Otázka: Fosfor
Předmět: Chemie
Přidal(a): Puldová
OBECNÁ CHARAKTERISTIKA
| Název | Latinský | Značka | Elektronová konfigurace | Elektronegativita | Protonové číslo | Oxidační číslo |
| Fosfor | Phosphorum | P | [Ne]3s2 3p3 | 2,19 | 15 | III, V, VII |
- Fosfor je nepostradatelný prvek, který v metabolizmu umožňuje střádat energii v buňkách ve formě fosfátových vazeb
- Dále umožňuje svalovou kontrakci, vedení nervového vzruchu periferním nervem
- Fosfor má důležitou úlohu v mineralizaci a výstavbě kostí a zubů, fosfáty cirkulující v krvi zajišťují udržování acidobazické rovnováhy v krvi.
Modifikace:
- Bílý fosfor: je neobyčejně chemicky reaktivní látka, na vzduchu snadno vzplane, ve tmě světélkuje samozápalný (v přítomnosti kyslíku hoří dobře i pod vodou)
- Je průsvitný, měkký a prudce jedovatý
- Kvůli reaktivitě nutno skladovat pod vodou
- Červený fosfor: vzniká z bílého fosforu zahříváním bez přístupu vzduchu na teplotu okolo 260°C
- k výrobě škrkátek u zápalek
- je podstatně méně reaktivní než fosfor bílý, ale již za laboratorní teploty reaguje s fluorem za vzniku fluoridu fosforečného (PF5), s chlorem, bromem a jodem se slučuje až za vyšších teplot na chlorid fosforitý (PCl3), bromid fosforitý (PBr3) a jodid forforitý (PI3)
- nejedovatý
- Černý fosfor: se připravuje zahříváním bílého fosforu za velmi vysokých tlaků
- nejméně reaktivní, nejstálejší, kovový vzhled, vodivý
- kovový lesk, dobrá tepelná i elektrická vodivost
- Fialový fosfor: se připravuje zahříváním červeného fosforu na teplotu 530°C, nebo rozpouštěním bílého fosforu v roztaveném olovu za teploty 500°C, následným pomalým ochlazováním taveniny vykrystalizuje fialový fosfor
- je velice málo reaktivní
Výroba:
- průmyslově redukcí fosforečnanu vápenatého koksem za přítomnosti křemenného písku v elektrické peci- vznik bílého fosforu převáděného za vysoké teploty a nepřístupu vzduchu na červený fosfor
Výskyt v přírodě:
- přírodě se fosfor vyskytuje pouze ve sloučeninách obvykle v doprovodu arsenu, nejrozšířenější jsou soli kyseliny fosforečné – fosforečnany
- Průměrný obsah fosforu v zemské kůře je 0,12 %
- Nejdůležitější minerály fosforu jsou apatit Ca5(PO4)3 a fosforit Ca3(PO4)2
- kvůli nadměrnému používání fosfátových hnojiv se přebytečná část fosforu dostává do vody, kterou nadměrně obohatí živinami (nadměrná eutrofizace vody), díky čemuž se zde přemnoží rostliny a sinice
Sloučeniny:
- Fosfidy: binární sloučeniny fosforu s kovy
- Fosfid vápenatý (Ca3P2): námořní signální pochodně
- Ferrofosfor (Fe2P): ocelářský průmysl, výroba dynamitu
- oxid fosforečný (P4O10): vzniká spalováním fosforu: P4 + 5O2 → P4O10
- pevná bílá látka, silně hygroskopická (pohlcuje vodu) – vysoušedlo
- s vodou reaguje za vzniku kyseliny trihydrogenfosforečné
- kyselina trigydrogenfosforečná (H3PO4) : vznik: P4O10 + 6H2O → 4H3PO4
- bezbarvá kapalina, středně silná kyselina, velmi stálá, nemá oxidační účinky
- zahříváním uvolňuje vodu – kondenzuje se na polyfosforečnou kyselinu
- využití: výroba průmyslových hnojiv, povrchová úprava kovů
- fosfan (PH3): velmi reaktivní, bezbarvý plyn česnekového zápachu, velmi jedovatý
- kontaminovaný vyššími hydridy fosforu vzplane
- vznik hydrolýzou fosfidu vápenatého
- využití v některých organických syntézách
- chlorid fosforitý (PCl3):
- vznik spalováním bílého fosforu v chloru
- bezbarvá kapalina, na vlhkém vzduchu dýmá
- zdroj organických sloučenin fosforu (aditiva do olejů, přísady do paliv, insekticidy)
- chlorid fosforečný (PCl5):
- bílá krystalická hmota, snadno odštěpuje chlor
- organické sloučeniny fosforu:
- bílkoviny: součást některých aminokyselin tvořících bílkoviny
- fosfolipidy: fosfát esterově vázaný na glycerol, hydrofilní a hydrofobní
- část, součást membrán
- nukleotidy: součást nukleotidů tvořících nukleové kyseliny i dalších:
ATP (adenosintrifosfát): zdroj a přenašeč energie v buňce, obsahuje
dvě makroergní (energeticky bohaté) vazby mezi fosfáty
NADP+ (nikotinamidadenindinukleotidfosfát): redoxní přenašeč při fotosyntéze
- fosforečná hnojiva: příprava: rozklad přírodních fosforečnanů (apatity, fosfority …) silnou kyselinou → superfosfát
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
