Fósforo (P), elemento químico não metálico da família do nitrogênio (Grupo 15 [Va] da tabela periódica) que, à temperatura ambiente, é um sólido incolor, semitransparente, macio e ceroso, que brilha no escuro.
Propriedades do elemento
| número atômico | 15 |
|---|---|
| peso atômico | 30.9738 |
| ponto de fusão (branco) | 44,1 ° C (111,4 ° F) |
| ponto de ebulição (branco) | 280 ° C (536 ° F) |
| densidade (branca) | 1,82 grama / cm 3 a 20 ° C (68 ° F) |
| estados de oxidação | −3, +3, +5 |
| configuração eletrônica | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 |
História
Os alquimistas árabes do século XII podem ter isolado fósforo elementar por acidente, mas os registros não são claros. O fósforo parece ter sido descoberto em 1669 por Hennig Brand, um comerciante alemão cujo hobby era alquimia. A marca permitiu que 50 baldes de urina permanecessem até que apodrecessem e "produzissem vermes". Ele então cozinhou a urina até uma pasta e a aqueceu com areia, destilando assim o fósforo elementar da mistura. Brand relatou sua descoberta em uma carta a Gottfried Wilhelm Leibniz e, a partir de então, demonstrações desse elemento e sua capacidade de brilhar no escuro, ou "fosforescência", despertaram interesse público. O fósforo, no entanto, permaneceu uma curiosidade química até cerca de um século depois, quando provou ser um componente dos ossos. A digestão dos ossos com ácido nítrico ou sulfúrico formava ácido fosfórico, a partir do qual o fósforo podia ser destilado por aquecimento com carvão. No final de 1800, James Burgess Readman, de Edimburgo, desenvolveu um método de forno elétrico para produzir o elemento a partir de rocha fosfática, que é essencialmente o método empregado atualmente.
Ocorrência e distribuição
O fósforo é um elemento muito amplamente distribuído - o 12º mais abundante na crustEarth's, para o qual contribui com cerca de 0,10% em peso. Sua abundância cósmica é de cerca de um átomo por 100 átomos de silício, o padrão. Sua alta reatividade química garante que não ocorra no estado livre (exceto em alguns meteoritos). O fósforo ocorre sempre como o íon fosfato. As principais formas combinadas na natureza são os sais de fosfato. Verificou-se que cerca de 550 minerais diferentes contêm fósforo, mas, dentre eles, a principal fonte de fósforo é a série de apatita na qual existem íons cálcio juntamente com íons fosfato e quantidades variáveis de íons fluoreto, cloreto ou hidróxido, de acordo com a fórmula [Ca 10 (PO 4) 6 (F, Cl ou OH) 2]. Outros minerais importantes que contêm fósforo são a wavellite e a vivianita. Geralmente, átomos de metal como magnésio, manganês, estrôncio e chumbo substituem o cálcio no mineral e silicato, sulfato, vanadato e ânions similares substituem os íons fosfato. Depósitos sedimentares muito grandes de fluoroapatita são encontrados em muitas partes da Terra. O fosfato do esmalte ósseo e dentário é a hidroxiapatita. (O princípio de diminuir a cárie dentária por fluoretação depende da conversão da hidroxiapatita na fluoroapatita mais dura e mais resistente à cárie.)
A principal fonte comercial é o fosforito, ou rocha fosfática, uma forma maciça impura de apatita com carbonato. As estimativas do total de rocha fosfática na crosta terrestre são em média de 65.000.000.000 de toneladas, das quais Marrocos e Saara Ocidental contêm cerca de 80%. Essa estimativa inclui apenas minério que é suficientemente rico em fosfato para conversão em produtos úteis pelos métodos atuais. Também existem grandes quantidades de material com menor teor de fósforo.
O único isótopo de fósforo que ocorre naturalmente é o da massa 31. Os outros isótopos da massa 24 à massa 46 foram sintetizados por reações nucleares apropriadas. Todos estes são radioativos com meias-vidas relativamente curtas. O isótopo da massa 32 tem uma meia-vida de 14.268 dias e provou ser extremamente útil em estudos de rastreamento envolvendo a absorção e o movimento do fósforo nos organismos vivos.
