|
O fósforo (grego φωσφόρος [phosphorus],
portador de luz) é um elemento químico de símbolo P,
número atômico 15 (15 prótons e 15 elétrons) e massa
atómica igual a 31 u.
Etimologia
Por sua etimologia ´fósforo´ significa ´luz brilhante´ e
provém do latim ´phosphorus´, que por sua vez se
originou no grego ´phosphoros´, formada de ´phos´ (luz)
e do sufixo ´phoros´(portador).
É um sólido na temperatura ambiente, tendo sido
descoberto em 1669 por Henning Brand.
É um não-metal multivalente pertencente à série química
do nitrogênio (grupo 15 ou 5 A) que se encontra na
natureza combinado, formando fosfatos inorgânicos,
inclusive nos seres vivos. Não é encontrado no estado
nativo porque é muito reativo, oxidando-se
espontaneamente em contato com o oxigênio do ar
atmosférico, emitindo luz (fenômeno da fosforescência).
O fosforo é o único macronutriente que não existe na
atmosfera, se não unicamente em forma sólida nas rochas.
Ao mineralizar-se, é captado pelas raízes das plantas e
se incorpora a cadeia trófica dos consumidores,
devolvendo ao solo, nos excrementos ou através da morte.
Uma parte do fosforo é transportada por correntes de
água. Ali, se incorpora na cadeia trófica marinha ou se
acumula e se perde nos solos marinhos, aonde nao pode
ser aproveitada pelos seres vivos, até que o afloramento
de algas profundas possam reincorporá-lo na cadeia
trófica. A partir do "guano" ou excremento de aves
pelicaniformes, o fósforo pode ser reutilizado como
"guano" reiniciando um novo ciclo.
Aplicações
O ácido fosfórico concentrado, que pode conter entre 70
e 75% de pentóxido (P2O5) é importante para a
agricultura, já que forma os fosfatos empregados para a
produção de fertilizantes.
Os fosfatos são usados para a fabricação de cristais
especiais para lâmpadas de sódio e no revestimento
interno de lâmpadas fluorescentes.
O fosfato monocálcio é utilizado como pó de confeite
para bolos e outros produtos, em confeitarias.
É importante para a produção de aço e bronze.
O Fosfato trissódico é empregado como agente de limpeza
para amolecer a água e prevenir a corrosão da tubulação.
O Fósforo branco tem aplicações militares em bombas
incendiárias e bombas de efeito moral.
Também é usado em fósforos de segurança, pirotecnia,
pastas de dente, detergentes, pesticidas e outros
produtos.
Ação biológica
Os compostos de fósforo intervêm em funções vitais para
os seres vivos, sendo considerado um elemento químico
essencial. O fósforo tem relevante papel na formação
molecular do ADN e do ARN, bem como do ATP, adenosina
tri-fosfato. As células utilizam-no para armazenar e
transportar a energia na forma de fosfato de adenosina.
Além disso, funciona como íons tampões, impedindo a
acidificação ou alcalinização do protoplasma.
História
O fósforo — do latim phosphŏrus, e este do grego
φωσφόρος, portador de luz — antigo nome do planeta
Vênus, foi descoberto pelo alquimista alemão Henning
Brand em 1669, na cidade de Hamburgo, ao destilar uma
mistura de urina e areia na procura da pedra filosofal.
Ao vaporizar a uréia obteve um material branco que
brilhava no escuro e ardia com uma chama brilhante. Ao
longo do tempo, as substâncias que brilham na
obscuridade passaram a ser chamadas de fosforescentes.
Brand, a primeira pessoa conhecida a descobrir o
elemento químico, manteve esta descoberta por um tempo
em segredo.
O nome ´fósforo´ adquiriu novo significado graças ao
químico britânico John Walker, que descobriu um composto
que ardia ao ser friccionado contra certas superfícies.
Havia nascido o ´fósforo´ comum, colocado à venda por
Walker em 7 de abril de 1827. Inicialmente foi um
artifício perigoso, pois soltava chispas e costumava
queimar as pessoas ou chamuscar sua roupa, até que em
1832 o austríaco J. Siegal conseguiu fabricar os
primeiros fósforos de segurança.
Os fósforos atuais são fabricados com sulfato de
antimônio, súlfuros e agentes oxidantes tais como
clorato de potássio.
A raiz grega ´phos, photos´ aparece também em palavras
como ´fotografia´, ´fóton´ e muitas outras que de alguma
maneira se originaram na idéia de ´luz´.
Abundância e obtenção
Devido a sua reatividade, o fósforo não é encontrado
nativo na natureza, porém forma parte de numerosos
minerais. A apatita é uma importante fonte de fósforo,
existindo jazidas relevantes deste mineral em Marrocos,
Rússia, EUA e em outros países.
A forma alotrópica branca pode ser obtida de várias
maneiras. Uma delas é a obtenção do fosfato tricálcico a
partir das rochas. Aquecido em um forno a 1450 °C em
presença de sílica e carbono, o fosfato é reduzido a
fósforo, que se libera na forma de vapor.
2Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 +10 C → 6CaSiO3 + 10 CO + P4 - 3084
kJ
O fósforo branco obtido na forma de vapor é então
condensado em água, evitando-se a presença de ar para
que não inflame.
Precauções
O fósforo branco é extremamente venenoso - uma dose de
50 mg pode ser fatal - e muito inflamável, por isso,
deve ser armazenado submerso em água. Em contato com a
pele provoca queimaduras. A exposição contínua ao
fósforo provoca a necrose da mandíbula.
O fósforo vermelho se inflama espontaneamente em
presença de ar e não é tóxico, porém deve-se manuseá-lo
com cuidado, já que pode transformar-se em fósforo
branco e produzir emissões de vapores tóxicos se
aquecido.
Outros dados
Encontra-se na sua maior parte nas rochas e se dissolve
com a água da chuva, sendo levado até os rios e mares.
Boa parte do fósforo de que precisamos são ingeridos
quando nos alimentamos de peixe. Nossos ossos armazenam
cerca de 750 g de fósforo sob a forma de fosfato de
cálcio. A falta de fósforo provoca o raquitismo nas
crianças e nos adultos tornando seus ossos quebradiços.
"O Alquimista na Busca pela Pedra Filosofal (1771)" por
Joseph Wright, representando Henning Brand na descoberta
do elemento fósforo.Com a morte das plantas e animais
este fósforo retorna ao solo e é absorvido por novas
plantas. Nas rochas fosfálicas é retirado o fosfato,
usado em fertilizantes e na fabricação de detergentes. O
uso doméstico destes detergentes é a maior causa da
poluição dos rios pelo fósforo. Mesmo a água tratada de
esgotos, que volta aos rios, pode ainda conter fosfatos.
Na Mitologia Grega, Fósforo (ou Eósforos) era um Deus
Menor retratado como um cavaleiro armado com uma tocha.
Sendo o representante do planeta Vênus (que apenas era
identificado com a Deusa do Amor pelos romanos), Fósforo
foi, mais tarde, com o advento do Cristianismo,
identificado com a figura de Lúcifer, o Anjo portador da
Luz que, por sua vaidade, caiu ao se julgar superior a
Deus-Javé.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Fósforo, P, 15
Série química não-metais
Grupo, período, bloco 15 (VA), 3, p
Densidade, dureza 1823 kg/m3,
Aparência incolor/vermelho/branco
Número CAS
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 30,973762(2) u
Raio atómico (calculado) pm
Raio covalente 106 pm
Raio de Van der Waals 180 pm
Configuração electrónica [Ne] 3s2 3p3
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 5
Estado(s) de oxidação
Óxido
Estrutura cristalina Alótropos com várias estruturas
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 317,3 K
Ponto de ebulição 553,6 K
Entalpia de fusão 0,657 kJ/mol
Entalpia de vaporização 12,129 kJ/mol
Temperatura crítica K
Pressão crítica Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som m/s a 20 °C
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 2,19
Calor específico (branco, 25 ºC) 12,4 J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica (300 K) (branco) 0,236 W/(m·K)
1º Potencial de ionização 1011,8 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1907 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2914,1 kJ/mol
4º Potencial de ionização kJ/mol
5º Potencial de ionização kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isós mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
31P 100 % estável, com 16 neutrões
32P sintético 14,28 dias β− 1,709 32S
33P sintético 25,3 dias β− 0,249 33S
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
Referências
Enciclopedia Libre
Los Alamos National Laboratory - fósforo
WebElements.com - fósforo
EnvironmentalChemistry.com - fósforo
http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo_%28elemento%29
|
