تشير التحاليل الكيميائية إلى أن الفوسفور يمكن أن يحتوي على عدة مركبات كيميائية، بالإضافة إلى الكربون، وأهمها الفوسفات. بالإضافة إلى ذلك فإن دوره مهم جداً في كافة أشكال الحياة، فمثلاً حوالي 60% من العظام تحتوي على فوسفات الكالسيوم. تعرف على كل شيء عن هذا العنصر ووظائفه وخصائصه وخصائصه.
ما هو الفوسفور؟
عنصر الفوسفور هو عنصر لا فلز أساسي، عديم اللون في حالته النقية. وهو جزء من المجموعة 15 أو النيتروجين في الجدول الدوري، وله تكافؤات متعددة وتفاعلية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، عند الاتصال بالأكسجين الجوي، فإنه يتأكسد بسهولة إلى درجة انبعاث الضوء. ومن ناحية أخرى فهو لا يوجد نقياً في الطبيعة، بل يوجد في الكائنات الحية وفي الفوسفات غير العضوي.
رمز الفوسفور
P الحرف المستخدم كرمز للتعرف على العنصر يأتي من الكلمة اللاتينية فوسفور . وهذا بدوره يأتي من الفوسفور اليوناني، حيث تعني phos الضوء و phoros الناقل، أي حامل الضوء. يحصل على هذا الاسم تكريما للاسم القديم لكوكب الزهرة، حيث أن كل منهما ينبعث منه الضوء أو يتوهج في الظلام.
خصائص الفوسفور
إحدى خصائصه المميزة هي سهولة الاشتعال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن ينبعث الضوء بفضل ظاهرة تسمى التفسفر. من ناحية أخرى، هذا العنصر غير قابل للذوبان بشكل عام في الماء. انظر إلى البيانات الأخرى التي تمثلها:
- التفاعل الكيميائي : يتفاعل مع جميع العناصر تقريبًا، سواء كانت سالبة كهربية أو موجبة كهربائيًا، على سبيل المثال تتحد مع الهالوجينات لتكوين الهاليدات.
- اللون : يمكن أن يكون عديم اللون، أو أبيض ناصع، أو أحمر، حسب التغيرات الكيميائية.
- الانصهار : درجة انصهاره منخفضة.
- الحالة : شكله الطبيعي صلب وشمعي ولكنه قابل للتحول إلى غاز وسائل.
- التعديلات : تحدث أكسدته عند وجود الهواء الجوي.
- الرائحة : له رائحة كريهة كريهة.
- الترتيب المغناطيسي : هو عنصر مغناطيسي.
- موصل للكهرباء والحرارة : لا يتمتع بهذه الخصائص.
- مستوى السمية : اعتمادًا على أصنافه المتآصلة، قد يكون أو لا يكون شديد السمية.
- الهشاشة : لا يمكن دحرجتها أو تسويتها أو مدها إلى أسلاك.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للفوسفور
- العدد الذري : 15
- الكثافة : 1823 كجم/ م3
- الحرارة النوعية : 769 جول/(ك-كجم)
- نصف القطر التساهمي (Å) : 106 م
- التكوين الإلكتروني : [Ne]3s 2 3p 3
- جهد التأين الأول (eV) : 1011.8 كيلوجول/مول
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 30.9737620
- المحتوى الحراري للتبخر : 12,129 كيلوجول/مول
- نقطة الغليان : 277 درجة مئوية (550 كلفن)
- المحتوى الحراري للانصهار : 0.657 كيلوجول/مول
- نصف القطر الذري (Å): 98 م (نصف قطر بور)
- نقطة الانصهار : 44 درجة مئوية (317.3 ك)
- الحالة العادية : صلبة
- الصدأ : حمضي قليلا
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 5
- حالات الأكسدة : +3.5
- ضغط البخار : 20.8 باسكال عند 294 كلفن
- السالبية الكهربية : 2.19 (مقياس بولينج)
أصل الفوسفور
الشخص الذي اكتشف الفوسفور هو الكيميائي التاجر هينيغ براند عام 1669، وهو الاكتشاف الذي قام به أثناء محاولته العثور على حجر الفلاسفة. خلال رحلته قام بتقطير خليط البول المتبخر مع الرمل. وهكذا حصل على مادة تحترق وتتوهج في الظلام.
ولم يتم استخلاص هذه المادة إلا من اليوريا، حتى قام الكيميائي كارل فيلهلم شيل، بعد قرن من الزمان، بإنتاجها وعزلها من العظام المكلسة. سيتم إعطاؤه لاحقًا اسم الفوسفور بعد أن تمكن أنطوان لافوازييه من إثبات أنه عنصر. ومن الواضح أن روبرت بويل اكتشفه أيضًا واتصل برجل صناعة ألماني، الذي بدأ في الحصول عليه من لندن.
ما هو استخدام الفوسفور؟
إن استخدام حمض الفوسفوريك المركز مخصص للزراعة كسماد، لأنه يحفز نمو النباتات والنضج المبكر وإنتاجها. تشمل الاستخدامات الأخرى للفوسفور ما يلي:
- إنتاج البرونز والصلب.
- يتم استخدامه كمسحوق الخبز في شكله فوسفات أحادي الكالسيوم.
- عند صنع بلورات خاصة.
- على البطانة الداخلية لمصابيح الفلورسنت.
- فوسفات ثلاثي الصوديوم كعامل تنظيف لمنع التآكل وتليين الماء
- وكثيراً ما يستخدم الفوسفور الأبيض في القنابل الدخانية، والمواد الحارقة، والرصاص الكاشف.
- ومن الشائع بالنسبة للألعاب النارية، ومباريات السلامة، ومعجون الأسنان، والمنظفات، والأدوية والمضافات الغذائية.
3 المتآصلات الرئيسية للفوسفور
وهو عنصر كيميائي يحتوي في حالته الصلبة والأولية على أشكال متآصلة مختلفة. وأشهرها الأبيض والأحمر والأسود، على الرغم من وجود اللون الأرجواني والأزرق أيضًا. كل واحد منهم لديه خصائص كيميائية وفيزيائية مختلفة.
- الفوسفور الأبيض: ذو بنية رباعية السطوح، وهو شديد السمية، وقابل للاشتعال، ومتبدل الاستقرار، وعند ملامسته لحرارة الشمس يتحول إلى فسفور أحمر.
- الفوسفور الأحمر: يتكون من سلاسل خطية رباعية السطوح، وهو أقل تفاعلاً وتطايراً وأكثر استقراراً. تستخدم لعمل مباريات الاحتكاك.
- الفوسفور الأسود: يتم الحصول عليه عن طريق تسخين المتآصلة البيضاء في درجات حرارة عالية والزئبق كمحفز. لا يشتعل، كثيف، موصل للكهرباء.
باختصار، الفوسفور هو عنصر كيميائي غير معدني مع تفاعل جيد. بالإضافة إلى ذلك، في حالته العادية عادة ما يكون عديم اللون، على الرغم من أنه قد يكون له لون أبيض ساطع أو لون أحمر أرجواني. وهو شديد الاشتعال، ولهذا السبب يتم استخدامه في أعواد الثقاب والألعاب النارية. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحتوي على أشكال متآصلة مختلفة.