El fósforo es un elemento químico con el símbolo P y el número atómico 15. El fósforo elemental existe en dos formas principales, el fósforo blanco y el fósforo rojo, pero como es altamente reactivo, el fósforo nunca se encuentra como un elemento libre en la Tierra. Tiene una concentración en la corteza terrestre de aproximadamente un gramo por kilogramo (compare el cobre a aproximadamente 0.06 gramos). Con pocas excepciones, los minerales que contienen fósforo se encuentran en el estado máximo oxidado como rocas de fosfato inorgánico.
Fósforo – Características
El fósforo elemental se aisló por primera vez (como el fósforo blanco) en 1669 y emitió un débil resplandor cuando se expuso al oxígeno. , el planeta venus. El término «fosforescencia», que significa resplandor después de la iluminación, deriva de esta propiedad del fósforo, aunque desde entonces la palabra se ha utilizado para un proceso físico diferente que produce un resplandor.
El brillo del fósforo es causado por la oxidación del fósforo blanco (pero no el rojo), un proceso que ahora se llama quimioluminiscencia. Junto con el nitrógeno, el arsénico, el antimonio y el bismuto, el fósforo se clasifica como un nictógeno.
El fósforo es esencial para la vida. Los fosfatos (compuestos que contienen el ion fosfato, PO43-) son un componente del ADN, ARN, ATP y fosfolípidos. El fósforo elemental se aisló por primera vez de la orina humana y la ceniza ósea fue una fuente importante de fosfato en sus inicios.
Fósforo – Beneficios
El fósforo es esencial para la salud de las plantas y los animales. Muchos productos químicos esenciales en las células vivas contienen fósforo. Uno de los químicos más importantes es el trifosfato de adenosina (ATP). ATP proporciona la energía a las células que necesitan para mantenerse con vida y llevar a cabo todas las tareas que deben realizar.
El fósforo es crítico para el desarrollo de los huesos y los dientes. Los ácidos nucleicos también contienen fósforo. Los ácidos nucleicos son sustancias químicas que realizan muchas funciones en los organismos vivos. Por ejemplo, llevan la información genética en una célula. Le dicen a la célula qué productos químicos debe producir. También actúa como el «director» en la formación de esos productos químicos.
La cantidad diaria recomendada de fósforo para los humanos es un gramo. Es bastante fácil obtener esa cantidad de fósforo todos los días a través de carne, leche, frijoles y granos.
Aspectos metalúrgicos
El fósforo también es un componente importante en la producción de acero, en la fabricación de bronce fosforoso y en muchos otros productos relacionados. El fósforo se agrega al cobre metálico durante su proceso de fundición para reaccionar con el oxígeno presente como impureza en el cobre y para producir aleaciones de cobre que contienen fósforo (CuOFP) con una mayor resistencia a la fragilidad del hidrógeno que el cobre normal.
Ablandamiento de agua
El tripolifosfato de sodio hecho de ácido fosfórico se usa en detergentes para ropa en algunos países, pero está prohibido para este uso en otros. Este compuesto ablanda el agua para mejorar el rendimiento de los detergentes y para prevenir la corrosión de los tubos / calderas.
Diversos
- Los fosfatos se utilizan para hacer vidrios especiales para lámparas de sodio.
- La ceniza ósea, fosfato de calcio, se utiliza en la producción de porcelana fina.
- El ácido fosfórico hecho de fósforo elemental se usa en aplicaciones alimentarias como los refrescos y como punto de partida para los fosfatos de grado alimenticio. Estos incluyen fosfato de mono calcio para hornear en polvo y tripolifosfato de sodio. Los fosfatos se utilizan para mejorar las características de la carne y el queso procesados y en la pasta de dientes.
Fósforo – Usos
En 1996, el 91 por ciento de toda la roca de fosfato extraída en los Estados Unidos se utilizó para hacer fertilizantes. Los agricultores modernos utilizan enormes cantidades de fertilizantes sintéticos (artificiales) en sus cultivos. Este fertilizante sintético contiene nitrógeno, fósforo y potasio, los tres elementos críticos para el cultivo de plantas.
Estos elementos normalmente ocurren en el suelo, pero pueden no estar presentes en cantidades suficientemente grandes. Agregarlos por medio de fertilizantes sintéticos ayuda a las plantas a crecer mejor. La mayoría de los agricultores agregan algún tipo de fertilizante sintético a sus campos cada año. Esta demanda de fertilizantes sintéticos representa el mayor uso de compuestos de fósforo.
El fósforo y sus compuestos tienen otros usos. Estos usos representan aproximadamente el 10 por ciento de todo el fósforo producido. Por ejemplo, los compuestos conocidos como pentasulfuro de fósforo (P 2 S 5) y sesquisulfuro de fósforo (P 4 S 3) se utilizan para hacer coincidencias comunes de seguridad de madera y papel. Estos compuestos cubren la punta del partido. Cuando el fósforo se rasca en una superficie, el pentasulfuro de fósforo o el sesquisulfuro de fósforo arde en llamas. Enciende otros productos químicos en la cabeza del partido.
Fósforos – Propiedades
Propiedades físicas
El fósforo existe en al menos tres formas alotrópicas. Los alótropos son formas de un elemento con diferentes propiedades físicas y químicas. Los tres alótropos principales se nombran por sus colores: fósforo blanco (también llamado fósforo amarillo), fósforo rojo y fósforo negro (también llamado fósforo violeta). Todos estos alótropos tienen diferentes propiedades físicas y químicas.
El fósforo blanco es un sólido ceroso y transparente. Su punto de fusión es de 44.1 ° C (111 ° F) y su punto de ebullición es de 280 ° C (536 ° F). Tiene una densidad de 1,88 gramos por centímetro cúbico. Si se mantiene en el vacío, sublima si se expone a la luz. La sublimación es el proceso por el cual un sólido cambia directamente a un gas cuando se calienta, sin cambiar primero a un líquido.
El fósforo blanco es fosforescente. Emite un hermoso resplandor blanco-verdoso. No se disuelve bien en el agua, aunque sí se disuelve en otros líquidos, como el benceno, el cloroformo y el disulfuro de carbono. El fósforo blanco a veces aparece ligeramente amarillento debido a rastros de fósforo rojo.
El fósforo rojo es un polvo rojo. Se puede hacer calentando fósforo blanco con un catalizador a 240 ° C (464 ° F). Un catalizador es una sustancia que se utiliza para acelerar o ralentizar una reacción química sin sufrir ningún cambio. Sin un catalizador, el fósforo rojo se sublima a 416 ° C (781 ° F). Su densidad es de 2,34 gramos por centímetro cúbico. No se disuelve en la mayoría de los líquidos.
El fósforo negro se ve como el polvo de grafito. El grafito es una forma de carbono que se usa en los lápices de «plomo». El fósforo negro se puede hacer aplicando una presión extrema al fósforo blanco. Tiene una densidad de 3.56 a 3.83 gramos por centímetro cúbico. Una de sus propiedades interesantes es que conduce una corriente eléctrica a pesar de ser un no metal.
Brand estaba convencido de que la clave para transformar los metales en oro podía encontrarse en la orina. En su lugar, encontró fósforo.
Propiedades químicas
El fósforo blanco es la forma que se presenta con mayor frecuencia a temperatura ambiente. Es muy reactivo. Se combina con el oxígeno tan fácilmente que se inflama espontáneamente (automáticamente). Como medida de seguridad, el fósforo blanco se almacena bajo el agua en laboratorios químicos.
El fósforo se combina fácilmente con los halógenos. Los halógenos son los elementos que componen el Grupo 17 (VIIA) de la tabla periódica. Incluyen flúor, cloro, bromo, yodo y astatina.
El fósforo también se combina con los metales para formar compuestos conocidos como fosfuros, mientras que el fósforo blanco se combina con el oxígeno con tanta facilidad que se incendia automáticamente. Como medida de seguridad, el fósforo blanco se almacena bajo el agua en laboratorios químicos.