15	FÓSFORO	P
	1s22s2p63s2p3

DESCUBRIMIENTO

Año	Descubridor	Nacionalidad
1.669	Hennig Brand	Alemania

En 1.669 el comerciante y alquimista alemán Henning Brand, que estaba a la búsqueda de la piedra filosofal intentando preparar oro a partir de la plata, obtuvo una sustancia que tenía la propiedad de lucir en la oscuridad al destilar una mezcla de arena y los restos que quedaban tras evaporarse la orina. La orina constituyó durante un siglo la materia prima para la obtención de fósforo hasta que, en 1.771, Scheele encontró un método para extraerlo de los huesos calcinados. Su nombre procede del griego phosphoros que significa productor de luz.

ABUNDANCIA Y ESTADO NATURAL

El fósforo se distribuye ampliamente en la naturaleza y ocupa el 11º lugar en abundancia entre los elementos en la corteza terrestre. No se encuentra en estado libre sino principalmente como fosfato. Se encuentra también en estado combinado en los suelos fértiles y en muchas aguas minerales.

PROPIEDADES

El fósforo se presenta en distintas variedades alotrópicas que difieren bastante en sus propiedades. Las dos variedades más importantes son el fósforo rojo y el fósforo blanco.

El fósforo blanco (P₄) es un sólido blando, translúcido, de olor aliáceo y de aspecto ceroso, que se obtiene por condensación de los vapores de fósforo. No se disuelve en el agua ni en el alcohol, pero es soluble en sulfuro de carbono, benceno, aceites vegetales, amoníaco líquido y éter. Tanto el sólido como sus vapores son muy venenosos por lo que debe manejarse con mucho cuidado. El fósforo blanco es muy activo y se combina con la mayor parte de los elementos. Arde en el oxígeno con una llama blanca muy brillante produciendo nubes de óxido de fósforo (V) sólido. Aproximadamente a 50°C se produce su inflamación.

Estructura:Tetraédrica

Expuesto al aire se oxida lentamente y produce el fenómeno de la fosforescencia, que se observa en la oscuridad. Dado que esta reacción es exotérmica, se produce con bastante frecuencia la inflamación espontánea del fósforo blanco, por lo que suele guardarse bajo el agua. Parece ser que la fosforescencia se debe a la oxidación lenta del fósforo blanco a óxido de fósforo (III) emitiéndose energía en forma luminiscente. El fósforo blanco se transforma lentamente en rojo por la acción de la luz por lo que es necesario guardarlo en la oscuridad.

El fósforo rojo está constituído por pequeños cristales y alguna otra modificación amorfa y tiene la apariencia de un polvo rojo. Se obtiene cuando se calienta fósforo blanco a 250°C en ausencia de aire. Se sublima dando el mismo vapor que el fósforo blanco y cuando se condensa el vapor se obtiene fósforo blanco. Su temperatura de inflamación ronda los 400°C. No se disuelve en los mismos disolventes que el fósforo blanco ni produce fosforescencia ni resulta venenoso cuando se encuentra puro. En realidad el fósforo rojo es fósforo violeta que se obtiene por disolución de fósforo blanco en plomo fundido. El fósforo rojo es menos reactivo que el blanco, y no se oxida fácilmente con el aire. La mayoría de los compuestos fosforados son trivalentes o pentavalentes. El fósforo se combina fácilmente con el oxígeno para formar óxidos, de los que son más importantes el trióxido de fósforo (P₂O₃ ) y el pentóxido de fósforo (P₂O₅ ).

El trióxido de fósforo, sólido cristalino blanco, se usa como agente reductor. Es delicuescente, esto es, es disuelto por la humedad del aire. El vapor es tóxico.

El pentóxido de fósforo, blanco, delicuescente, sólido amorfo, sublima a 250°C. Reacciona con el agua para formar ácido fosfórico y se usa como agente desecante. El fósforo forma hidruros con el hidrógeno ; es importante el hidruro de fósforo o fosfina PH₃, que es comparable al amoníaco (NH₃), el hidruro de nitrógeno. Todos los halógenos se combinan directamente con el fósforo para formar haluros, que se usan en la preparación de hidrácidos y compuestos orgánicos.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica:	30,9738 uma
Punto de Fusión:	44,1 °C
Punto de Ebullición:	280 °C
Densidad:	1,8230 g/cm³
Dureza (Mohs):	0,5
Potencial Estándar de Electrodo:	- 0,06v P | PH3 solución ácida
Conductividad Térmica:	0,24 J/m s °C
Conductividad Eléctrica:	0,0 (mOhm.cm)-1
Calor Específico:	739,86 J/kg °K
Calor de Fusión:	2,5 kJ/mol
Calor de Vaporización:	12,41 kJ/mol
Calor de Atomización:	315,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación:	-3, -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5
1ª Energía de Ionización:	1011,7 kJ/mol
2ª Energía de Ionización:	1903,2 kJ/mol
3ª Energía de Ionización:	2911,9 kJ/mol
1ª Afinidad Electrónica:	72 kJ/mol
Radio Atómico:	1,28 Å
Radio Covalente:	1,06 Å
Radio Iónico:	P-3 = 2,12 Å P+3 = 0,44 Å P+5 = 0,34 Å
Volumen Atómico:	17 cm³/mol
Polarizabilidad:	3,6 ų
Electronegatividad (Pauling):	2,19

Resumen de Reactividad

	Con aire:	Vigorosa; arde —> P2O5 ; P2O3
	Con H2O:	No reacciona
	Con HCl 6M:	No reacciona
	Con HNO3 15M:	Suave; —> NOx
	Con NaOH 6M:	Suave; puede arder —> PH3

PREPARACION

Se obtiene por fusión del fosfato tricálcico con coque y arena en un horno eléctrico a una temperatura aproximada de 1400ºC. El vapor de fósforo producido se hace pasar a un condensador donde se enfría bajo el agua:

2Ca₃ (PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C = 6 CaSiO₃ + 10CO + P₄

APLICACIONES

Los compuestos comerciales más importantes de fósforo son el ácido fosfórico y sus sales, llamadas fosfatos. La mayoría de los compuestos fosforados se usan como fertilizantes. Los compuestos fosforados se usan también para aclarar las soluciones de azúcar de remolacha y en aleaciones especiales como bronces al fósforo. El fósforo blanco se usa en la elaboración de veneno para las ratas, insecticidas y en la industria pirotécnica y el fósforo rojo se usa para fabricar cerillas. En los fósforos ordinarios la cabeza se compone de una mezcla combustible de azufre y clorato de potasio bañada en sulfuro de fósforo que se inflama por el calor producido en la fricción y produce a su vez la inflamación de la mezcla combustible. En los fósforos de seguridad la cabeza se compone de sulfuro de antimonio mezclado con dicromato de potasio que actúa como oxidante. El rascador de la caja se compone de fósforo rojo y vidrio pulverizado. El calor de la fricción transforma un poco de fósforo rojo en blanco, que se inflama y hace que se prenda la cabeza.

ISOTOPOS

Z	Nombre del Núclido	Vida Media	Spin	Abundancia (%)	Masa Atómica (uma)
15	Fósforo-31	Estable	1/2	100	30,9938
15	Fósforo-32	14,28 dias	1	0,00	31,9739
15	Fósforo-33	24,3 dias	1/2	0,00	32,9717

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