Fosfor

Obsah• Charakteristika• Výskyt: - v těle - v potravinách - v půdě - v přírodě

• Fyzikální vlastnosti• Chemické vlastnosti• Získávání • Využití• Sloučeniny, jejich použití a získávání

• název česky: Fosfor• latinsky: Phosphorus• značka: P• zařazení: nekovy• protonové číslo: 15• relativní atomová hmotnost: 30,973762• paulingova elektronegativita: 2,19• elektronová konfigurace: [Ne] 3s23p3

• krystalická soustava: - krychlová (bílý) - amorfní nebo trigonální (červený) - amorfní nebo kosočtverečná (černý)

• teplota tání: 317,3 K, 44,15°C• teplota varu: 550 K, 277°C• skupina: 15 (V.A)• perioda: 3• skupenství (při 20°C): pevné• oxidační čísla ve sloučeninách: -III, +I, +III, +IV, +V • slučovací teplo [kJ mol-1]: 0,657• objevitel: Hennig Brand• rok objevu: 1669

Fosfor v těle

• spolu s vápníkem se účastní výstavby a udržování zdravých a silných kostí, zubů a pomáhá vytvářet zubní sklovinu

• významný při zásobování tělesných buněk energií• pravděpodobnost nedostatku fosforu u člověka je zcela malá• druhý nejčastěji zastoupený minerál v lidském těle• Průměrně u člověka je ho v těle asi 650g z toho 85% fosforu je

v kostech a zubech, zbytek v krvi a dalších tkáních, v srdci, ledvinách a mozku a ve svalech

• reaguje s mnoha dalšími látkami

Fosfor v potravinách

Doporučená denní dávka fosforu• Děti 180 - 250 mg; děti nad 8 let 550 mg; ženy 500 mg; muži a

těhotné ženy 600 mg; kojící ženy 800 mg.• v ČR je stanovena vyhláškou na 700 mg.

Průměrný obsah fosforu v potravinách (mg/kg)• sýr ementál - 8.600• Fazole - 4.290• hovězí játra - 3.500• kukuřice, zrno - 2.560• Hrách - 3.000• Vejce - 2.200• vepřové , hovězí maso - 1.440• rýže loupaná - 1.200• mléko plnotučné - 870• mouka pšeničná hrubá - 820• ovesné vločky - 440• Jablka - 100

Fosfor v půdě

• Fosfor (P) patří mezi hlavní živiny. Rostliny ho přijímají ve formě aniontu H2PO4. Fosfor dodáváme rostlinám nejčastěji ve formě koncentrovaných fosforečných kombinovaných příp. NP, PK a NPK hnojiv .

• Dobrá zásoba fosforu v půdě zabezpečuje nejen kvalitní výnosy, ale zajišťuje i jeho koloběh v celém potravním řetězci.

Fosfor v přírodě

• v přírodě se volný nevyskytuje• apatit - 3Ca3(PO4)2 ·CaX2 (X = F nebo Cl)

• fluoroapatit - Ca5(PO4)3F

• chloroapatit - Ca5(PO4)3Cl

• hydroxoapatit - Ca5(PO4)3(OH)

• vyskytuje se v živých organismech - kosti, zuby - apatit karbonátový 3Ca3(PO4)2·CaCO3 ·H2O

• DNA, RNA, lipidy

Fyzikální vlastnosti• má 3 modifikace• černý fosfor (kovový)– vzniká zahříváním bílého fosforu na 220 °C za tlaku 1,2 GPa– vytváří vrstevnaté krystaly– nejméně reaktivní– tepelně i elektricky vodivý– nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech– není jedovatý

• červený fosfor– získává se zahřátím bílého fosforu za nepřístupu vzduchu

při teplotě 270°C– amorfní– nefosforeskuje– není jedovatý– méně reaktivní– nerozpustný ve všech rozpouštědlech

• Bílý fosfor– nejtěkavější a nejreaktivnější pevná forma– kubická soustava– velmi silný jed – 0,05g je pro člověka smrtelná dávka– páry vdechované v malých množstvích po delší dobu

způsobují odumření čelistních a nosních kostí – fosforová nekróza

– měkký jako vosk, nerozpouští se ve vodě– rozpouští se v sirouhlíku, benzenu, etheru– molekula je tetraatomická (P4)

– velmi reaktivní, snadno reaguje s kyslíkem, halogeny, sírou– snadno se oxiduje, proto musí být uchováván pod vodou– na vlhkém vzduchu světélkuje (fosforescence)

Chemické vlastosti

• reaktivita závisí na alotropické modifikaci• tvoří binární sloučeniny se všemi prvky s výjimkou Sb, Bi a

inertních plynů• za normální teploty reaguje s kyslíkem a halogeny• za zvýšené teploty se sírou a kovy

Získávání

• Průmyslově‒ redukcí fosforečnanů křemenným pískem

nebo koksem v elektrické peci:2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 → 6CaSiO3 + P4O10

P4O10 + 10C → P4 + 10CO (t = 1500°C)

Využití

• červený fosfor při výrobě zápalek (do třecích ploch obalů)• bílý fosfor jako zápalná látka (náplně bomb) a k hubení krys.• fosfor se využívá k výrobě fosforečných hnojiv• Vápenaté a sodné fosforečnany se přidávají do zubních past.• Slouží jako součást odrezovacích roztoků, protože velmi

snadno reagují s oxidem železitým.• Sodné soli kyseliny fosforečné se uplatňují jako součást

prášků na praní nebo prostředků na mytí nádobí v automatických myčkách pro změkčení vody

• Jejich přítomnost ve vodě má také antikorozivní účinky a přidávají se do cirkulačních vod pro vytápění (ústřední topení, průmyslové vyhřívací okruhy).

Sloučeniny• fosfidy

– sloučeniny fosforu s kovy– příprava - přímým slučováním červeného fosforu s kovy za vysoké teploty v

inertní atmosféře

a) fosfidy bohaté na kov• obvykle tvrdé, křehké, žáruvzdorné materiály• kovový lesk• vysoká tepelná a elektrická vodivost• termicky stálé• většinou chemicky netečné

c) fosfidy bohaté na fosfor (FeP2, Na3P11,Sr3P14 atd.)• malá termická stálost• Polovodiče

• Halogenidy• sulfidy P4S3, P4S5, P4S7 a P4S10

– vznikají přímým slučováním jednotlivých složek při zvýšené teplotě

– žluté krystalické látky• užití:

– zinečnaté soli těchto kyselin se používají jako aditiva do motorových olejů

• oxidy• užití:

– v laboratoři při sušení plynu a kapalin (dehydratační činidlo)

– Kyseliny– kyselina trihydrogenfosforečná (ortofosforečná)

(H3PO4)• užití:

– povrchová úprava kovů (ochrana před rezivěním)– podklad natíraných nebo smaltovaných povrchů– ochrana před tvorbou puchýřů a oprýskání (karoserie aut,

ledničky, pračky)– chemické leštění hliníku (nahrazuje chromování ozdobných

částí aut)– výroba solí pro potravinářský průmysl– detergenty– zubní pasty– okyselení nápojů sycených oxidem uhličitým (např. coca cola)– výroba hnojiv

soli: dihydrogenfosforečnan vápenatý (Ca(H2PO4)2)

– potravinářství– zubní pasty– součást krmiva pro dobytek

Děkuji za pozornostPetr Šobáň 2.A

• Zdroje: http://uapmv.af.mendelu.cz/cz/vyuka/vyukove_prezentace

www.ordinace.cz/clanek/fosfor/ galenus.cz/mineraly-fosfor.php krejcio.wz.cz/15Fosfor.htm cs.wikipedia.org/wiki/Fosfor