Fosfor

Objevitel

Výskyt

V přírodě se fosfor nevyskytuje volně, ale pouze ve sloučeninách, převážně ve formě solí kyseliny fosforečné. Nejvýznamnějším zdrojem elementárního fosforu jsou minerály apatit - Ca₃(PO₄)₂ . CaX₂, kde X=F, Cl a fosforit - Ca₃(PO₄)₂ . Ca(OH)₂. Fosfor je také významný biogenní prvek, který se podílí hlavně na stavbě kostí, zubů a poté i různých bílkovin, DNA a RNA.

Vlastnosti

Fosfor se vyskytuje ve 3 alotropických modifikací. První modifikací je bílý fosfor - voskově měkká látka nerozpustná ve vodě, ale rozpustná v sirouhlíku - CS₂, benzenu a organických rozpouštědlech. Ze všech třech modifikací je bílý fosfor nejreaktivnější, na vzduchu nestálý a samovznítitelný. Z tohoto důvodu se uchovává pod vodou. Je silně jedovatý a jeho páry fosforeskují.

Zahříváním bílého fosforu za nepřístupu vzduchu vzniká fosfor červený, který má podle způsobu přípravy různou barvu - od tmavočervené přes hnědou až po fialovou. Je to tvrdá a málo reaktivní látka, která není rozpustná ani ve vodě ani v organických rozpouštědlech. Červený fosfor není na rozdíl od bílého jedovatý.

Poslední modifikací je černý neboli kovový fosfor. Ze všech modifikací je nejméně reaktivní, zato je ale dobře tepelně a elektricky vodivý. Co se týče fyzikálních vlastností je to krystalická látka, která má kovový lesk. Taktéž jako červený fosfor se nerozpouští ve vodě a v organických rozpouštědlech a taktéž není jedovatý. Prudce reaguje s oxidačními činidly a halogeny:

4P + 20HNO₃ → 4H₃PO₄ + 4H₂O + 20NO₂

Průmyslová výroba

Průmyslově se fosfor vyrábí redukcí fosforečnanů křemenným pískem a koksem v elektrické peci:

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ → 3CaSiO₃ + P₂O₅
P₄O₁₀ + 10C → P₄ + 10CO

Použití

Červený fosfor se používá hlavně na výrobu zápalek a výše zmíněné jedovatosti bílého fosforu se může využívat na hubení krys. Další využití bílého fosfor může být také jako náplň různých bomb. Avšak významnějšího použití než samotný fosfor mají jeho sloučeniny, která nacházejí uplatnění v zemědělství jako hnojiva fosfáty a superfosfáty.

Sloučeniny

PH₃ - fosfan
bezbarvý a jedovatý plyn

a) oxidy

P₄O₆ - dimer-oxid fosforitý
bílá krystalická látka, která vzniká nedokonalým spalováním fosforu
P₄O₁₀ - dimer-oxid fosforečný
bílá látka podobná sněhu, která vzniká spalováním fosforu za plného přístupu vzduchu

b) kyseliny

H₃PO₂ - kyselina fosforná
jednosytná kyselina
H₃PO₃ - kyselina trihydrogenfosforitá
dvojsytná kyselina
HPO₃ - kyselina fosforečná
H₃PO₄ - kyselina trihydrogenfosforečná
středně silná kyselina; jedna ze základních surovin chemického průmyslu

c) soli kyseliny trihydrogenfosforečné (H₂PO₄^-, HPO₄^2-, PO₄^3-)

KH₂PO₄ - dihydrogenfosforečnan draselný
hnojivo
(NH₄)₂HPO₄ - hydrogenfosforečnan amonný
využívá se jako hnojivo a k impregnaci tkanin
Ca₃(PO₄)₂ - fosforečnan vápenatý
výroba hnojiv (tzv. superfosfátů)