15 группа
Пниктогены: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут. Важны для жизни, удобрений и полупроводников.
P
Фосфор
P · Z = 15
3D-ампула с образцом фосфора
Стеклянная ампула с образцом фосфора. Перетащите, чтобы наклонить — содержимое «оседает» вниз.
Ампула вращается сама; мышью можно наклонить и приблизить.
Интересный факт
Белый фосфор светится в темноте на воздухе.
Нерадиоактивный
У элемента есть стабильные изотопы или он считается стабильным в школьной таблице.
Происхождение
Встречается в природе
Элемент встречается в природе — в минералах, рудах, воде или атмосфере, в заметных количествах или как стабильный изотоп.
Встречается в природе в заметных количествах или как стабильный изотоп.
Биография элемента
Фосфора
Фосфор — это химический элемент V группы периодической системы Менделеева. Атомный номер 15, атомная масса 30,97376. Относится к неметаллам.
В земной коре содержится достаточно высокий процент фосфора: 0,08—0,09 % от ее массы. В морской воде его содержание 0,07 мг/л. В настоящее время известно около 190 минералов фосфора. Чаще всего это разнообразные фосфаты, такие как апатит и фосфорит.
Когда и кем был открыт?
Впервые фосфор был открыт в 1669 году. Проводя опыты с человеческой мочой, путем ее длительного кипячения и последующей конденсации, алхимик Хеннигом Бранд сумел получить мерцающие в темноте, воскообразные крупицы.
В дальнейшем различные ученые пытались усовершенствовать получение фосфора, но самый простой способ был предложен в 1771 году К. Шееле. Он получил фосфор путем прокаливания угля с костяной золой.
Изотопы
Природный фосфор в составе своем имеет один стабильный изотоп 31 Р. Искусственным путем были получены другие изотопы: 28 Р, 29 Р, 30 Р, 32 Р, 33 Р, 34 Р. Наибольшее значение из них имеет последний — 34 Р. Его используют в различных химических исследованиях.
Физические свойства фосфора
Наиболее распространенные аллотропные модификации фосфора.
Белый фосфор — это ядовитое вещество белого цвета, иногда имеет желтоватый оттенок. Обладает пластичной текстурой, напоминает парафин или воск. Растворяется в органических растворителях. Плотность белого фосфора 1823 кг/м³, температура плавления 44,1 °C. Белый фосфор светится бледно-зеленым цветом. Это явление называют хемилюминесценцией.
Желтый фосфор — легковоспламеняемое и очень ядовитое вещество. Плотность составляет 1,83 г/см³, температура плавления 43,1 °C, кипения 280 °C. Цвет вещества может быть разным: от желтого до темно-бурого. В воде не растворяется, окисляется на воздухе. Желтый фосфор может самовоспламеняться. Чтобы этого не допустить, его хранят под водой.
Красный фосфор — это полимерная модификация фосфора с плотностью 2400 кг/м³. Цвет вещества может быть от малинового до фиолетового. Растворяется только в расплавленных металлах. Может воспламеняться при ударах и трениях.
Низкая ядовитость позволяет использовать эту модификации в различных производствах.
Черный фосфор — самая термодинамически стабильная модификация элементарного фосфора. По внешнему виду напоминает графит: вещество черного цвета, слегка жирной консистенции. Не растворяется в воде и других растворителях. Температура плавления 1000 °С.
Где применяют?
Фосфор — это элемент жизни, он обладает множеством свойств, которые находят применение в самых разнообразных сферах.
Из-за высокой горючести белый фосфор применяют в военных целях, в качестве зажигательного оружия. Смеси белого фосфора с серой и бертолетовой солью используются в пиротехнике.
Оксид фосфора осушает воду. Фосфорная кислота производится на его основе.
Фосфорная кислота активно используется в производстве удобрений и моющих средств. Фосфатирование поверхностей металлов проводится на основе фосфорной кислоты. В текстильной промышленности с помощью нее окрашивают шерсть и различные волокна.
Красный фосфор добавляют в пластмассы в качестве антипирена, применяют в бумажной промышленности. Покрытие на боковых сторонах спичечных коробков имеет в своем составе красный фосфор.
В земной коре содержится достаточно высокий процент фосфора: 0,08—0,09 % от ее массы. В морской воде его содержание 0,07 мг/л. В настоящее время известно около 190 минералов фосфора. Чаще всего это разнообразные фосфаты, такие как апатит и фосфорит.
Когда и кем был открыт?
Впервые фосфор был открыт в 1669 году. Проводя опыты с человеческой мочой, путем ее длительного кипячения и последующей конденсации, алхимик Хеннигом Бранд сумел получить мерцающие в темноте, воскообразные крупицы.
В дальнейшем различные ученые пытались усовершенствовать получение фосфора, но самый простой способ был предложен в 1771 году К. Шееле. Он получил фосфор путем прокаливания угля с костяной золой.
Изотопы
Природный фосфор в составе своем имеет один стабильный изотоп 31 Р. Искусственным путем были получены другие изотопы: 28 Р, 29 Р, 30 Р, 32 Р, 33 Р, 34 Р. Наибольшее значение из них имеет последний — 34 Р. Его используют в различных химических исследованиях.
Физические свойства фосфора
Наиболее распространенные аллотропные модификации фосфора.
Белый фосфор — это ядовитое вещество белого цвета, иногда имеет желтоватый оттенок. Обладает пластичной текстурой, напоминает парафин или воск. Растворяется в органических растворителях. Плотность белого фосфора 1823 кг/м³, температура плавления 44,1 °C. Белый фосфор светится бледно-зеленым цветом. Это явление называют хемилюминесценцией.
Желтый фосфор — легковоспламеняемое и очень ядовитое вещество. Плотность составляет 1,83 г/см³, температура плавления 43,1 °C, кипения 280 °C. Цвет вещества может быть разным: от желтого до темно-бурого. В воде не растворяется, окисляется на воздухе. Желтый фосфор может самовоспламеняться. Чтобы этого не допустить, его хранят под водой.
Красный фосфор — это полимерная модификация фосфора с плотностью 2400 кг/м³. Цвет вещества может быть от малинового до фиолетового. Растворяется только в расплавленных металлах. Может воспламеняться при ударах и трениях.
Низкая ядовитость позволяет использовать эту модификации в различных производствах.
Черный фосфор — самая термодинамически стабильная модификация элементарного фосфора. По внешнему виду напоминает графит: вещество черного цвета, слегка жирной консистенции. Не растворяется в воде и других растворителях. Температура плавления 1000 °С.
Где применяют?
Фосфор — это элемент жизни, он обладает множеством свойств, которые находят применение в самых разнообразных сферах.
Из-за высокой горючести белый фосфор применяют в военных целях, в качестве зажигательного оружия. Смеси белого фосфора с серой и бертолетовой солью используются в пиротехнике.
Оксид фосфора осушает воду. Фосфорная кислота производится на его основе.
Фосфорная кислота активно используется в производстве удобрений и моющих средств. Фосфатирование поверхностей металлов проводится на основе фосфорной кислоты. В текстильной промышленности с помощью нее окрашивают шерсть и различные волокна.
Красный фосфор добавляют в пластмассы в качестве антипирена, применяют в бумажной промышленности. Покрытие на боковых сторонах спичечных коробков имеет в своем составе красный фосфор.
Свойства элемента
- Атомная масса
- 30,9738 u
- Категория
- Полиатомный неметалл
- Период / группа
- 3 / 15
- Фаза (н. у.)
- Твёрдое тело
- Плотность
- 1,823 г/см³
- Электронная конфигурация
1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
Соединения с фосфором
-
P
Фосфор
Чистое вещество — фосфор (P).
P
-
H3PO4
Ортофосфорная кислота
Кислота; компонент удобрений и напитков.
H
O
P
-
P4
Белый фосфор
Аллотроп фосфора; самовоспламеняется на воздухе.
P
-
P2O5
Оксид фосфора(V)
Ангидрид фосфорной кислоты.
O
P
-
Na3PO4
Фосфат натрия
Щёлочная соль; моющие средства.
O
Na
P
-
Ca3(PO4)2
Фосфат кальция
Кости и фосфориты.
O
P
Ca
-
PF5
Пентафторид фосфора
Фторирующий агент.
F
P
-
Ca5(PO4)3F
Фторапатит
Фосфатный минерал и руда фосфора.
O
F
P
Ca
-
Ca5(PO4)3OH
Гидроксиапатит
Минерал костей и зубной эмали.
H
O
P
Ca
-
LiFePO4
Литий-железо-фосфат
Безопасный катодный материал LFP.
Li
O
P
Fe
-
(NH4)2HPO4
Диаммонийфосфат
Фосфорное удобрение DAP.
H
N
O
P
-
KH2PO4
Монокалийфосфат
Кислая соль фосфорной кислоты; удобрение.
H
O
P
K
-
K2HPO4
Дикалийфосфат
Буферная соль и удобрение.
H
O
P
K
-
InP
Фосфид индия
Полупроводник для лазеров и фотоники.
P
In