Les analyses chimiques indiquent que le phosphore peut contenir plusieurs composés chimiques, ainsi que du carbone, les plus fondamentaux étant les phosphates. De plus, son rôle est très important dans toutes les formes de vie, par exemple, environ 60 % des os contiennent du phosphate de calcium. Découvrez tout sur cet élément, ses fonctions, caractéristiques et propriétés.
Qu’est-ce que le phosphore ?
L’élément phosphore est un non-métal essentiel, incolore à l’état pur. Il fait partie du groupe 15 ou des azotés du tableau périodique, il possède de multiples valences et une grande réactivité. De plus, au contact de l’oxygène de l’atmosphère, il s’oxyde facilement jusqu’à émettre de la lumière. En revanche, on ne le trouve pas pur dans la nature, mais on le trouve dans les organismes vivants et dans les phosphates inorganiques.
Symbole du phosphore
P La lettre utilisée comme symbole pour identifier l’élément vient du mot latin phosphore . À son tour, cela vient du grec phosphoros , où phos signifie lumière et phoros porteur, c’est-à-dire porteur de lumière. Elle reçoit ce nom en l’honneur de l’ancien nom de la planète Vénus, puisque toutes deux émettent de la lumière ou brillent dans l’obscurité.
Caractéristiques du phosphore
L’une de ses caractéristiques particulières est sa facilité d’inflammabilité. De plus, elle peut émettre de la lumière grâce au phénomène appelé phosphorescence. En revanche, cet élément est généralement insoluble dans l’eau. Observez d’autres données qui le représentent :
- Réactivité chimique : Réagit avec presque tous les éléments, qu’ils soient électronégatifs ou électropositifs, par exemple en se combinant avec des halogènes pour former des halogénures.
- Couleur : Il peut être incolore, blanc brillant ou rouge, selon les changements chimiques.
- Fusion : Son point de fusion est bas.
- Etat : Sa forme naturelle est solide et cireuse, bien qu’elle puisse se transformer en gaz et liquide.
- Modifications : Son oxydation se produit lorsque l’air atmosphérique est présent.
- Odeur : Présente une odeur alliacée désagréable.
- Ordre magnétique : C’est un élément diamagnétique.
- Conducteur électrique et thermique : Il ne présente pas ces caractéristiques.
- Niveau de toxicité : Selon ses variétés allotropiques, il peut être très toxique ou non.
- Fragilité : Il ne peut pas être laminé, aplati ou étiré en fils.
Propriétés chimiques et physiques du phosphore
- Numéro atomique : 15
- Densité : 1823 kg/m 3
- Chaleur spécifique : 769 J/ (K-kg)
- Rayon covalent (Å) : 106 pm
- Configuration électronique : [Ne]3s 2 3p 3
- Potentiel de première ionisation (eV) : 1011,8 kJ/mol
- Masse atomique (g/mol) : 30.9737620
- Enthalpie de vaporisation : 12,129 kJ/mol
- Point d’ébullition : 277 °C (550 K)
- Enthalpie de fusion : 0,657 kJ/mol
- Rayon atomique (Å) : 98 pm (rayon de Bohr)
- Point de fusion : 44 °C (317,3 K)
- Etat ordinaire : Solide
- Rouille : Légèrement acide
- Électrons par niveau : 2, 8, 5
- États d’oxydation : +3, 5
- Pression de vapeur : 20,8 Pa à 294 K
- Electronégativité : 2,19 (échelle de Pauling)
Origine du phosphore
La personne qui a découvert le phosphore était l’alchimiste marchand Hennig Brand en 1669, une découverte qu’il a faite en essayant de trouver la pierre philosophale. Au cours de son expédition, il distilla le mélange d’urine évaporée avec du sable. Ainsi, il obtint un matériau qui brûlait et s’éclairait dans le noir.
Cette substance n’était extraite que de l’urée jusqu’à ce que, un siècle plus tard, le chimiste Carl Wilhelm Scheele la produise et l’isole à partir d’os calcinés. On lui donnera plus tard le nom de phosphore après qu’Antoine Lavoisier ait pu démontrer qu’il s’agissait d’un élément. Apparemment, Robert Boyle l’a également découvert et a contacté un industriel allemand, qui a commencé à se le procurer à Londres.
A quoi sert le phosphore ?
Une application de l’acide phosphorique concentré est destinée à l’agriculture comme engrais, car il stimule le développement, la maturation précoce et la production des plantes. Les autres utilisations du phosphore comprennent :
- Produire du bronze et de l’acier.
- Il est utilisé comme levure chimique sous sa forme de phosphate monocalcique.
- Lors de la fabrication de cristaux spéciaux.
- Sur la doublure intérieure des lampes fluorescentes.
- Phosphate trisodique comme agent nettoyant pour prévenir la corrosion et adoucir l’eau
- Le phosphore blanc est souvent utilisé dans les bombes fumigènes, les incendiaires et les balles traçantes.
- Il est courant pour les pièces pyrotechniques, les allumettes de sécurité, le dentifrice, les détergents, les médicaments et les additifs alimentaires.
3 allotropes principaux du phosphore
C’est un élément chimique qui, à l’état solide et élémentaire, contient diverses formes allotropiques. Les plus connus sont le blanc, le rouge et le noir, bien qu’il existe aussi du violet et du bleu. Chacun d’eux possède des propriétés chimiques et physiques différentes.
- Phosphore blanc : Il a une structure tétraédrique, il est très toxique, inflammable, métastable et au contact de la chaleur du soleil, il se transforme en phosphore rouge.
- Phosphore rouge : Composé de chaînes tétraédriques linéaires, il est moins réactif, volatil et plus stable. Utilisé pour faire des allumettes à friction.
- Phosphore noir : Il est obtenu en chauffant l’allotrope blanc à des températures élevées et le mercure comme catalyseur. Il ne s’enflamme pas, est plus dense et conduit l’électricité.
En résumé, le phosphore est un élément chimique non métallique doté d’une bonne réactivité. De plus, dans son état ordinaire, il est généralement incolore, bien qu’il puisse avoir une teinte blanc vif ou rouge violacé. Il est très inflammable, c’est pourquoi il est utilisé pour les allumettes à friction et les pièces pyrotechniques. De plus, il contient diverses formes allotropiques.