Fósforo

Fósforo (P) , elemento químico no metálico del familia de nitrógeno (Grupo 15 [Va] de la tabla periódica) que a temperatura ambiente es un sólido incoloro, semitransparente, suave y ceroso que brilla en la oscuridad.

Propiedades químicas del fósforo (parte del mapa de imágenes de la tabla periódica de los elementos)

Encyclopædia Britannica, Inc.



la onda de agua es un ejemplo de onda transversal.
Propiedades del elemento
número atómico15
peso atomico30.9738
punto de fusión (blanco)44,1 ° C (111,4 ° F)
punto de ebullición (blanco)280 ° C (536 ° F)
densidad (blanco)1,82 gramos / cm3a 20 ° C (68 ° F)
estados de oxidación−3, +3, +5
configuración electronica1 s 22 s 22 pag 63 s 23 pag 3

Historia

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Los alquimistas árabes del siglo XII pueden haber aislado fósforo elemental por accidente, pero los registros no están claros. El fósforo parece haber sido descubierto en 1669 por Hennig Brand, un comerciante alemán cuya afición era la alquimia. Brand dejó reposar 50 cubos de orina hasta que se pudrieron y criaron gusanos. Luego hirvió la orina hasta convertirla en una pasta y la calentó con arena, destilando así el fósforo elemental de la mezcla. Brand informó sobre su descubrimiento en una carta a Gottfried Wilhelm Leibniz y, posteriormente, las demostraciones de este elemento y su capacidad para brillar en la oscuridad, o fosforescente, despertaron el interés público. El fósforo, sin embargo, siguió siendo una curiosidad química hasta aproximadamente un siglo después, cuando demostró ser un componente de huesos . Digestión de huesos con nítrico o ácido sulfúrico formaba ácido fosfórico, a partir del cual se podía destilar fósforo calentándolo con carbón vegetal. A finales del siglo XIX, James Burgess Readman de Edimburgo desarrolló un método de horno eléctrico para producir el elemento a partir de roca fosfórica, que es esencialmente el método que se emplea en la actualidad.

Ocurrencia y distribución

El fósforo es un elemento muy distribuido, el duodécimo más abundante en la corteza terrestre, a la que contribuye con un 0,10 por ciento en peso. Su abundancia cósmica es de aproximadamente un átomo por cada 100 átomos de silicio, el estándar. Su alta reactividad química asegura que no ocurra en estado libre (excepto en algunos meteoritos). El fósforo siempre se presenta como ion fosfato. Las principales formas combinadas en la naturaleza son las sales de fosfato. Aproximadamente 550 diferentes minerales Se ha encontrado que contienen fósforo, pero, de estos, la principal fuente de fósforo es la serie de apatita en la que existen iones de calcio junto con iones de fosfato y cantidades variables de iones de fluoruro, cloruro o hidróxido, de acuerdo con la fórmula [Ca10(CORREOS4)6(F, Cl u OH)2]. Otros minerales importantes que contienen fósforo son la wavellita y la vivianita. Comúnmente, los átomos metálicos como magnesio , manganeso, estroncio , y dirigir sustituto del calcio en el mineral y silicato, sulfato, vanadato y aniones similares sustituyen a los iones fosfato. En muchas partes de la Tierra se encuentran depósitos sedimentarios muy grandes de fluoroapatita. El fosfato de hueso y el esmalte dental es hidroxiapatita. (El principio de disminuir la caries dental por fluoración depende de la conversión de hidroxiapatita en fluoroapatita más dura y resistente a las caries).



La principal fuente comercial es la fosforita o roca de fosfato, una forma masiva impura de apatita que contiene carbonato. Las estimaciones de la roca fosfórica total en la corteza terrestre promedian alrededor de 65.000.000.000 de toneladas, de las cuales Marruecos y el Sahara Occidental contienen alrededor del 80 por ciento. Esta estimación incluye solo el mineral que es suficientemente rico en fosfato para su conversión en productos útiles mediante los métodos actuales. También existen grandes cantidades de material con menor contenido de fósforo.

Togo: mina de fosfato

Togo: mina de fosfato Mina de fosfato, Hahatoé, Togo. age fotostock / SuperStock

El único isótopo natural del fósforo es el de la masa 31. Los otros isótopos de la masa 24 a la masa 46 se han sintetizado mediante reacciones nucleares apropiadas. Todos estos son radioactivo con vidas medias relativamente cortas. El isótopo de masa 32 tiene un media vida de 14.268 días y ha demostrado ser extremadamente útil en estudios de trazadores que involucran la absorción y movimiento de fósforo en organismos vivos.



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Producción y usos comerciales

La técnica principal para convertir la roca fosfórica en materiales utilizables implica la acidificación de la roca triturada, ya sea con ácidos sulfúrico o fosfórico, para formar hidrogenofosfatos de calcio crudos que, al ser agua -solubles, son valiosas adiciones a los fertilizantes. La mayor parte de la producción se quema en anhídrido fosfórico y posteriormente se trata con agua para formar ácido fosfórico, H3correos4. Aproximadamente el 95 por ciento de la roca de fosfato extraída en los Estados Unidos se usa para hacer fertilizantes o suplementos alimenticios para animales. Sin embargo, han surgido preocupaciones sobre el uso de fósforo. La mayor parte del fósforo se desperdicia en su viaje desde la minería hasta que los humanos lo comen, y el fósforo desperdiciado termina en las vías fluviales donde puede causar la proliferación de algas. Otra preocupación es que el aumento del uso de fósforo agotará el suministro no renovable de roca fosfórica.

ciclo del fósforo

ciclo del fósforo El fósforo, que circula principalmente a través de los medios terrestres y acuáticos, es uno de los elementos más importantes que influyen en el crecimiento de las plantas. Encyclopædia Britannica, Inc.

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Solo alrededor del 5 por ciento del fósforo consumido por año en los Estados Unidos se usa en forma elemental. Las aplicaciones pirotécnicas del elemento incluyen trazadores, incendiarios , fuegos artificiales y fósforos. Algunos se utilizan como alear agente, algunos se utilizan para matar roedores, y el resto se emplea en síntesis química . Una gran cantidad se convierte en sulfuros utilizados en fósforos y en la fabricación de insecticidas y aditivos de aceite. La mayor parte del resto se convierte en haluros u óxidos para su uso posterior en la síntesis de fósforo orgánico. compuestos .