Fosfor haqida malumot

Fosfor haqida malumot

Fosfor (yun. φῶς-yorug’lik va φέρω-tarqayuv; φωσφόρος-nur-tarqatuvchi — lat. Phosphorus) — 15 guruhining kimyoviy elementi (eskirgan tasnifga ko’ra — beshinchi guruhning asosiy guruhi) davriy tizimning uchinchi davri, 15 atom raqamida joylashgan. Fosfor pniktogenlar guruhiga kiritilgan. Fosfor yer qobig’ida keng tarqalgan elementlaridan biridir: massa bo’yicha uning ulishi 0,08-0,09%. Dengiz suvida kontsentratsiyasi 0,07 mg/l. Erkin holatda uchramaydi, chunki yuqori kimyoviy faollik ega. 190 ga yaqin minerallar hosil qiladi, ularning eng muhimi Ca5(PO4)3 (F,Cl,OH), fosforit (Ca(PO4)2) va boshqalar. Fosfor eng muhim biologik birikmalarning bir qismidir (fosfolipidlar).Hayvon to’qimalarida mavjud bo’lib, oqsillar va boshqa muhim organik birikmalarning bir qismi (ATF, DNK), u hayot elementi hisoblanadi.

Fosfor
← Magniy | Neon  →
Oddiy moddaning ko’rinishi Oq, qizil, jigarrang va qora fosfor
Atom xossalari
Nomi, belgi, raqami ——————-→ Fosfor/ Phosphorus (P), 15
Atom massasi ——————-→ 30,973762 m.a.b. (g/mol)
Elektron konfiguratsiyasi ——————-→[Ne] 3s2 3p3
Atom radiusi ——————-→ 128 pm
Kimyoviy xossalari
Kovalent radius ——————-→ 106 pm
Ion radiusi ——————-→ 35 (+5e) 212 (-3e)  pm
Elektrmanfiyligi ——————-→ 2.19 (poling shkalasi bo‘yicha)
Oksidlanish darajasi ——————-→ 5, 3, 1, 0, −1, −3
Ionlanish energiyasi ——————-→  1011,2  kJ/mol; (10.48 eV)
Oddiy moddaning termodinamik xususiyatlari
Termodinamik faza ——————-→ Qattiq modda
Zichlik ( n.sh. da ) ——————-→ oq fosfor 1,82 g / sm³
Erish harorati ——————-→ 44,15 °C (317,3 K)
Qaynatish harorati ——————-→ 279,85 °C (553 K)
Solishtirma erish issiqligi ——————-→ 2,51 kJ/mol;
Solishtirma buglanish issiqligi ——————-→ 49,8 kJ/mol;
Molyar issiqlikgi ——————-→ 21,6  kJ/(K∙mol);
Molyar hajmi ——————-→ 17,0  mol/sm3;
Oddiy moddaning kristall panjarasi
Panjara tuzilishi ——————-→ Kubsimon
Panjara parametrlari ——————-→ 18,800 Å
Boshqa xususiyatlar
Issiqlik o’tkazuvchanligi ——————-→ (300 K) (0,236) Vt / (m · K)
CAS raqami ——————-→ 7723-14-0

Ishlatilishi

Fosfor eng muhim biogen element hisoblanadi va shu bilan birga sanoatda keng qo’llaniladi. Gugurt ishlab chiqarishda qizil fosfor ishlatiladi. U gugurt karakasing yuzasiga qoplanadi. Oltingugurt va kaliy xloratini o’z ichiga yuzaga gugurt cho’pi boshi ishqalansa, olov paydo bo’ladi.
Ehtimol, inson xizmatiga qo’ygan fosforning birinchi xususiyati yonuvchanlikdir. Fosforning yonuvchanligi juda muhim va allotropik modifikatsiyaga bog’liq. Kimyoviy jihatdan eng faol, toksik va yonuvchan oq («sariq») fosfor, ushning uchun u ko’p ishlatiladi (yunuvchi bomba va boshqalarda).
Qizil fosfor sanoat tomonidan ishlab chiqariladigan va iste’mol qilinadigan asosiy modifikatsiyadir. U gugurt ishlab chiqarishda, portlovchi moddalar, yoqish uchun aralashmalar, har xil turdagi yoqilg’ilar, shuningdek haddan tashqari bosimli moylash materiallarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Fosfor aralashmalari qishloq xo’jaligida
Fosfor (fosfatlar shaklida) ATF sintezida ishtirok etadigan uchta muhim biogen elementlardan biridir. Ishlab chiqarilgan fosfir kislotaning aksariyati fosforli o’g’itlar — superfosfat, precipitat, ammofosklar va boshqalarni ishlab chiqaradi.
Sanoatda fosfor birikmalari
Kompleks hosil qiluvchi moddalar sifatida (suv yumshatuvchi vositalar),
metallar sirtining passivatorlari tarkibida (korroziyadan himoya qilish, masalan, «mazef»).

Fizik xossalari

Fosfor normal sharoitda bir nechta barqaror allotropik modifikatsiyalar shaklida mavjud . Fosforning barcha mavjud allotropik modifikatsiyalari hali to’liq o’rganilmagan (2016) . An’anaga ko’ra, uning uchta modifikatsiyasi mavjud: oq, qizil, qora. Ba’zan ular asosiy allotropik modifikatsiyalar deb ataladi, bu esa barcha boshqa modifikatsiyalar ushbu uchalalarning aralashmasi ekanligini anglatadi. Standart sharoitda, faqat uchta allotropik fosforli modifikatsiyalar barqaror, masalan, oq fosfor termodinamik jihatdan beqaror ( va normal sharoitlarda qizil fosforga o’tadi. Barcha modifikatsiyalar rang, zichlik va boshqa fizik va kimyoviy xususiyatlar, ayniqsa kimyoviy faollik bilan farqlanadi. Moddaning holatini termodinamik jihatdan barqaror modifikatsiyaga o’tkazishda kimyoviy faollik kamayadi, masalan, oq fosforni qizil, keyin qizildan qora rangga aylantirganda.

Oq fosfor

Oq fosfor – rangsiz va juda zaharli modda. Fosfor bug’larini kondensatsiyalash yoʻli bilan olinadi. Suvda erimaydi, lekin uglerod sulfidda yaxshi eriydi. Uzoq vaqt ohista qizdirilganda oq fosfor qizil fosforga aylanadi. Qizil fosfor qizil-qoʻng’ir rangli kukun, zaharli emas. Suvda va uglerod sulfidda erimaydi. Qizil fosfor bir necha allotropik shakl oʻzgarishlar aralashmasidan iboratligi aniqlangan, ular bir-biridan rangi (to’q qizildan gunafsha ranggacha) va boshqa ba’zi xossalari bilan farq qiladi. Qizil fosforning xossalari koʻp jihatdan uning olinish sharoitlariga bogliq.

Sariq fosfor

Tozalanmaga oq fosfor odatda «sariq fosfor»deb ataladi. Kuchli zaharli( atmosfera havosida 0,0005 mg /m3), ochiq sariqdan quyuq jigarranggacha bo’lgan yonuvchan kristalli modda. Zichligi 1,83 g/cm3, 43,1 ° C da eriydi, +280 °C da qaynatiladi. Suvda erimaydi, havoda osongina oksidlanadi va o’z-o’zidan yonib ketadi. U ko’zni qamashtiruvchi qalin oq tutun chiqishi bilan yonadi.

Qizil fosfor

Qizil fosfor – bu elementar fosforning termodinamik jihatdan barqaror modifikatsiyasi. U dastlab 1847 yilda Shvetsiyada avstriyalik kimyogar A. Shrotter tomonidan oq fosforni 500 ° C da uglerod oksidi (CO) muxitida og’zi berk shisha ampulada qizdirish yo’li bilan olgan.
Qizil fosfor P_n formulasiga va murakkab tuzilishga ega polimer hisoblanadi. Ishlab chiqarish usuli va maydalanish darajasiga qarab, qizil fosfor qizil-binafshadan binafsha ranggacha bo’lgan ranglarga ega va quyma holatda-mis rangli quyuq binafsha, metall kabi yaldiroq. Qizil fosforning kimyoviy faolligi oq fosfordan ancha past; u juda kam eruvchanlikka ega. Qizil fosforni faqat ba’zi eritilgan metallarda (qo’rg’oshin va vismut) eritish mumkin, bu ba’zan uning katta kristallarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Misol uchun, 1865-yilda germaniyalik fizik-kimyogar I.V.Gittorf birinchi marta mukammal qurilgan, ammo kichik kristallar (Gittorf fosfor) olgan. Havoda qizil fosfor 240-250 °C haroratgacha (distillash paytida oq shaklga o’tadi) o’z-o’zidan yonmaydi, lekin ishqalanish yoki zarba bilan o’z-o’zidan yonadi. Suvda, shuningdek benzol, uglerod oksidi va boshqa moddalarda erimaydi, fosfor tribromidida eriydi. Distillash haroratida qizil fosfor bug’ga aylanadi, uni sovutilsa oq fosfor hosil bo’ladi.
Uning toksikligi oq fosfordan minglab marta kam, shuning uchun u gugurt ishlab chiqarishda ancha keng qo’llaniladi. Qizil fosforning zichligi ham yuqori bo’lib, gips shaklida 2400 kg / m³ ga etadi. Havoda saqlanganda, qizil fosfor namlik ishtirokida asta-sekin oksidlanib, gigroskopik oksid hosil qiladi.

Qora fosfor

Qora fosfor fosforning termodinamik va kimyoviy jihatdan eng barqaror va eng passiv shaklidir. Birinchi marta qora fosfor 1914-yilda amerikalik fizik P. U. Bridgman tomonidan oq fosfordan yuqori (2690 kg/m3) zichlikka ega bo’lgan qora kristallar shaklida olgan. Qora fosforning sintezini amalga oshirish uchun Bridgman 2 x 10⁹ Pa (20 ming atmosfera) bosimini va 200 °C atrofida haroratni qo’llagan. Qora fosfor metall kabi yaldiroq, yog’li va grafitga juda o’xshash, suvda yoki organik erituvchilarda to’liq eruvchanlikga ega bo’lmagan qora moddadir.

Izotoplari

Fosforning 20 dan ortiq izotoplari ma’lum (massa soni 24 dan 47 gacha). Tabiiy izotop ³¹P barqaror. Radioaktiv izotoplardan eng uzoq umr ko’radiganlari: ³⁰P ( T 1/2 = 2,5 min), ³²P (T 1/2 = 14.26 kun) va 33 P (T 1/2 = 25.34 kun)

Olinishi

Fosfor apatit yoki fosforitlardan 1600 °C haroratda koks va silika bilan o’zaro ta’siri natijasida olinadi:

2Ca₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ → P₄ + 10CO + 6CaSiO₃

Olingan fosfor bug’lari oq fosfor allotropik modifikatsiya shaklida suv qatlami ostida yig’uvchu qisimda kontsentratsiyalanadi. Fosforni fosforit o’rniga boshqa fosfor birikmalari, masalan, metafosfor kislotasi bilan ko’mir va boshqa noorganik birikmalari bilan qaytarib olish mumkin.

4HPO₃ + 12C → 4P + 2H₂ + 12CO

Kimyoviy xossalari

Fosforning kimyoviy faolligi azotga qaraganda ancha yuqori. Fosforning kimyoviy xossalari asosan uning allotropik modifikatsiyasi bilan belgilanadi. Oq fosfor juda faol, qizil va qora fosforga o’tganda kimyoviy faollik kamayadi.

Suyuq va erigan holatda, shuningdek 800 °C gacha bo’lgan haroratda fosfor P₄ shaklida bo’ladi. 800 °C yuqori haroratda dissatsalanishga uchraydi:

P₄ → P₂

2000 °C dan yuqori haroratda molekulalar atomlarga ajraladi.

Oddiy moddalar bilan o’zaro ta’sir

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

4P + 3O₂ → 2P₂O₃

Ko’p oddiy moddalar bilan o’zaro ta’sir qiladi — galogenlar, oltingugurt, ba’zi metallar, oksidlovchi va qayratuvchi xususiyatlarni namoyon qiladi:

metall bilan oksidlovchilik qiladi va fosfidlar hosil qiladi:

2P + 3Ca → Ca₃P₂

2P + 3Mg → Mg₃P₂

metallmaslar bilan qaytaruvchilik qiladi:

2P + 3S → P₂S₃

2P + 3Cl₂ → 2PCl₃

suv bilan o’zaro ta’siri:

4Р + 6Н₂О → РН₃ + 3Н₃РО₂

ishqorlar bilan o’zaro ta’siri:

4Р + 3KOH + 3Н₂О → РН₃ + 3KН₂РО₂

Qaytaruvchilik xususiyatlari

Kuchli oksidlovchi fosforni fosforat kislotaga aylantiradi:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O → 3H₃PO₄ + 5NO

2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

Fosforning qaytaruvchi xossasi gugurtning yonish vaqtida hom sodir bo’ladi:

6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅

Fosfor birikmalarining biologik ro’li

Fosfor tirik hujayralarda orto- va pirofosforik kislotalar shaklida mavjud bo’lib, u nukleotidlar, nuklein kislotalar, fosfoproteidlar, fosfolipidlar, kofermentlar va fermentlarning bir qismidir. Inson suyaklari 3Ca₃(PO₄)₂ · Ca(OH)₂ gidroksilapatitdan iborat. Tish emalining tarkibi ftorrapatitdan hosil bo’lgan. Inson va hayvonlarda fosfor birikmalarining almashinuvlarda asosiy rolni jigar bajaradi. Fosforli birikmalar almashinuvi gormonlar va D vitamini bilan tartibga solinadi.

Fosforga bo’lgan kunlik talab:

• kattalar uchun 1,0-2,0 g;

• homilador va emizikli ayollar uchun 3-3,8 g;

• bolalar va o’spirinlar uchun 1,5-2,5 g

• Katta jismoniy kuch bilan ishlaganda fosforga bo’lgan ehtiyoj 1,5-2 baravar ko’payadi.

• Fosforni kaltsiy bilan birga 3: 2 (P: Ca) nisbatida olishda assimilyatsiya yanada samarali bo’ladi.

Fosfor elementining toksikologiyasi

Qizil fosfor deyarli toksik emas. Qizil fosforning changlaari o’pka ichiga kirsa surunkali ta’sir ostida pnevmoniyaga olib keladi.
Oq fosfor juda zaharli, u lipidlarda eriydi. Oq fosforning o’ldiradigan dozasi — 50-150 mg. Teriga tushsa og’ir kuyishlar beradi.

O’tkir fosfor zaharlanishi og’iz va oshqozonda achishi, bosh og’rig’i, zaiflik, qusish bilan namoyon bo’ladi. 2-3 kundan keyin sariqlik rivojlanadi. Surunkali shakllarda kaltsiy almashinuvining buzilishi, yurak-qon tomir va asab tizimlarining shikastlanishi bilan tavsiflanadi. O’tkir zaharlanishda birinchi tibbiy-yordam oshqozonni yuvish, vena ichiga glyukoza eritmasini jo’natish. Terining fosfor bilan kuyishida mis sulfat yoki soda eritmalari bilan davolash kerak.