Fosforul

Fosforul se gaseste in natura numai sub forma de ioni de fosfat, PO4??, cea mai stabila combinatie a acestui element. Principalul mineral continand fosfor, format la solidificarea scoartei pamantului, este apatita, care poate fi considerata ca o solutie solida de fosfat de calciu, dar este in realitate un compus cristalizat, format din ioni de Ca2+, PO43- si F-, corespunzand formulei brute: Ca5[(PO4) 3F]. Prin actiunea lenta a agentilor atmosferici (CO2 si H2O) apatita se transforma in fosforite. Acestea sunt mult mai raspandite, in concentratii mici, in solul cultivabil al padurilor si au o mare importanta pentru viata plantelor. Se gasesc in putine locuri pe glob si zacaminte mari, exploatabile, de fosforite. Fosforitele (considerate inainte, in mod eronat, ca fosfat tricalcic) sunt in realitate amestecuri neomogene de hidroxil-apatita, Ca5[(PO4) 3OH] si carbonat-apatita, Ca10[(PO4) 6CO3] (H2O). Partea anorganica a oaselor vertebratelor este un amestec de multa hidroxil-apatita cu putina carbonat-apatita. Se cunosc doua forme alotropice extreme ale fosforului: fosforul alb si fosforul negru si, intre acestea, formele intermediare fosforul violet, fosforul rosu si fosforul rosu deschis. Forma cea mai saraca in energie, deci cea mai stabila, este fosforul negru. Intre diferitele forme alotropice ale fosforului nu exista puncte de transformare reversibila (ca la sulf); raportul dintre ele este deci cel al monotropiei.

Fosforul alb se obtine prin calcinarea fosfatului de calciu (apatite sau fosforite) cu carbune. In procedeul industrial se adauga insa dioxid de siliciu (nisip), al carui rol este de a pune in libertate din ionul de fosfat, pentaoxidul de fosfor mai reactiv.

Reactia necesita o temperatura ridicata (peste 2000 C) si se efectueaza de aceea in cuptorul electric, cu electrozi de carbune. Vaporii de fosfor formati sunt condusi in apa (spre a evita aprinderea lor in contact cu aerul) si se condenseaza astfel, sub forma de fosfor alb, P4. Fosforul alb se prezinta ca o masa cristalina, transparenta, de consistenta cerii. El poate fi taiat cu cutitul (sub apa, din cauza pericolului de aprindere). Expus la lumina, fosforul alb se acopera cu o pojghita de fosfor rosu, care il face sa apara galben; de aici numele de fosfor galben care i se da adesea.

Fosforul alb se topeste la 44 C, formand un lichid incolor ce arata o deosebita tendinta spre supraracire, putand fi pastrat mai multa vreme la temperatura camerei fara sa se solidifice. Punctul de fierbere este 287oC. Chiar la temperatura camerei formeaza vapori (miros caracteristic de usturoi), iar la 100oC poate fi distilat usor intr-un curent de vapori de apa, proprietate care se poate folosi si pentru purificarea sa.

Fosforul alb se dizolva usor in sulfura de carbon, in triclorura si tribromura de fosfor si in grasimi; este insa insolubil in apa si in alcool. Prin evaporarea solutiei in sulfura de carbon se obtin cristale lucioase, transparente, apartinand sistemului ...