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Fósforo

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Posición del fósforo en la tabla periódica; grupo 15, periodo 3
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Nombre, símbolo, Z: Fósforo, P, 15
Serie química: No metales
Grupo, periodo, bloque: 15, 3 , p
Configuración electrónica: [He] 3s2 3p4
Propiedades atómicas
Masa atómica: 30,973761 uma
Radio atómico: 98 pm
 - Medio 100 pm
 - Covalente 106 pm
 - De Van der Waals 180 pm
Nº de oxidación (óxido): ±3, 5, 4
(levemente ácido)
Electronegatividad: 2,19 (Pauling)
Potencial de ionización 1011,8 (kJ/mol):
 - 2.º = 1907
 - 3.º = 2914,1
 - 4.º = 4963,6
 - 5.º = 6273,9

† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas
Estado: Sólido
Estructura cristalina: Monoclínica
Color: Blanco/rojo/incoloro
Fósforo rojo en polvo
Densidad: 1823 kg/ (blanco)
2340 kg/m³ (rojo)
2670 kg/m³ (negro)
Dureza (Mohs): Sin datos
Conductividad eléctrica: 1,0×10-9 S/m
Conductividad térmica: 0,235 W/(m·K)
Calor específico: 769 J/(kg·K)
Punto de fusión: 317,3 K
Entalpía de fusión: 0,657 kJ/mol
Punto de ebullición: 550 K
Entalpía de vaporización: 12,129 kJ/mol
Presión de vapor: 20,8 Pa a 294 K
Velocidad del sonido: Sin datos
Isótopos más estables
iso. AN (%) Vida media MD ED (MeV) PD
31P 100 El P es estable con 16 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.

El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. Es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (grupo 15) que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz, dando nombre al fenómeno de la fosforescencia.

Índice

[escribe] Características principales

El fósforo común es un sólido ceroso de color blanco con un característico olor desagradable, pero puro es incoloro. Este no metal es insoluble en agua, y se oxida espontáneamente en presencia de aire formando pentóxido de fósforo, por lo que se almacena sumergido en agua.

Existen varias formas alotrópicas del fósforo siendo las más comunes el fósforo blanco y el rojo; ambos formando estructuras tetraédricas de cuatro átomos. El fósforo blanco, extremadamente tóxico e inflamable presenta dos formas, alfa y beta, con una temperatura de transición de -3,8 °C; expuesto a la luz solar o al calor (300ºC) se transforma en fósforo rojo en reacción exotérmica. Éste es más estable y menos volátil y tóxico que el blanco y es el que se encuentra normalmente en los laboratorios y con el que se fabrican la cerillas. El fósforo negro presenta una estructura similar al grafito y conduce la electricidad, es el más denso de los tres estados y no se inflama.

[escribe] Aplicaciones

El ácido fosfórico concentrado, que puede contener entre 70 y 75% de pentóxido (P2O5) es importante para la agricultura, ya que forma los fosfatos empleados en la producción de fertilizantes.

[escribe] Papel biológico

Los compuestos de fósforo intervienen en funciones vitales para los seres vivos, por lo que está considerado como un elemento químico esencial. El fósforo inorgánico, por ejemplo, forma parte de las moléculas de ADN y ARN, las células lo utilizan para almacenar y transportar la energía mediante el adenosín trifosfato, y además es un elemento importante en el protoplasma celular y el tejido nervioso.

[escribe] Historia

El fósforo —del latín phosphŏrus, y éste del griego φωσφόρος, portador de luz— antiguo nombre del planeta Venus, fue descubierto por el alquimista alemán Hennig Brand en 1669 en Hamburgo al destilar una mezcla de orina y arena (utilizó 50 cubos) mientras buscaba la piedra filosofal; al evaporar la urea obtuvo un material blanco que brillaba en la oscuridad y ardía con una llama brillante; desde entonces, las substancias que brillan en la oscuridad sin arder se las llama fosforescentes. Brand, la primera persona conocida que ha descubierto un elemento químico, mantuvo su descubrimiento en secreto pero otro alquimista alemán, Kunckel, lo redescubrió en 1677 y enseñó a Boyle la forma de obtenerlo.

Símbolo del P usado por Dalton, un círculo con tres radios Símbolo químico empleado por Dalton para el fósforo.

[escribe] Abundancia y obtención

Debido a su reactividad, el fósforo no se encuentra nativo en la naturaleza, pero forma parte de numerosos minerales. La apatita es una importante fuente de fósforo, existiendo importantes yacimientos en Marruecos, Rusia, EE. UU. y otros países.

La forma alotrópica blanca se puede obtener por distintos procedimientos; en uno de ellos, el fosfato tricálcico, obtenido de las rocas, se calienta en un horno a 1450ºC en presencia de sílice y carbono reduciendo el fósforo que se libera en forma de vapor.

2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 +10 C → 6 CaSiO3 + 10 CO + P4 - 3084 kJ

[escribe] Precauciones

El fósforo blanco es extremadamente venenoso —una dosis de 50 mg puede ser fatal— muy inflamable por lo que se debe almacenar sumergido en agua, y en contacto con la piel provoca quemaduras. La exposición continua al fósforo provoca la necrosis de la mandíbula.

El fósforo rojo no se inflama espontáneamente en presencia de aire y no es tóxico, pero debe manejarse con precaución ya que puede producirse la transformación en fósforo blanco y la emisión de vapores tóxicos al calentarse.

[escribe] Referencias

H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh  
  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
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