عنصر الفوسفور Phosphorus



أولاً: ما هو عنصر الفوسفور؟ What is Phosphorus element

** الفوسفور عنصر من عناصر الجدول الدوري ، العدد الذري= 15  العدد الكتلي = 31

** التوزيع الإلكتروني لعنصر الفوسفور: 1S2 , 2S2 2P6 , 3S3P3

** الفوسفور عبارة عن لامعدن ، له عدة أشكال متأصلة أهمها الفوسفور الأبيض والفوسفور الأحمر.

** الفوسفور الأبيض هو الصورة المعتادة للفوسفور، يوجد على هيئة مادة جامدة صفراء باهتة اللون، وهي لينة إلى حد ما عند تدفئتها، ولكنها تصبح هشة عند تبريدها.

** الفوسفور الأبيض شديد السمية وتكفي جرعة صغيرة منه لإحداث الوفاة.

** الفوسفور الأحمر فلا رائحة له، وهو غير سام، لذلك يعد الصورة المعتادة للفوسفور المستخدم في التفاعلات الكيميائية.


** الجدول التالي يوضح بعض الخواص العامة لعنصر الفوسفور:

ثانياً: اكتشاف الفوسفور ووجوده في الطبيعة Discovery of Phosphorus

** اكتشف الفوسفور 1669م على يد الكيميائي (براند Brand).

** اشتق الفوسفور أسمه من اليونانية (Phos) وتعنى (ضوء) و (Phoros) وتعنى (حامل) بمعنى حامل الضوء إشارة إلى الفوسفور الأبيض الذي يضيء في الظلام بوجود الأكسجين.

** لشدة فعاليته لا يوجد الفوسفور بشكل حر في الطبيعة وانما يوجد على شكل أملاح حمض الفوسفور.

** وأهم فلزاته في الطبيعة فوسفات ثلاثية الكالسيوم Ca3(PO4)2 ويكون هذا الفلز ممزوجا أحيانا مع كلوريد أو فلوريد الكالسيوم ويدعى هذا المزيج بكلور أباتيت أو فلور أباتيت. كما يوجد على شكل هيدروكسي أباتيت وهي المادة الأساسية التي تدخل في تكوين عظام أسنان الحيوانات والانسان.

ثالثاً: تحضير عنصر الفوسفور Preparation of Phosphorus  

** يستحصل الفوسفور بتسخين مزيج من فوسفات ثلاثية الكالسيوم  Ca3(PO4)2 والسيليكا SiO2 والكربون في فرن كهربائي خاص تصل حرارته حتى 1500 °م.  وتحدث في الفرن التفاعلات التالية:

(1) تتفاعل السيليكا مع فوسفات الكالسيوم معطية خماسي أكسيد الفوسفور وسيليكات الكالسيوم الذي يؤخذ من فتحات جانبية:


(2) يُختزل خماسي الفوسفور بالكربون إلى الفوسفور الحر:


حيث تخرج أبخرة الفوسفور وأحادي أكسيد الكربون من فتحة من أعلى الفرن.

(3) يكثف بخار الفوسفور بتبريده في الماء ويجمع تحت سطح الماء لعزله عن الهواء لتجنب احتراقه.

** يحضر الفوسفور بتسخين سداسي أكسيد الفوسفور:

رابعاً: الخواص الكيميائية لعنصر الفوسفور Chemical properties of Phosphorus  

(1) تفاعل الفوسفور مع الأكسجين Reaction between Phosphorus and Oxygen  

يحترق الفوسفور بصورة عامة في الهواء متحولاً إلى خماسي أكسيد الفوسفور P4O10 إذا كانت كمية الهواء وافرة، أو إلى ثلاثي أكسيد الفوسفور P4O6 إذا كانت كمية الهواء قليلة.

(2) تفاعل الفوسفور مع الماء Reaction between Phosphorus and water

يتفاعل الفوسفور مع الماء بعنف مشكلاً عدة حموض أهمها حمض الفوسفور:

(3) تفاعل الفوسفور مع الكلور Reaction between Phosphorus and Chlorine

يتفاعل الفوسفور مع الكلور بسرعة مشكلاً ثلاثي أو خماسي كلوريد الفوسفور:

 (4)تفاعل الفوسفور مع الكبريت Reaction between Phosphorus and Sulfur

يتفاعل الفوسفور مع الكبريت مشكلاً العديد من كبريتيدات الفوسفور أهمها P4S3

(5) تفاعل الفوسفور مع المعادن Reaction between Phosphorus and Metals

يتحد الفوسفور بالحرارة مع العديد من المعادن مشكلاً فوسفيدات هذه المعادن مثل: Na3P , Mg3P2 , Ca3P2 وهذه المركبات تنحل بشدة في الماء محررة غاز الفوسفين وهيدروكسيد المعدن.

خامساً : استخدامات عنصر الفوسفور Uses of Phosphorus

(1) يحول 90 % من ناتج صناعة الفوسفور إلى حمض الفوسفور الذي يستعمل في الحصول على العديد من أملاح الفوسفات، كما يستعمل في إزالة عسرة المياه عن طريق التفاعل مع أملاح الكالسيوم الموجودة فيه.

(2) يدخل الفوسفور في بعض الخلائط المعدنية ويكسبها القوة والمتانة وعدم التأثر بالماء.

(3) يدخل الفوسفور في تركيب بعض المواد التي تعتمد على حادثة الفسفرة في إصدار الضوء والتي تستعمل في طلاء عقارب الساعات وجوانب الأرصفة والشارات الضوئية.

(4) يدخل الفوسفور في صناعة بعض المركبات السامة والتي تستعمل في القضاء على القوارض.

المراجع: دراسة كيميائية تحليلية مفصلة لعناصر الجدول الدوري / الأستاذ الدكتور حسن بوزيّان أستاذ بقسم الكيمياء بالمدرسة العليا للأساتذة / الجزء الأول / أبريل 2017 / الجزائر.



ليست هناك تعليقات