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Fósforo

 

História

O fósforo foi descoberto pela primeira vez em 1669 pelo médico alemão Henning Brand (1630-1692). Brand é pouco famoso em química.

Ele é às vezes chamado o último dos alquimistas. A alquimia era uma espécie de pré-ciência que existiu desde cerca de 500 aC até o fim do século 16.

Alquimistas queria encontrar uma maneira de mudar chumbo, ferro e outros metais em ouro. Eles também queriam encontrar uma maneira de ter a vida eterna.

Alquimia continha muita magia e misticismo de ser uma ciência real. Mas desenvolveu-se um número de técnicas e produzido muitos novos materiais que foram mais tarde verificou serem úteis em química moderna.

O fósforo é um elemento fascinante que ocorre em pelo menos três formas muito diferentes. Se ficarem expostos ao ar, ele pega fogo em sua própria.

Ele também brilha no escuro. Hoje em dia, o seu uso mais importante é no fabrico de ácido fosfórico (H 3 PO4).Ácido fosfórico, por sua vez, é utilizado para o fabrico de fertilizantes e uma série de outros produtos menos importantes.

Descoberta e nomeação

Fósforo e seus compostos podem ter sido conhecido antes da descoberta de Brand.

Manuscritos antigos referem-se a materiais que brilham no escuro. A palavra usada por essas matérias hoje é fosforescente. Os primeiros cristãos observado o uso de "lâmpadas perpétuas" que brilhavam no escuro. As luzes podem ter contido fósforo ou um dos seus compostos.

Ainda, Brand foi o primeiro a registar o processo de tomada de fósforo puro. Ninguém sabe como ele decidiu que a urina pode conter uma substância química que poderia ser usada para transformar chumbo em ouro. Seus experimentos para encontrar tal um produto químico foram, naturalmente, um fracasso. Mas ele fez uma descoberta acidental ao longo do caminho.

Essa descoberta foi um material que brilhava no escuro: fósforo.

Os cientistas ficaram fascinados quando ouviram da descoberta de Brand. Eles tentaram repetir a pesquisa. Alguns tentaram convencê-lo a vender a sua descoberta para reis e príncipes. O novo elemento parecia ser uma maneira de ficar rico e se tornar famosa.

Mas Brand nunca foi interessado nessas idéias. Em vez disso, ele deu todo o fósforo ele preparou.

Outros cientistas logo começou a experimentar com o elemento.

Uma das primeiras descobertas que eles fizeram foi o quão perigoso é fósforo.

Um cientista escreveu que um funcionário deixou algumas fósforo em cima de sua cama um dia. Mais tarde naquela noite, a cama abrange explodiu em chamas.

O fósforo pegou fogo por si só!

Eventualmente, método de fazer fósforo da marca se tornou amplamente conhecido. O elemento juntou ferro, ouro, prata, arsênico, e um punhado de outros elementos químicos conhecidos início.

Pouco se sabe sobre o que aconteceu a Brand após a sua descoberta. Na verdade, não há nenhum registro de onde ou quando ele morreu.

Símbolo - P

Elemento não metálico pertencente ao Grupo V da Tabela Periódica.

Número atômico: 15,
Configuração eletrônica:
[Ne] 3s2 3p3,
MA =
30,9738,
d =
1,82 g.cm-3 (branco),
d =
2,20 g.cm-3 (vermelho),
d =
2,70 g.cm-3 (preto),
d =
2,36 g.cm-3 (violeta),
PF =
44,1° C (branco-alfa ),
PE =
280° C (branco-alfa).
Número de prótons / Elétrons:
15
Número de nêutrons: 16
Classificação: não-metálicos
Cristal Estrutura: Monoclinic
Densidade @ 293 K: 1,82 g / cm3
Cor: branco.
Data da descoberta:
1669
Descobridor: Hennig Marca
Nome de Origem: a partir das palavras gregas Phosphorus (luz) e phoros (ao portador)
Usos: fertilizantes, detergentes
Obtido a partir de: rocha fosfática

O fósforo tem várias formas alotrópicas.

O fósforo branco-alfa consiste de tetraedros de P4.

A forma branco-beta é estável abaixo de -77° C.

Se o fósforo branco-alfa for dissolvido em chumbo e aquecido a 500° C obtém-se a forma violeta. O fósforo vermelho, que é uma combinação do branco e do violeta, é obtido por aquecimento do fósforo branco-alfa a 250° C na ausência de ar.

Também há uma forma alotrópica preta com estrutura do tipo do grafite, preparada por aquecimento do fósforo branco a 300° C com catalisador de mercúrio.

O elemento é muito reativo. Forma fosfetos com metais e se liga covalentemente formando compostos de fósforo (III) e fósforo (IV).

O fósforo é um elemento essencial dos organismos vivos.

Ocorre em várias rochas de fosfato e é extraído por aquecimento de carvão (coque) e óxido de silício (IV) em forno elétrico (1500° C).

Junto com ele são produzidos silicato de cálcio e monóxido de carbono.

Foi descoberto em 1669 por Brandt.

Estrutura atômica

Fósforo

Número de níveis de energia: 3

  1. Primeiro Nível de energia: 2
    Segundo Nível de Energia: 8
    Terceiro Nível de energia: 5

Usos

O fósforo branco é usado em chamas e dispositivos incendiários.

O fósforo vermelho é no material preso no lado de caixas de fósforos, usado para golpear fósforos de segurança contra a iluminá-los.

De longe, o maior uso de compostos de fósforo é para fertilizantes.

Fosfato de amônio é feito a partir de minérios fosfatados. Os minérios são primeiro convertidos em ácidos fosfóricos, antes de ser transformada em fosfato de amónio.

O fósforo também é importante na produção de aço. Os fosfatos são ingredientes em alguns detergentes, mas estão começando a ser extinto em alguns países.

Isso é porque eles podem levar a níveis elevados de fosfato no abastecimento de água naturais que causam algas indesejadas a crescer. Os fosfatos também são utilizados na produção de vidros especiais e porcelana fina.

Aparência

As duas principais formas de fósforo são fósforo branco e fósforo vermelho.

O fósforo branco é uma cera sólida e venenoso contato com a pele pode causar queimaduras graves.

Ele brilha no escuro e é espontaneamente inflamável quando exposto ao ar.

O fósforo vermelho é um sólido não-tóxico amorfo.

Propriedades físicas

Fósforo existe em pelo menos três formas alotrópicas.

Alótropos são formas de um elemento com diferentes propriedades físicas e químicas.

Os três allotropes principais são nomeados por suas cores: fósforo branco (também chamado fósforo amarelo), fósforo vermelho, preto e fósforo (também chamado fósforo violeta). Estas formas alotrópicas todos têm diferentes propriedades físicas e químicas.

O fósforo branco é uma cera sólida transparente. O seu ponto de fusão é de 44,1 ° C (111 ° F) e o seu ponto de ebulição é de 280 ° C (536 ° F).

Tem uma densidade de 1,88 gramas por centímetro cúbico. Se mantido num vácuo, sublima, se forem expostos à luz.

A sublimação é o processo pelo qual um sólido alterações diretamente a um gás quando aquecido, em primeiro lugar, sem alterar a um líquido.

O fósforo branco está fosforescente. Ele dá um lindo brilho esverdeado-branco.

Ele não se dissolver bem em água, embora não se dissolvem em outros líquidos, tais como benzeno, clorofórmio, e carbono dissulfureto.

O fósforo branco às vezes aparece ligeiramente amarelado por causa de traços de fósforo vermelho.

O fósforo vermelho é de um pó vermelho. Ela pode ser feita por aquecimento de fósforo branco com um catalisador a 240 ° C (464 ° F). Um catalisador é uma substância utilizada para acelerar ou retardar uma reação química sem sofrer qualquer mudança em si. Sem um catalisador, o fósforo vermelho sublima a 416 ° C (781 ° F). A sua densidade é de 2,34 gramas por centímetro cúbico. Ele não se dissolve na maioria dos líquidos.

O fósforo vermelho e o fósforo branco são alótropos do elemento químico fósforo, que diferem entre si pela atomicidade.

Fósforo preto parece com pó de grafite. A grafite é uma forma de carbono utilizada em "levar" lápis.

Fósforo preto pode ser feita mediante a aplicação de pressão extrema de fósforo branco.

Tem uma densidade de 3,56 a 3,83 gramas por centímetro cúbico. Uma das suas propriedades interessantes é que ele conduz uma corrente eléctrica, apesar de ser um não-metal.

Marca estava convencido de que a chave para a mudança de metais em ouro poderia ser encontrado na urina. Em vez disso, ele encontrou fósforo.

Propriedades quimicas

O fósforo branco é a forma que ocorre mais vulgarmente à temperatura ambiente. É muito reativo. Ele combina com o oxigênio tão facilmente que ele pega fogo espontaneamente (automaticamente). Como medida de segurança, o fósforo branco é armazenada debaixo de água em laboratórios químicos.

Usos e compostos

Em 1996, 91 por cento de toda a rocha de fosfato extraído nos Estados Unidos foi utilizado para fazer fertilizantes.

Agricultores modernos usam enormes quantidades de sintético (artificial) de fertilizantes em suas lavouras.

Este fertilizante sintético contém azoto, fósforo, e potássio, os três elementos essenciais para o crescimento das plantas.

Estes elementos normalmente ocorrem no solo, mas podem não estar presentes em quantidades suficientes grandes.

Adicionando-los por meio de fertilizantes sintéticos ajuda as plantas crescem melhor. A maioria dos agricultores adicionar alguma forma de fertilizantes sintéticos para os seus campos a cada ano. Essa demanda por fertilizantes sintéticos responsável pela maior utilização de compostos de fósforo.

O fósforo e os seus compostos têm outras utilizações. Estas utilizações são responsáveis ??por cerca de 10 por cento de todas as fósforo produzidos.

Por exemplo, os compostos conhecidos como pentassulfureto de fósforo (P 2 S 5) e sesquissulfureto de fósforo (P 4 S 3) são usados ??para fazer madeira e papel de segurança jogos normais. Estes compostos revestir a ponta do jogo. Quando o jogo está riscado sobre uma superfície, o pentassulfureto de fósforo ou fósforo sesquissulfureto explode em chamas. Ela inflama outros produtos químicos na cabeça do jogo.

Outro composto de fósforo, com um certo número de utilizações é oxicloreto de fósforo (POCI3). Este composto é utilizado no fabrico de aditivos para gasolina, na produção de certos tipos de plástico, como um agente retardador de fogo, e no fabrico de transistores para dispositivos eletrônicos.

Função

O fósforo é um elemento de vital importância no crescimento e saúde dos animais, participando tanto da estrutura quanto das diversas funções bioquímicas e fisiológicas das células.

Sua principal função no organismo é de formação da estrutura óssea na construção e manutenção do esqueleto animal dando suporte aos órgãos e músculos. No osso, o fósforo está intimamente combinado com o cálcio na forma de hidroxiapatita.

Age sobre o equilíbrio ácido-básico dos fluidos através do sistema-tampão fosfato.

Atua como constiutinte de fosfolipídeos estruturais nas membranas celulares tornando-se necessário para a absorção, movimentação, deposição e utilização das gorduras no organismo.

Também é essencial para que ocorra a absorção de glicídios bem como para que ocorra o seu metabolismo uma vez que á a fonte de energia para processos metabólicos essenciais (contração muscular, condução de impulso neural, transporte epitelial) sendo armazenado em ligações de fosfato de alta energia na adenosina trifosfato (ATP). Também participa do metabolismo de proteínas e de outros minerais.

É um componente de ácidos nucléicos (DNA e RNA) e de fosfoproteínas envolvidas na fosforilação oxidativa das mitrocôndrias. Além disso, faz parte do composto 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG) reduzindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, facilitando a liberação de oxigênio aos tecidos. Ainda, o fosfato é um significante tampão urinário, sendo o fosfato urinário o principal responsavel pela acidez urinária (Dibartola & Willard, 2006)

O fósforo é fundamental no metabolismo intermediário de proteína, lipídeos e carboidratos e como parte do glicogênio. Estimula enzimas glicolíticas (hexoquinase, fosfofrutoquinase) e participa na fosforilação de vários intermediários glicolíticos. O fosfato controla a atividade de enzimas como a glutaminase, essencial para a amoniagênese(estimulada pelo aumento das concentrações de fosfato), e a 1-alfa-hidroxilase, necessária para a ativação de vitamina D (estimulada pelas menores concentrações de fosfato).

Fósforo - Organismo Humano

A maioria do fósforo do nosso corpo se encontra no esqueleto combinado ao cálcio e 10% dos tecidos moles, músculos, fígado e baço. Está, como o cálcio, sob a influência da vitamina D e do hormônio paratiroideano.

Ele goza um papel estrutural ao nível da célula, notadamente nos fosfolipídeos, constituintes das membranas celulares. Participa de numerosas atividades enzimáticas e sobretudo tem um papel fundamental para a célula como fonte de energia sob a forma de ATP (adenosina trifosfato). É graças ao fósforo que a célula pode dispor de reservas de energia.

As necessidades em fósforo são largamente cobertas pela alimentação corrente. Com efeito, ele se encontra em quantidade relativamente importante nos numerosos alimentos, notadamente aqueles que contém cálcio (leite, queijo, frutas secas).

Às vezes, existem causas múltiplas de carência em fósforo: diminuição dos aportes no curso da alimentação parenteral exclusiva, alcoolismo crônico, jejuns ou desnutrição prolongadas (pessoas velhas), perdas de origem digestiva (diarréias, vômitos, pancreatite crônica,) ou precipitação por antiácidos gástricos em tratamentos prolongados (hidróxido de alumínio ou magnésio, tratamentos gástricos freqüentemente prescritos). Enfim, a excreção renal é aumentada no hiperparatireoidismos, no raquitismo, no deficitda vitamina D ou em casos de utilização de certos medicamentos (barbitúricos, por exemplo).

As hipofosforemias podem ser assintomáticas ou, ao contrário, provocar certo número de sinais clínicos dominados por uma forte diminuição dos reflexos, parestesias (formigamentos) das extremidades e ao redor do orifício bucal, fraqueza muscular e distúrbios da atenção.

O fósforo é classicamente prescrito em caso de des- mineralização óssea, de sobrecarga física e intelectual e na espasmofilia.

Para certos autores, o fósforo seria atualmente um mineral muito abundante. Os fosfatos são muito utilizados na indústria agro-alimentícia e fazem parte dos aditivos de numerosos alimentos como as salsichas, queijos fundidos, sobremesas-creme, sorvetes e bebidas. Seu excesso causaria, por conseqüência, uma mobilização exagerada do cálcio ósseo, com aumento dos riscos de osteoporose nas mulheres menopáusicas. Hipótese que fica a ser provada, mas que mostraria uma vez mais a necessidade de um aporte equilibrado dos diversos minerais e oligoelementos.

Fonte: www.rsc.org/www.chemistryexplained.com/www.ufrgs.br/www.oligopharma.com.br

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