Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Ugrás a tartalomhoz
Wikipédia
Keresés

Foszfor

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Változat állapota

Ez a lap egy ellenőrzött változata

Ez aközzétett változat,ellenőrizve:2026. február 3.

Pontosságellenőrzött

15szilíciumfoszforkén
N

P

As
  
        
        
                  
                  
                                
                                
  
15
P
Általános
Név,vegyjel,rendszámfoszfor, P, 15
Latin megnevezésphosphorus
Elemi sorozatnemfémek
Csoport,periódus,mező15,3,p
Megjelenésszíntelen/vörös/ezüstfehér
Atomtömeg30,973761998(5) g/mol[1]
Elektronszerkezet[Ne] 3s² 3p³
Elektronokhéjanként2, 8, 5
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapotszilárd
Sűrűség (szobahőm.)(fehér) 1,823 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.)(vörös) 2,34 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.)(fekete) 2,69 g/cm³
Olvadáspont(fehér) 317,3 K
(44,2 °C, 111,6 °F)
Olvadáspont(vörös) ~860 K
(~590 °C, ~1090 °F)
Forráspont550K
(277 °C, 531 °F)
OlvadáshőΔfusH{\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}(fehér) 0,66kJ/mol
PárolgáshőΔvapH{\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}12,4kJ/mol
Molárishőkapacitás(25 °C) (fehér)
23,824 J/(mol·K)
Gőznyomás (fehér)
P/Pa1101001 k10 k100 k
T/K279307342388453549
Gőznyomás (vörös)
P/Pa1101001 k10 k100 k
T/K455489529576635704
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezetmonoklin
Oxidációs szám±3,5, 4
(enyhén savas oxid)
Elektronegativitás2,19 (Pauling-skála)
Ionizációs energia1.: 1011,8kJ/mol
2.: 1907 kJ/mol
3.: 2914,1 kJ/mol
Atomsugár100pm
Atomsugár (számított)98pm
Kovalens sugár106pm
Van der Waals-sugár180pm
Egyebek
Mágnességdiamágneses[2]
Hővezetési tényező(300 K) (fehér)
0,236W/(m·K)
Kompressziós modulus11 GPa
CAS-szám7723-14-0
Fontosabb izotópok
Fő cikk:A foszfor izotópjai
izotóptermészetes előfordulásfelezési időbomlás
módenergia(MeV)termék
31P100%Pstabil 16neutronnal
32Pmest.14,28dβ-1,70932S
33Pmest.25,3dβ-0,24933S
Hivatkozások

Afoszfor (nyelvújításkori magyar nevénvilany) egynemfémes, szilárd kémiai elem. Arendszáma 15,vegyjeleP. Neve görög eredetű, jelentése „fényhozó”. Az ún. biogén elemek közé tartozik, részt vesz fontos szerves molekulák, például aDNS,RNS felépítésében.

Felfedezése

[szerkesztés]

Az elemet előszörHennig Brand alkimista állította elő 1669-ben úgy, hogy először napokig vizeletet rothasztott, főzéssel besűrítette, majd a lombikban maradt anyagot vörösizzásig hevítve ledesztillálta, és a keletkező gőzöket víz alatt kondenzáltatta. A keletkező viaszszerű anyag levegőre kerülve sötétben is világított, láng nélkül. A világító anyagot „hideg tűz”-nek nevezte el. A foszfor szó a görög φως (phos = fény) és φορος (phoros = hordozó) szóból származik. A foszfor egyedülálló az elemek között azzal, hogy először fedezték fel állati/emberi testnedvben, majd utána a növény- és az ásványvilágban, valamint az első elem, melynek ismerjük felfedezőjét.

Allotrop módosulatai

[szerkesztés]
A foszfor módosulatai
  • fehérfoszfor (sárgafoszfor): viasz keménységű, késsel vágható, erősen mérgező anyag, szobahőmérsékleten is hevesen oxidálódik, öngyúlékony. Víz alatt kell tartani, oxigéntől elzárva. Zsírokban, olajokban jól oldódik, ezért nem tanácsos szabad kézzel hozzányúlni, mivel a bőrön zsír található. Lenyelve már 0,05 g[3] is halálos belőle. Tetraéderes P4 molekulákból épül fel, amelyek köbös (α-foszfor) vagy hexagonális (β-foszfor)molekularácsot alkotnak. Át tud alakulni vörösfoszforrá.
  • vörösfoszfor: sötétvörös színű amorf por, nem oldódik semmiben, így nem is mérgező. Levegőn eltartható, csak magasabb hőmérsékleten gyullad meg.
  • feketefoszfor: sötétszürke, fémesen csillogó, a hőt és a villamosságot jól vezeti, több módosulata van (három kristályos és egy amorf). A foszfor termodinamikailag legstabilabb módosulata.

Gyulladási hőmérsékletek

[szerkesztés]
  • fehérfoszfor 60 °C
  • vörösfoszfor 350 °C
  • feketefoszfor ismeretlen.

Kémiai tulajdonságai

[szerkesztés]

A három foszfor kémiailag azonos módon viselkedik. A foszfor égésekorfoszfor-pentoxid keletkezik, amely kiváló vízmegkötő anyag, bőrre kerülve égési sebet okoz.

4 P+5 O22 P2O5{\displaystyle \mathrm {4\ P+5\ O_{2}\rightarrow 2\ P_{2}O_{5}} }

A foszfor-pentoxidvízzel való reakciójának egyenlete:

P2O5+3 H2O2 H3PO4{\displaystyle \mathrm {P_{2}O_{5}+3\ H_{2}O\rightarrow 2\ H_{3}PO_{4}} }

Ekkorfoszforsav keletkezik. A foszforsav nem mérgező, üdítően savanyú ízű anyag, ezért ízesítésre használják (pl.:kóla). A foszforsav sói afoszfátok, savmaradékionja a foszfátion.

Előfordulása

[szerkesztés]
  • A természetben a foszfor legnagyobb részeapatitokban és amorf foszfátkőzet-telepeken található. Bár a kitermelés igen nagy (évi 151 millió tonna foszforkőzet,[4] ami 20 millió tonna tiszta foszfornak felel meg), a becslések szerint a jelenlegi felhasználás mellett a telepeken található foszfor több évszázadra elegendő.
  • Az emberi szervezetben nagy mennyiségben található (700-800 g/felnőtt). Szükséges a csontok, fogak felépüléséhez, az idegrendszer működéséhez, a fehérje-, szénhidrát-, zsíranyagcseréhez, a fehérjeszintézishez és az enzimek működéséhez.

Előállítása

[szerkesztés]

A foszfortkalcium-foszfátból (Ca3(PO4)2) állítják elő. A kalcium-foszfátotkvarchomokkal ésszénnel keverik össze, majd a levegőt kizárva hevítik.[5]

Ca3(PO4)2+3 SiO23 CaSiO3+P2O5{\displaystyle \mathrm {Ca_{3}(PO_{4})_{2}+3\ SiO_{2}\rightarrow 3\ CaSiO_{3}+P_{2}O_{5}} }
2 P2O5+10 CP4+10 CO{\displaystyle \mathrm {2\ P_{2}O_{5}+10\ C\rightarrow P_{4}+10\ CO} }

Felhasználása

[szerkesztés]

A foszfor minden növény és állat számára létfontosságú. A legtöbb bányászott foszfortműtrágyázásra használják, mert a műveletlen termőföldben kis mennyiségben, oldhatatlan sók formájában van jelen, és ez a növények számára feldolgozhatatlan.Növényvédő szerekben is felhasználják.

Azélelmiszeripar nagyon sok foszfort használ fel, főleg savanyítóanyagként,foszforsav formájában.

Irinyi János a fehérfoszfort a mai biztonsági gyufa elődjéhez használta. A mai biztonságigyufa dobozának dörzsfelületéhez már a jóval biztonságosabb vörösfoszfort alkalmazzák.

Ezen kívül mosószerekbe is kerülnek foszfátok.

Vegyületei

[szerkesztés]

A foszfor az antimon, bizmut és a nemesgázok kivételével minden elemmel képezbiner (két különböző atomból álló) vegyületet. A bizmut, higany és ólom kivételével a többi fémmel közvetlenül is egyesül. Fémmel alkotott biner vegyületei afoszfidok, hidrogénnel alkotott binerje afoszfin (PH3).

A tetrafoszfor-dekaoxid („foszfor-pentoxid”) molekulájának modellje

Oxidok

[szerkesztés]

A tetrafoszfor-dekaoxid, (melyet gyakranfoszfor-pentoxidnak neveznek, bár P2O5 összegképletű vegyület nem létezik) az égetett foszfor:

4 P+5 O2P4O10{\displaystyle \mathrm {4\ P+5\ O_{2}\rightarrow P_{4}O_{10}} }

A tetrafoszfor-dekaoxid oldásával kapjuk afoszforsavat, amely nem mérgező, savanyú ízű anyag, üdítőket ízesítenek vele. E 338-as adalékanyag.

12 P4O10+3 H2O2 H3PO4{\displaystyle {\frac {1}{2}}\ \mathrm {P_{4}O_{10}+3\ H_{2}O\rightarrow 2\ H_{3}PO_{4}} }

A foszfor másik fontos oxidja a tetrafoszfor-hexaoxid („foszfor-trioxid”, P4O6) a foszforossav anhidridje.

Keveset tudunk afoszfor-monoxidról (PO), mely anitrogén-monoxid analógja, pedig a csillagközi gázfelhőkben ez a legelterjedtebb foszformolekula.

További foszfor-oxidok: P4O7, P4O8, P4O9. Ezek gyűrűje a tetrafoszfor-dekaoxidéval azonos, csak kevesebb oxigénatom kapcsolódik a gyűrűhöz.

Bővebben:A foszfor oxidjai és oxosavai

Oxosavak

[szerkesztés]
Az oxosavakról bővebben:foszforsav.

A foszfornak számosoxosava ismert, ezek közül messze a legfontosabb azortofoszforsav (H3PO4), apirofoszforsav (difoszforsav; H4P2O7) és atrifoszforsav (H5P3O10).

A foszforsav különböző sóit és savanyú sóit az élelmiszer- és mosószeriparban, valamint fogkrémekben használják. Megtalálható a csontokban, fogakbankalcium-foszfát alakjában.

Az élőlények örökítőanyaga, aDNSnukleinsavak foszforsavval alkotottésztere. A foszforsav a „ragasztóanyag” szerepét játssza a hosszú nukleinsav-láncban.

A trifoszforsavadenozinnal alkotott észtere, azATP a szervezet sejtjeinek energiahordozója. Energialeadáskor a difoszforsavadenozin-észterére,ADP-re bomlik le.

Szulfidok

[szerkesztés]

A foszfor a kénnel is sokféle vegyületet alkot. Ezek közül iparilag két fontos van:

  • a tetrafoszfor-triszulfidot (P4S3) a „mindenen meggyulladó” gyufafejek gyártásában használják
  • a tetrafoszfor-dekaszulfid (P4S10) sok P−S-kötést tartalmazó vegyület gyártásának kiinduló anyaga. A tetrafoszfor-dekaoxid analógja.

Halogénvegyületek

[szerkesztés]
Bővebben:A foszfor halogenidjei

A foszfor biner halogénvegyületeinek három típusa van:

  • PX3
  • P2X4
  • PX5

ahol X = F, Cl, Br vagy I. Mind a 12 vegyület ismert, közülük gyakorlati szempontból legfontosabb afoszfor-triklorid (PCl3). További példák:foszfor-pentabromid,foszfor-pentaklorid,foszfor-trijodid. Ismertek vegyes foszfor-halogenidek is, melyekben kétféle halogénatom is van.

Más vegyületek

[szerkesztés]

A foszfornak oxigénnel vagy kénnel és halogénnel sokféle vegyülete ismert, pl. POCl3, POF2Cl, PSF3.

Az egyszeres P−N-kötést tartalmazó vegyületek afoszfazánok ésciklofoszfazánok, a P=N kettős kötést tartalmazók afoszfazének. Ezek molekulaszerkezetének sok részlete máig ismeretlen és intenzív kutatás tárgya.

A C−P-kötés tartalmazófoszfororganikus vegyületek száma és jelentősége óriási. Két példa:foszkarnet,perzinfotel.

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights – Commission II.I of the International Union of Pure and Applied Chemistry, 2013. (Hozzáférés: 2013. október 13.)
  2. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compoundsArchiválva2004. március 24-i dátummal aWayback Machine-ben, Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. Albert Attila – Albert Viktor – Paulovits Ferenc: Kémia 8. Műszaki Kiadó, Budapest, 2003
  4. 1985-ös adat.
  5. Nyilasi János: Szervetlen kémia. Gondolat Kiadó, 1975, 51. o.

Források

[szerkesztés]
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Nemzeti Tankönyvkiadó, 2004, 647–665. o.ISBN 963-19-5255-X
  • Dr. Otto-Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Műszaki Könyvkiadó, 1983, 183–185. o.ISBN 963-10-3269-8
  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret. Műszaki Könyvkiadó, 1963, 130–133. o.

További információk

[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek

[szerkesztés]
Commons:Category:Phosphorus
AWikimédia Commons tartalmazFoszfor témájú médiaállományokat.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Foszfor&oldid=28759862
Kategóriák:
Rejtett kategóriák:

[8]ページ先頭

©2009-2026 Movatter.jp