شرح كامل عن الفسفور الأبيض

من طرف hop 14/5/2012, 3:14 pm

الفوسفور Phosphorus

[size=25]P

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[/size]

العدد الذري : 15
عدد الكتلة : 30.9738
درجة الانصهار : 44.1 درجة مئوية
درجة الغليان : 280 درجة مئوية
الكثافة : 1.82 جم / سم3
نصف القطر : 1.09 أنجستروم
اعداد الأكسدة : -3 , +3 , +5
السالبية الكهربية : 2.19
النظائر : P-31 100%
التوزيع الالكتروني : Ne]3s2 3p3]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[center] تاريخ الفوسفور ووجوده في الطبيعة

اكتشف [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
في عام 1669 بواسطة الكيميائي الألماني هيننج براند (H.Brand) وذلك أثناء
تبخيره للبول في حيز بعيد عن الهواء , وكان هدفه البحث عن( حجر الفلاسفة )
والمعلوم أن البول يحتوي على ميتا فسفات الصوديوم وهذه تختزل بالكربون الى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] .

وقد تحدث براند الى كرافت ( Kraft ) عن تجربته وقد نقلها هذا الى العالم
الإنجليزي بويل الذي تمكن من تحضيره بتسخين البول مع الرمل , وكان شيل
(Scheele ) أول من حضر [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من فسفات الكالسيوم الطبيعي .
وتسمية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ناتجة عن الاغريقية Phos وتعني الضوء وPhoros وتعني Bearer أي ( حامل الضوء ) وذلك لانه يتوهج في الظلام .

لايوجد [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في الطبيعة على حالة منفردة وذلك لما يتميز به من نشاط كيميائي ملحوظ .
يوجد [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بنسبة 0.13 % من تركيب القشرة الأرضية , ويعد معدن الأباتيت الفلوري [x3Ca3 (PO4)2.Ca(F,Cl)] من أهم مصادره في الطبيعة حيث يحتوي على نسبة 42.3 % (P2O5 ) , ويتواجد على شكل منشور سداسي منتظم .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ومن المصادر الأخرى للفسفور في الطبيعة الفوسفوريت [x3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 ]
وفوسفات الحديدالثنائي [Fe3(PO4)2.8H2O]

ويوجد [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في كل من المملكتين النباتية والحيوانية في البروتين وكذلك في العظام فيوجد على صورة هيدروكسي أباتيت . [x3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2] أو كربوناتو أباتيت [x3Ca3(PO4)2.CaCO3.H2O] وتحتوي المواد البرازية في كل من الإنسان والحيوان على نسبة كبيرة من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] إذ يكون 40 % من رماده .

الأشكال التآصلية للفوسفور

يوجد الفوسفور العنصر في إحدى عشر صورة , ولكن أكثرها شيوعاً الفوسفور الأصفر ( [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] المصفر ) والفوسفور الأحمر والفوسفور الأسود .

الفوسفور الأصفر ( [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] المصفر )

تحضير الفوسفور الأبيض

يحضر الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
من فوسفات الكالسيوم ( ومن الفوسفوريت أو من رماد العظام ) بتسخينه مع
مخلوط الرمل وفحم الكوك في فرن كهربائي عند درجة حرارة بين 1000 – 1500
درجة مئوية فيتكون أولاً خامس أكسيد الفوسفور الذي يختزل الى الفوسفور
بالكربون .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ويتصاعد [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من الفرن بشكل بخار فيبرد بالماء وينقى بإعادة تقطيره في معوجات من الحديد .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

قديماً كان يحضر الفوسفور من فوسفات الكالسيوم بمعالجتها أولاً بحمض
الكبريتيك حيث يتكون حمض الفسفوريك وبالتسخين يتحول الى حمض الميتافسفوريك ,
ثم يختزل بالكربون حيث يتصاعد الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وبخار
الفوسفور الذي يفصل بالتبريد .

خواصه

الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ( يكون أبيض اللون صافي عندما يكون جديداً ) عبارة عن كتلة صلبة شفافة لينة كالشمع له رائحة تشبه رائحة الثوم .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] سام جداً ( 50 ملجرام ) تمثل جرعة تقريبية مميتة، ويمكن أن يسبب حروقاً خطيرة عند لمسه .
تبلغ كثافته 1.82 ودرجة انصهاره 44.1 م ودرجة غليانه 280 م . يذوب الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بقلة في الكحول وبوفرة في الإثير والبنزين والتربنتينا وثاني كبريتيد الكربون والزيوت النباتية .
يتكون الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من جزيئات رباعية لها شكل هرمي , بحيث ترتبط كل ذرة فوسفور بثلاث ذرات فوسفور اخرى لتكون هرم رباعي الأوجه .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

تفاعلاته

يتميز الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بنشاط كيميائي ملحوظ .

1- التفاعل مع الأكسجين .

يشتعل الفوسفور ذاتياً إذا عرض للهواء إذا كان في حالة تجزئ دقيق مكوناً دخاناً أبيضاً .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وإذا غمست ورقة ترشيح في محلول الفوسفور في ثاني كبريتيد الكربون مثلاً ثم عرضت للهواء لوحظ أن الورقة تشتعل بمجرد تبخر المذيب .

أما قطع الفوسفور الكبيرة نسبياً فإنها تشتعل كذلك إذا عرضت للهواء عند
درجة تزيد قليلاً عن 50 درجة مئوية أو بالإحتكاك . ولذلك يحفظ الفوسفور
دائماً في زجاجات تحت الماء .

2- التفسفر

من خواص [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] انه يضئ في الظلام ويعزى ذلك الى تأكسد طبقة البخار التي تحيط به .

ايضاً عندما يحفظ [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] تحت الماء ويسخن ببطء يبدأ يتوهج مكوناً لهباً بارداً ( درجة حرارة هذا اللهب منخفضة وبالتّالي يدعى كلهب باردة ) .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

3- التفاعل مع القلويات

يتفاعل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] مع القلويات مكوناً الفسفين .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

4- التفاعل مع الكلور

يشتعل الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في جو من الكلور مكوناً ثالث وخامس كلوريد الفوسفور .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

5- التفاعل مع المعادن

يتفاعل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] مع الكثير من المعادن مثل الصوديوم والمغنسيوم مكوناً الفسفيدات .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

6- التفاعل مع حمض النيتريك

يتفاعل مع حمض النيتريك كعامل إختزال قوي حيث يتكون حمض الفوسوفوريك و ثاني أكسيد النيتروجين .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

الفوسفور الأحمر

تحضيره

يتم الحصول على الفوسفور الأحمر بتسخين الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الى درجة حرارة 350 درجة مئوية لعدة ساعات في أوتوكلاف حديدي . يحتوي الفوسفور المتحول ما بين 0.5 الى 10.0 % من الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
حيث يعزل بمعالجته بمحلول هيدروكسيد الصوديوم المخفف والساخن أو ثنائي
كبريتيد الكربون أو البنزين , ومن ثم يرشح الفوسفور الأحمر في مرشحات ضاغطة
ويغسل ويجفف ويعبأ في علب معدنية .

خواصه

مسحوق أحمر بنيّ .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

يتركب الفوسفور الأحمر من تركيب شبكي معقد حيث ترتبط عدة جزيئات من P4 معاً بروابط قوية .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ولعل الإختلاف في التركيب بين الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] والأحمر يفسر خمول الفوسفور الأحمر النسبي , وغير ذلك من الإختلافات .

لا يذوب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
الأحمر في ثاني كبريتيد الكربون , تبلغ كثافته 2.3 ودرجة غليانه 592.5
درجة مئوية وهو عديم الرائحة , غير سام وأقل خطراً من الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] , كا أنه أكثر استقراراً وأقل نشاطاً من الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
, فلا يتحد مع الكبريت أو الهالوجينات إلا عند درجات الحرارة المرتفعة كما
أنه لا يضئ في الظلام , ولا يتفاعل مع القلويات إلا عند التسخين عند درجات
حرارة عالية , كما أنه لا يتفاعل مع الأكسجين إلا عند تسخينه عند درجة 260
درجة مئوية .

الفوسفور الأسود

تحضيره

يتم الحصول على الفوسفور الأسود مبلوراً بتسخين الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
عند درجة حرارة 220- 370 درجة مئوية تحت ضغط مرتفع يصل الى 1200 ضغط جوي
لمدة ثمانية أيام في وجود الزئبق كمحفز مع قليل من الفوسفور الأسود .

خواصه

تبلغ كثافته 2.70 , ثابت في الهواء , يمتاز الفوسفور الأسود عن الأشكال الأخرى للفوسفور بقدرته على نقل التيار الكهربائي .

استخدامات الفوسفور

يستخدم الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في صناعة مركبات الفوسفور وصناعة مواد خامدة للحريق كما يستخدم الفوسفور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
في صنع منتجات مثل الصلب، والبلاستيك، ومبيدات الحشرات , وسم للفيران ،
والأسمدة، والعقاقير، وغذاء الحيوان، ومزيلات عسر الماء والمنظفات .

بينما يستخدم الفوسفور الأحمر في صنع أعواد الثقاب المأمونة ( ثقاب الأمان
تشتعل فقط إذا حكت على سطح يحوي فوسفوراً أحمر , أما التي تحك أينما كان
فتحوي مركباً فوسفورياً في رؤوسها ) .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ايضاً يستخدم في صناعة مبيدات الذباب, ومصابيح الإضاءة المتوهجة .