, duke u kthyer në një modifikim të bardhë. Jo aq helmuese sa format e mëparshme. Megjithatë, me ekspozim të zgjatur ndaj trupit është toksik. Përdoret në aplikimin e një shtrese ndezëse në kutitë e ndeshjeve. Kjo shpjegohet me faktin se ai nuk mund të ndizet spontanisht, por gjatë denotimit dhe fërkimit shpërthen (ndezet).
E zezë. Në pamje të kujton shumë grafitin dhe është gjithashtu i yndyrshëm në prekje. Është një gjysmëpërçues i rrymës elektrike. Kristale të errëta, me shkëlqim, të cilët nuk janë fare në gjendje të treten në asnjë tretës. Që të ndizet, nevojiten temperatura shumë të larta dhe parangrohje.

Interesante është edhe forma e fosforit e zbuluar së fundmi - metali. Ai është një përcjellës dhe ka një rrjetë kub kristal.

Vetitë kimike

Vetitë kimike të fosforit varen nga forma në të cilën gjendet. Siç u përmend më lart, modifikimet e verdha dhe të bardha janë më aktivet. Në përgjithësi, fosfori është në gjendje të ndërveprojë me:

metale, duke formuar fosfide dhe duke vepruar si një agjent oksidues;
jometalet, duke vepruar si agjent reduktues dhe duke formuar komponime të paqëndrueshme dhe jo të paqëndrueshme të llojeve të ndryshme;
agjentë të fortë oksidues, duke u kthyer në acid fosforik;
me alkale kaustike të përqendruara sipas llojit të disproporcionit;
me ujë në temperatura shumë të larta;
me oksigjen për të formuar okside të ndryshme.

Vetitë kimike të fosforit janë të ngjashme me ato të azotit. në fund të fundit, është pjesë e grupit të pniktogjenit. Megjithatë, aktiviteti është disa rend të madhësisë më i lartë, për shkak të shumëllojshmërisë së modifikimeve alotropike.

Të qenit në natyrë

Si lëndë ushqyese, fosfori është shumë i bollshëm. Përqindja e tij në koren e tokës është 0,09%. Kjo është një shifër mjaft e madhe. Ku gjendet ky atom në natyrë? Ka disa vende kryesore:

pjesa e gjelbër e bimëve, farat dhe frutat e tyre;
indet e kafshëve (muskujt, kockat, smalti i dhëmbëve, shumë komponime organike të rëndësishme);
korja e tokës;
tokë;
shkëmbinj dhe minerale;
uji i detit.

Në këtë rast, mund të flasim vetëm për forma të lidhura, por jo për substancë të thjeshtë. Në fund të fundit, ai është jashtëzakonisht aktiv dhe kjo nuk e lejon atë të jetë i lirë. Ndër mineralet më të pasura me fosfor janë:

anglisht;
fluoropaptit;
svanbergite;
fosforit dhe të tjerë.

Rëndësia biologjike e këtij elementi nuk mund të mbivlerësohet. Në fund të fundit, është pjesë e komponimeve të tilla si:

proteinat;
fosfolipide;
fosfoproteinat;
enzimat.

Kjo është, të gjitha ato që janë vitale dhe nga të cilat është ndërtuar i gjithë trupi. Kërkesa ditore për një të rritur të zakonshëm është rreth 2 gram.

Fosfori dhe përbërjet e tij

Si një element shumë aktiv, ky element formon shumë substanca të ndryshme. Në fund të fundit, ajo formon fosfide dhe vetë vepron si një agjent reduktues. Falë kësaj, është e vështirë të përmendet një element që do të ishte inert kur reagonte me të. Prandaj, formulat e përbërjeve të fosforit janë jashtëzakonisht të ndryshme. Mund të citohen disa klasa substancash në formimin e të cilave është pjesëmarrës aktiv.

Komponimet binare - oksidet, fosfidet, komponimet e paqëndrueshme të hidrogjenit, sulfide, nitride dhe të tjera. Për shembull: P 2 O 5, PCL 3, P 2 S 3, PH 3 dhe të tjerët.
Substancat komplekse: kripërat e të gjitha llojeve (të mesme, acide, bazike, të dyfishta, komplekse), acide. Shembull: H 3 PO 4, Na 3 PO 4, H 4 P 2 O 6, Ca(H 2 PO 4) 2, (NH 4) 2 HPO 4 dhe të tjerë.
Komponimet organike që përmbajnë oksigjen: proteina, fosfolipide, ATP, ADN, ARN dhe të tjera.

Shumica e llojeve të caktuara të substancave kanë rëndësi të rëndësishme industriale dhe biologjike. Përdorimi i fosforit dhe përbërjeve të tij është i mundur si për qëllime mjekësore ashtu edhe për prodhimin e sendeve shtëpiake mjaft të zakonshme.

Lidhjet me metalet

Komponimet binare të fosforit me metale dhe jometale më pak elektronegative quhen fosfide. Këto janë substanca të ngjashme me kripën që janë jashtëzakonisht të paqëndrueshme kur ekspozohen ndaj agjentëve të ndryshëm. Edhe uji i zakonshëm shkakton dekompozim të shpejtë (hidrolizë).

Përveç kësaj, nën ndikimin e acideve jo të koncentruar, substanca gjithashtu dekompozohet në produktet përkatëse. Për shembull, nëse flasim për hidrolizën e fosfidit të kalciumit, produktet do të jenë hidroksid metalik dhe fosfinë:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2PH 3

Dhe duke i nënshtruar fosfidit në dekompozim nën veprimin e acidit mineral, marrim kripën dhe fosfinën përkatëse:

Ca 3 P 2 + 6HCL = 3CaCL 2 + 2PH 3

Në përgjithësi, vlera e përbërjeve në shqyrtim qëndron pikërisht në faktin se si rezultat formohet një përbërje hidrogjeni e fosforit, vetitë e të cilit do të diskutohen më poshtë.

Të paqëndrueshmet me bazë fosfori

Ka dy kryesore:

fosfor i bardhë;
fosfinë

Ne kemi përmendur tashmë të parën më lart dhe kemi dhënë karakteristikat. Ata thanë se ishte tym i trashë i bardhë, shumë helmues, me erë të pakëndshme dhe vetë-ndizet në kushte normale.

Por çfarë është fosfina? Kjo është substanca më e zakonshme dhe më e njohur e avullueshme, e cila përfshin elementin në fjalë. Është binar, dhe pjesëmarrësi i dytë është hidrogjeni. Formula e përbërjes së hidrogjenit të fosforit është PH 3, emri është fosfinë.

Karakteristikat e kësaj substance mund të përshkruhen si më poshtë.

Gaz i paqëndrueshëm pa ngjyrë.
Shumë helmuese.
Ka erën e peshkut të kalbur.
Nuk ndërvepron me ujin dhe tretet shumë dobët në të. I tretshëm mirë në lëndë organike.
Në kushte normale është shumë kimikisht aktiv.
Vetë-ndezet në ajër.
Formohet gjatë dekompozimit të fosfideve metalike.

Një emër tjetër është fosfan. Me të lidhen histori nga kohët e lashta. E gjithë kjo është diçka që njerëzit ndonjëherë e panë dhe e shohin tani në varreza dhe këneta. Dritat në formë topi ose qiriri që shfaqen aty-këtu, duke lënë përshtypjen e lëvizjes, konsideroheshin si një ogur i keq dhe kishin shumë frikë nga njerëzit paragjykues. Shkak për këtë fenomen, sipas pikëpamjeve moderne të disa shkencëtarëve, mund të konsiderohet djegia spontane e fosfinës, e cila formohet natyrshëm gjatë dekompozimit të mbetjeve organike, si ato bimore ashtu edhe shtazore. Gazi del jashtë dhe, duke rënë në kontakt me oksigjenin në ajër, ndizet. Ngjyra dhe madhësia e flakës mund të ndryshojnë. Më shpesh, këto janë drita të ndritshme të gjelbërta.

Natyrisht, të gjitha përbërjet e paqëndrueshme të fosforit janë substanca toksike që mund të zbulohen lehtësisht nga era e tyre e mprehtë dhe e pakëndshme. Kjo shenjë ndihmon për të shmangur helmimet dhe pasojat e pakëndshme.

Komponimet me jometale

Nëse fosfori sillet si një agjent reduktues, atëherë duhet të flasim për komponime binare me jometale. Më shpesh, ato rezultojnë të jenë më elektronegative. Pra, mund të dallojmë disa lloje të substancave të këtij lloji:

një përbërje e fosforit dhe squfurit - sulfur fosfori P 2 S 3;
klorur fosfori III, V;
oksidet dhe anhidridet;
brom dhe jodur dhe të tjerë.

Kimia e fosforit dhe përbërjeve të tij është e larmishme, kështu që është e vështirë të identifikohen më të rëndësishmit prej tyre. Nëse flasim në mënyrë specifike për substancat që formohen nga fosfori dhe jometalet, atëherë oksidet dhe kloruret me përbërje të ndryshme kanë rëndësinë më të madhe. Ato përdoren në sintezat kimike si agjentë largues të ujit, si katalizatorë etj.

Kështu, një nga agjentët më të fuqishëm të tharjes është më i larti - P 2 O 5. Ai tërheq ujin aq fort sa që në kontakt të drejtpërdrejtë me të, ndodh një reagim i dhunshëm me zhurmë të fortë. Substanca në vetvete është një masë e bardhë e ngjashme me borën, gjendja e saj e grumbullimit është më afër amorfe.

Dihet se kimia organike e kalon shumë kiminë inorganike për nga numri i përbërjeve. Kjo shpjegohet me fenomenin e izomerizmit dhe aftësinë e atomeve të karbonit për të formuar zinxhirë atomesh me struktura të ndryshme, duke u mbyllur me njëri-tjetrin. Natyrisht, ekziston një rend i caktuar, domethënë një klasifikim të cilit i nënshtrohet e gjithë kimia organike. Klasat e komponimeve janë të ndryshme, megjithatë, ne jemi të interesuar për një të veçantë, të lidhur drejtpërdrejt me elementin në fjalë. Është me fosfor. Këto përfshijnë:

koenzimat - NADP, ATP, FMN, piridoksal fosfat dhe të tjerë;
proteinat;
acidet nukleike, pasi mbetja e acidit fosforik është pjesë e nukleotidit;
fosfolipide dhe fosfoproteina;
enzimat dhe katalizatorët.

Lloji i jonit në të cilin fosfori merr pjesë në formimin e molekulës së këtyre përbërjeve është PO 4 3-, domethënë është mbetje acidike e acidit fosforik. Disa proteina e përmbajnë atë në formën e një atomi të lirë ose joni të thjeshtë.

Për funksionimin normal të çdo organizmi të gjallë, ky element dhe përbërjet organike që ai formon janë jashtëzakonisht të rëndësishme dhe të nevojshme. Në fund të fundit, pa molekula proteinike është e pamundur të ndërtohet një pjesë e vetme strukturore e trupit. Dhe ADN dhe ARN janë bartësit dhe transmetuesit kryesorë të informacionit trashëgues. Në përgjithësi, të gjitha lidhjet duhet të jenë të pranishme.

Aplikimi i fosforit në industri

Përdorimi i fosforit dhe përbërjeve të tij në industri mund të karakterizohet në disa pika.

Përdoret në prodhimin e shkrepseve, përbërjeve shpërthyese, bombave ndezëse, disa lloje karburantesh dhe lubrifikantësh.
Si një absorbues gazi, dhe gjithashtu në prodhimin e llambave inkandeshente.
Për të mbrojtur metalet nga korrozioni.
Në bujqësi si plehrat e tokës.
Si zbutës uji.
Në sintezat kimike në prodhimin e substancave të ndryshme.

Roli i tij në organizmat e gjallë reduktohet në pjesëmarrjen në proceset e formimit të smaltit të dhëmbëve dhe kockave. Pjesëmarrja në reaksionet anabolike dhe katabolike, si dhe ruajtja e tamponimit të mjedisit të brendshëm të qelizës dhe lëngjeve biologjike. Është baza për sintezën e ADN-së, ARN-së dhe fosfolipideve.

Informacione të përgjithshme dhe metodat e marrjes

Fosfori (P) është një jometal. Zbuluar në 1669 nga Brand (Gjermani), i cili mori një substancë që shkëlqen në errësirë. Emri origjinal ishte "zjarr i ftohtë", emri i mëvonshëm ishte fosfor, nga greqishtja "phosph6ros" - ndriçues.

Lavoisier vendosi natyrën elementare të fosforit. Në 1771, Schee-le propozoi një metodë për marrjen e fosforit nga hiri i kockave duke e kalcinuar atë me qymyr.

Në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të. u organizua prodhimi industrial i fosforit nga fosforitet në furrat retorte; në fillim të shekullit të 20-të Ato u zëvendësuan nga furrat elektrike.

Mineralet më të rëndësishme që përmbajnë fosfor janë apatiti dhe fosforiti. Përmbajtja e fosforit (përsa i përket P2O5) në apatitet varion nga 20 në 41%.

Fosforitet janë minerale me origjinë sedimentare, përbërësi kryesor i të cilave janë fosfatet e kalciumit; përveç kësaj, ato përmbajnë përfshirje të shumta të kuarcit, kalcitit, glaukonitit etj., si dhe substanca organike. Përmbajtja e fosforit (për P2O5) në fosforite është 5-36%.

Aktualisht, fosfori merret nga kalcinimi i fosforiteve ose apatiteve në furrat elektrike me rërë (Si0 2) dhe qymyr (C) pa qasje në ajër. Avujt e liruar të fosforit kondensohen në një marrës nën ujë.

Vetitë fizike

Karakteristikat atomike. Numri atomik 15, masa atomike 30,973 a. e.m. vëllimi atomik 13,93-10_v m 3 /mol. Rrezja atomike 0,134 nm, rrezet jonike P 6 +, P 3 +, P 3 - 0,035; 0,044; përkatësisht 0,186 nm. Elektronegativiteti 2.1. Konfigurimi i predhave të jashtme të elektroneve është 3s 2 3p 3. Vlerat e potencialit të jonizimit / (eV): 10.55; 19.65; 30.16.

Fosfori i kuq është një substancë amorfe; ngjyra - nga kafe në vjollcë; formohet kur fosfori i bardhë nxehet pa akses ajri në 250-300 ° C për disa orë. Kur fosfori i kuq nxehet për një kohë të gjatë mbi 450 °C, ekzistojnë forma të ndryshme kristalore të tij: triklinale, kubike, tetragonale, etj.

Fosfori i zi formohet duke ngrohur fosforin e bardhë në 200-220 °C dhe një presion prej 1,2-1,7 GPa. Ky transformim në prani të merkurit dhe një sasie të vogël kristalesh të fosforit të zi kryhet në presion normal dhe në temperaturë 370°C për 8 ditë.

Ka forma amorfe dhe kristalore të fosforit të zi. Kristalet e fosforit të zi kanë një rrjetë rombike me parametra: l = 0,331 nm, 6 = 0,438 nm, c = 1,050 nm. Ka 8 atome në një qelizë njësi.

Energjia e rrjetës kristalore është 315 μJ/kmol. Afiniteti elektronik i atomeve është 0,8-0,9 eV; energjia e disociimit molekular 5.0 eV. Seksioni kryq efektiv për kapjen termike të neutronit është 19-10 -30 m g.

Dendësia. Fosfori i bardhë: a-modifikimi ka dendësi p = = 1,828 Mg/m3, 6-modifikimi 1,880 Mg/m3. Dendësia e ngjyrës së verdhë është 2,223 Mg/m3, e zeza kristalore është 2,702 Mg/m3, e zeza amorfe është 2,250 Mg/m3, e kuqja është nga 2,000 në 2,400 Mg/m3.

Vetitë kimike

Fosfori shfaq gjendje oksidimi +5, 4-3, -3. Ekuivalenti elektrokimik i fosforit me gjendje oksidimi +5 është 0,06421 mg/C.

Modifikimet e ndryshme të fosforit ndryshojnë ndjeshëm në aktivitetin kimik: e bardhë, e kuqe, e zezë (sipas uljes së aktivitetit).

Fosfori i bardhë i bluar imët ndizet spontanisht në ajër dhe ndizet në formë kompakte kur nxehet mbi 50 °C.

Në temperaturë dhe lagështi normale, fosfori i kuq reagon ngadalë me avujt e ujit dhe oksigjenin, por sasi të mëdha të tij ndizen kur ruhen në ajër.

Fosfori i zi është më i qëndrueshëm dhe mund të përpunohet në mënyrë të sigurt në ajër.

Fosfori nuk ndërvepron me hidrogjenin në kushte normale, prandaj komponimet e këtyre elementeve fitohen në mënyrë të tërthortë, përkatësisht: veprimi i acidit ose i ujit në fosfidet e metaleve, zierja e fosforit të bardhë me tretësirën e hidroksidit të kaliumit, zbërthimi termik i acideve më të ulëta të fosforit, etj.

Komponimet e mëposhtme të hidrogjenit të fosforit janë të njohura: fosfina РН3, difosfina Р2Н4 dhe hidridet e ulëta të ngurta të fosforit, që korrespondojnë me formulën e përgjithshme РгпН„. Fosfina është një agjent i fortë reduktues.

Hidridet e ngurta të fosforit të ulët (PlnH) janë polimere dhe në shumë aspekte i ngjajnë plastikës organike dhe gotave fosfate.

Fosfori formon një sërë oksidesh me oksigjen.

Oksidi i fosforit (V) P 205, ose anhidridi fosforik, është një pluhur higroskopik i bardhë që sublimohet në 360 °C dhe presion atmosferik. Kur ekspozohet ndaj dritës, P2O5 shkëlqen jeshile.

Anhidridi fosforik reagon me metalet për të formuar një përzierje fosfatesh dhe fosfidesh; nuk reagon me halogjene të tjera përveç fluorit; dehidraton shumë substanca organike; reagon me alkoolet, fenolet, eteret, alkilfosfatet etj.; kur shkrihet me oksidet bazë, formon fosfate të ngurta.

Oksidi i fosforit (III) P 2 0 3, ose anhidridi i fosforit, është një kristal i bardhë i avullueshëm, toksik, i tretshëm në tretës organikë dhe shpërbëhet spontanisht gjatë ruajtjes së zgjatur. Ka veti të forta reduktuese, reagon me klorin dhe bromin, duke formuar oksihalide.

Oksidi i fosforit (IV), ose tetroksidi i fosforit P0 2 (P20 4), është një polimer (P0 2)“, është kristale transparente me shkëlqim që lartësohen mbi 780 ° C, përhapen në ajër, thithin lagështinë dhe treten mirë në ujë.

Fosfori reagon në mënyrë shpërthyese me fluorin; në një atmosferë klori dhe bromi, fosfori i bardhë ndizet në të ftohtë; me fosfor të kuq reagimi vazhdon me qetësi; Fosfori i bardhë ndërvepron me jodin kur ftohet, fosfori i kuq - kur nxehet. Halidet e fosforit janë jashtëzakonisht reaktive; Aktiviteti kimik zvogëlohet nga fluori në jodide, dhe forca në mënyrë të ngjashme zvogëlohet.

Kur fosfori shkrihet me squfur nën 100 °C, formohen tretësira të ngurta; mbi 100 °C - sulfide kristalore P 4 S 3, P 4 S 5, P4S7, P 4 S, 0.

Kur oksidi i fosforit (III) i sapo distiluar P 4 0b përzihet me një sasi të llogaritur squfuri në një atmosferë azoti, formohen oksisulfidet e fosforit: P 2 0 3 S 2, P 2 0 2 S 3, P 4 0 4 S 3, P 6 O 10 S5 . Njihen gjithashtu sulfidet e polimerit, përbërja e të cilave korrespondon me raportin molar 0< Я/5 < 0,4.

Fosfori reagon me karbonin në avuj në temperatura të larta (mbi 2000 °C).

Kur kloruri i fosforit (III) PC1 3 ndërvepron me acetilen magnez jod (C 2 Mg 2 l2), formohet një precipitat amorf i verdhë në të bardhë të karabit (PC 3), i cili nuk tretet në tretës të zakonshëm dhe nuk shkatërrohet nga acidet dhe alkali, por ndizet me ngrohjen më të vogël me çlirimin e karbonit

Avulli i fosforit reagon me azotin në një shkarkesë elektrike, duke formuar nitride të ngurta. Nitridet e pastra janë të bardha, inerte në temperaturën e dhomës dhe nuk ndërveprojnë me ujin, klorin, acidin klorhidrik dhe acidin sulfurik të holluar. Zbërthehet plotësisht me acid sulfurik të koncentruar që zien. Mbi 500-700 °C, nitridet e fosforit shpërbëhen për të formuar azot dhe fosfor elementar.

Me metalet, si dhe me elementet më elektropozitive (B, Si, As etj.), fosfori formon fosfide, të cilat reagojnë dhunshëm me ujin dhe acidet minerale.

Fosfidet e metaleve të nëngrupit të bakrit janë termikisht të paqëndrueshëm, nuk treten në acid nitrik edhe kur zihen dhe janë gjysmëpërçues.

Fosfidet e metaleve të nëngrupit të zinkut dekompozohen lehtësisht nga uji dhe acidet, ato digjen lehtësisht në një rrjedhë oksigjeni, hidrogjeni i thatë nuk ndikon në to, fluori vepron tashmë në temperaturën e dhomës, dhe klori, bromi dhe jodi vetëm kur nxehen.

Fosfidet e metaleve në tranzicion, si dhe lantanidet dhe aktinidet, janë të afërta në vetitë fizike ose me gjysmëpërçuesit (VP, NbP, TaP, CrP, MoP, WP, MnP) ose me metalet (TiP, ZrP, HtP). Kimikisht, ato janë relativisht të qëndrueshme, rezistenca e tyre kimike zvogëlohet me uljen e përmbajtjes së fosforit. Fosfidet e jometaleve dhe të ashtuquajturat gjysmëmetale janë komponime kovalente që janë ose dielektrikë ose gjysmëpërçues. Fosfidet e elementeve të nëngrupit të borit reduktojnë aktivitetin kimik nga BP në InP, dhe TeP nuk formohet fare në kushte normale.

Fosfidet e elementeve të grupit IV (Si, Ge, Sn, Pb) dhe grupit V të Tabelës Periodike (As, Sb) janë kimikisht të paqëndrueshme.

Me silikon fosfori formon Si 2 P dhe SiP, me germanium GeP, me kallaj Sn 4 P 3 dhe SnP 4, me plumb Pb 3 P 2, me arsenik AsP, me antimon SbP. Fosfidet e bismutit nuk formohen.

Kur ngrohni fosforin në avull HC! Formohet fosfina PH 3, në produktet e bashkëveprimit të fosforit me HBr, izolohet bromidi i fosfoniumit PH 4 Br, me HI - fosfor dinodnd P 2 1 4 dhe jodidi i fosfonit PH 4 1.

Kur fosfori nxehet me tretësira ujore të alkaleve të forta, formohet fosfina PH 3.

Fosfori nuk ndërvepron me ujin, por në temperaturat 600-900 °C nën presion dhe në prani të katalizatorëve (Pt, Ti, Zr, Cu), formohet acidi fosforik H 3 P0 4 dhe hidrogjeni.

Fosfori i bardhë oksidohet lehtësisht nga tretësirat ujore të kripërave metalike që kanë një potencial të ulët redoks (Cu, Ag, Au, Pb, etj.); fosfori i kuq dhe i zi nuk oksidohet.

Sipas strukturës së tyre, përbërjet organofosforike mund të ndahen në acide karboksilike që përmbajnë fosfor dhe derivatet e tyre (estere, amide, etj.), si dhe në fosfinat, derivatet e tyre dhe substancat e lidhura me to. Në të gjitha këto komponime ekziston një lidhje e drejtpërdrejtë midis fosforit dhe karbonit.

Aplikacionet

Fosfori elementar përdoret në punët ushtarake, në industrinë e ndeshjeve, për prodhimin e acidit fosforik termik, polifosfateve, klorureve, sulfideve, fosfideve dhe komponimeve të tjera.

Në metalurgji, fosfori përdoret për lidhjen e çeliqeve (çelik automatik deri në 0,15% P, çelik inox deri në 0,3% P, etj.),

gizë (gize fosforike deri në 0,8% P). Lidhja e bakrit - fosforit të magnezit (deri në 1.4% P) ka përçueshmëri të lartë elektrike dhe zbutet dobët kur nxehet; një aliazh industrial i bakrit me fosfor (7% P) karakterizohet nga superplasticitet në intervalin e temperaturës së deformimit (400-600 °C); shumë lidhje që përmbajnë fosfor përdoren si lidhës; Në vend të ferrografitit, bronz-grafitit dhe bronzit përdoren lidhjet e sinteruara që përmbajnë fosfor kundër fërkimit (deri në 2% P), të cilat kanë forcë të lartë mekanike, rezistencë ndaj konsumit dhe konsumim; lidhjet e fërkimit të sinteruara (deri në 1% P) përdoren për të krijuar materiale të buta magnetike, bërthama magnetike dhe produkte të tjera; Lidhjet që përmbajnë fosfor aplikohen në formën e veshjeve për të mbrojtur materialet nga konsumimi dhe korrozioni; filmat e bërë nga lidhjet Co-P, Ni-P, Co-Fe-P, Co-W-P janë feromagnetike, ato përdoren për të krijuar elemente memorie në kompjuterë.

Fosfori futet në përbërjen e disa bronzeve (fosfor bronzi - 0,5-1,2% P), duke rritur rrjedhshmërinë e tyre dhe rezistencën ndaj gërryerjes.

Trajtimi sipërfaqësor i produkteve të çelikut - fosfatimi - i mbron ato nga korrozioni.

Fosfori përdoret si një agjent deoksidues në prodhimin e lidhjeve të metaleve me ngjyra (deri në 1% P), gjë që rrit rezistencën e tyre ndaj nxehtësisë (fechral, kromal, etj.).

Fosfori përdoret gjithashtu për prodhimin e gjysmëpërçuesve - fosfidet e galiumit dhe indiumit, ai u shtohet gjysmëpërçuesve të tjerë në sasi të vogla si një shtesë e nevojshme.

Acidi fosforik përdoret për prodhimin e plehrave të përqendruara fosforike (superfosfat i dyfishtë, precipitat, nitrofoska, nitrofos, etj.). reagentët.

Fosfatet e amonit përdoren për të impregnuar pëlhura, plastikë dhe dru për t'u dhënë atyre veti rezistente ndaj zjarrit; Fosfatet Fe, Na, K, Ca - përbërës të lëngjeve shpuese, pastat e dhëmbëve; Foefash Ca dhe amoniumi përdoren për prodhimin e smaltit dhe në industrinë farmaceutike.

Megafosfatet përdoren industrialisht për të zbutur ujin dhe për të reduktuar gërryerjen e tij, për të hequr shkallët në kaldaja me avull dhe përfshihen në disa detergjentë.

Polifosfatet përdoren në prodhimin e detergjenteve sintetikë.

Fosfidet kanë këto fusha të aplikimit: Fosfidi i borit - për p.sh. etj nga Hall, pajisje gjysmëpërçuese, marrës të rrezatimit IR, lëngje pune të gjeneratorëve kuantikë; Fosfidi i bakrit - për saldimin laauni: fosfidi i nikelit - për krijimin e veshjeve rezistente ndaj konsumit në pjesët e makinës.

Oksidi i fosforit (V) P 2 O h përdoret si agjent tharës për dehidratim në prodhimin e rrëshirave të acidit metalik.

Kloruret e fosforit kanë gjetur përdorim të gjerë industrial në prodhimin e ngjyrave, insekticideve, ilaçeve, surfaktantëve dhe si një agjent klorinues efektiv.

Fushat e aplikimit të sulfureve të fosforit janë prodhimi i reagentëve flotues, aditivëve kundër korrozionit për vajra dhe lëndë djegëse, insekticide organofosforike (tiofos, karbofos, etj.). Komponimet organofosforike - llaqe rezistente ndaj nxehtësisë dhe zjarrit, ngjitës - për modifikimin e polimereve, për prodhimin e gomës inorganike.

Industria bërthamore përdor komponime komplekse të fosforit për të nxjerrë elementë të rrallë dhe transuranium nga xehet.

Fosfori i kuq, i quajtur edhe fosfor violet, është një modifikim termodinamikisht më i qëndrueshëm i fosforit elementar. Ai u përftua për herë të parë në 1847 në Suedi nga kimisti austriak A. Schrötter duke ngrohur fosforin e bardhë në 500 °C në një atmosferë të monoksidit të karbonit (CO) në një ampulë qelqi të mbyllur.

Fosfori i kuq ka formulën P n dhe është një polimer me strukturë komplekse. Në varësi të mënyrës së prodhimit dhe shkallës së dërrmimit të fosforit të kuq, ai ka nuanca nga vjollca në të kuqe në vjollcë, dhe në gjendjen e derdhur ka një shkëlqim metalik të purpurt të errët me një nuancë bakri. Aktiviteti kimik i fosforit të kuq është dukshëm më i ulët se ai i fosforit të bardhë; karakterizohet nga tretshmëria jashtëzakonisht e ulët. Është e mundur të shpërndahet fosfori i kuq vetëm në disa metale të shkrirë (plumb dhe bismut), i cili ndonjëherë përdoret për të marrë kristale të mëdha. Kështu, për shembull, kimisti gjerman I.V. Hittorf në 1865 ishte i pari që mori kristale të ndërtuara në mënyrë perfekte, por të vogla (Hittorf phosfor). Fosfori i kuq nuk ndizet spontanisht në ajër, deri në një temperaturë prej 240-250 ° C (kur shndërrohet në një formë të bardhë gjatë sublimimit), por ai ndizet spontanisht me fërkim ose goditje, i mungon plotësisht fenomeni i kimilumineshencës. I patretshëm në ujë, si dhe në benzen, disulfid karboni dhe të tjera, i tretshëm në tribromid fosfor. Në temperaturën e sublimimit, fosfori i kuq shndërrohet në avull, pas ftohjes, i cili prodhon kryesisht fosfor të bardhë.

Toksiciteti i tij është mijëra herë më i vogël se ai i bardhë, kështu që përdoret shumë më gjerësisht, për shembull, në prodhimin e shkrepseve (sipërfaqja e fërkimit të kutive është e veshur me një përbërje të bazuar në fosfor të kuq). Dendësia e fosforit të kuq është gjithashtu më e lartë, duke arritur në 2400 kg/m³ në formë të derdhur. Kur ruhet në ajër, fosfori i kuq në prani të lagështisë oksidohet gradualisht, duke formuar një oksid higroskopik, thith ujin dhe bëhet i lagësht ("ngjyhet"), duke formuar acid fosforik viskoz; prandaj ruhet në një enë hermetike. Kur "ngjyhet", ato lahen me ujë për të hequr acidet fosforike të mbetura, thahen dhe përdoren për qëllimin e tyre të synuar.

Fosfor i zi

Fosfori i zi është forma më e qëndrueshme termodinamikisht dhe kimikisht më pak aktive e fosforit elementar. Fosfori i zi u përftua për herë të parë në vitin 1914 nga fizikani amerikan P. W. Bridgman nga fosfori i bardhë në formën e kristaleve të zeza me shkëlqim me një densitet të lartë (2690 kg/m³). Për të kryer sintezën e fosforit të zi, Bridgman përdori një presion prej 2 × 10 9 Pa (20 mijë atmosfera) dhe një temperaturë prej rreth 200 ° C. Fillimi i tranzicionit të shpejtë qëndron në rajonin prej 13,000 atmosferash dhe një temperaturë prej rreth 230 °C.

Fosfori i zi është një substancë e zezë me një shkëlqim metalik, i yndyrshëm në prekje dhe shumë i ngjashëm me grafitin dhe pa tretshmëri absolutisht në ujë ose në tretës organikë. Fosfori i zi mund të ndizet vetëm duke e ngrohur fillimisht fuqishëm në një atmosferë me oksigjen të pastër deri në 400 °C. Fosfori i zi përcjell elektricitetin dhe ka veti gjysmëpërçuese. Pika e shkrirjes së fosforit të zi është 1000 °C nën një presion prej 18 × 10 5 Pa.

Mesazhi në temën "Përdorimi i Fosforit" do t'ju tregojë shkurtimisht në cilat zona përdoret fosfori dhe pse.

Aplikimet e fosforit

Fosforiështë një element kimik që ndodhet në grupin V në tabelën periodike të Mendelejevit. Formula e tij kimike është R. Emri i elementit vjen nga fjala greke “phosphoros” dhe do të thotë “shkëlqyes”. Ka mjaft prej tij në koren e tokës - 0,08-0,09% të masës totale të kores së Tokës. Ka edhe fosfor në ujin e detit. Elementi ka aktivitet të lartë kimik, kështu që nuk do ta gjeni në gjendje të lirë. Ai është i aftë të formojë 190 minerale. Quhet edhe elementi i jetës, pasi gjendet në indet e kafshëve, bimët e gjelbra, proteinat etj.

Përdorimi i fosforit në mjekësi

Sot, fosfori përdoret për të prodhuar një klasë të agjentëve të mundshëm terapeutikë që trajtojnë sëmundjet e indeve të buta dhe kockave të shoqëruara me çrregullime të metabolizmit të kalciumit - biofosfonatet.

Çdo element ka spektrin e vet të aktivitetit. Ato janë rezistente ndaj hidrolizës enzimatike, kanë një afinitet për jonet metalike dhe formojnë agregate dhe komplekse kelate të patretshme dhe të tretshme.

Më i zakonshmi dhe më i përdoruri është etidronati. Është efektiv për çrregullimet e metabolizmit të kalciumit në trup. Përdoret për miozitin ossificans progresiv, sëmundjen Paget, osteoporozën, osifikimin heterogjen dhe osteolizën e tumorit.

Aplikimi i fosforit në industri

Acidi fosforik përdoret gjerësisht. Përdoret për prodhimin e plehrave të kombinuara dhe fosfatike, të cilat rrisin produktivitetin e kulturave bujqësore dhe u japin bimëve rezistencë ndaj kushteve të pafavorshme klimatike dhe qëndrueshmërisë së dimrit. Për më tepër, plehrat kanë një efekt të shkëlqyeshëm në tokë, duke nxitur strukturimin, duke ndryshuar tretshmërinë e substancave që përmbahen në tokë, zhvillimin e baktereve të tokës dhe duke shtypur formimin e substancave të dëmshme organike.

Acidi fosforik përdoret gjithashtu në industrinë ushqimore. Ka shije të mirë dhe, kur hollohet, shtohet në marmelatë, limonadë dhe shurupe për të përmirësuar shijen. Kripërat e acidit fosforik kanë veti të ngjashme. Për shembull, hidrogjen fosfatet e kalciumit janë një përbërës i pluhurave për pjekje dhe përmirësojnë shijen e bukës dhe roleve.

Mbi bazën e acidit ortofosforik prodhohen dërrasat e padjegshme të drurit fosforik, bojërat rezistente ndaj zjarrit dhe shkuma jo e djegshme me fosfat. Kripërat e acidit fosforik mbrojnë nga rrezatimi, zbutin ujin, heqin peshoren e bojlerit dhe përfshihen në detergjentë.

Përbërjet organofosforike (plastifikues, ekstraktues, lubrifikantë, absorbues) përdoren në njësitë ftohëse dhe si një aditiv i barutit. Fosfatet alkil veprojnë si surfaktantë, antifriz, plehra specialë dhe antikoagulantë latex.

Ndeshjet janë bërë nga fosfori i kuq. Së bashku me ngjitësin dhe xhamin e grimcuar, aplikohet në anët e kutisë së shkrepëseve. Fosfidi i zinkut (Zn 3 P 2) përdoret për të kontrolluar brejtësit. Fosfori i bardhë përdoret për të prodhuar bomba ndezëse, predha që prodhojnë tym, damë, granata dhe ekrane tymi.

Përdorimi i fosforit në jetën e përditshme

Në jetën e përditshme ne jemi gjithashtu të rrethuar nga gjëra të përbëra nga fosfori. Për shembull, enët, figurina, vazo dhe të ngjashme. Përveç kësaj, është një element i rëndësishëm që është pjesë e acideve nukleike, proteinave dhe indit kockor. Fosfori është një element i rëndësishëm për aktivitetin e muskujve dhe mendor. Ka një efekt të dobishëm në veshkat dhe zemrën. Gjendet në bukë, peshk, mish, bizele, fasule, elb perla, bollgur dhe elb, lakër, arra, majdanoz, karrota, spinaq dhe hudhër.

Shpresojmë që raporti me temën "Përdorimi i Fosforit" ju ndihmoi të përgatiteni për mësimin. Ju mund të shtoni historinë tuaj në lidhje me përdorimin e fosforit duke përdorur formularin e komenteve më poshtë.