FÓSFORO

Número atómico:                                      15
Grupo:                                                     15
Periodo:                                                   3
Configuración electrónica:                         [Ne] 3s² 3p³
Estados de oxidación:                              -3 +3 +5
Electronegatividad:                                    2.19
Radio atómico / pm:                                  110.5
Masa atómica relativa:                              30.973762 ± 0.000002

El fósforo fue descubierto hacia el año 1669 por el alquimista alemán Hennig Brand. Su nombre procede del griego phosphoros que significa productor de luz. El fósforo se presenta en tres formas alotrópicas diferentes: blanco, rojo y negro. Muy difundido en la corteza terrestre, donde, en forma de sales de los ácidos fosfóricos, se halla constituyendo numerosos minerales (apatito, turquesa, fosfatos de hierro y cobre, etc.). Se utiliza en la producción de fertilizantes y detergentes, en fuegos pirotécnicos, cerillos y en armas incendiarias.

 

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                            1820                  (blanco, 293 K)

                                                                       2200                  (rojo, 293 K)

                                                                       2690                  (negro, 293 K)

Volumen molar / cm³mol^-1:                               17.02                  (blanco, 293 K)

                                                                        14.08                (rojo, 293 K)

                                                                       11.51                 (negro, 293 K)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                           1E+17                 (20 °C)

 

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                            0.235
Punto de fusión / °C:                                                44.15
Punto de ebullición / °C:                                           280.5
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                           2.51
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                                51.9
Calor de atomización / kJ mol^-1:                                   314

 

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:                  1011.82
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:                 1907.47
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                    2914.14

 

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                                           -
en la corteza terrestre / ppm:                                             1050
en los océanos / ppm:                                                        0.07

 

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

cúbica simple

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=1131

Grupo espacial:

Pm3m

 

ISÓTOPOS

Isótopo                              Masa atómica relativa                          Porcentaje por masa (%)

³¹P                                         30.9737615(2)                                                  100

 

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                                         E^o / V

PO₄^3- + 3H⁺ + 2e^- HPO₃^2- + H₂O                                                 +0.121

HPO₄^2- + 2H⁺ + 2e^- HPO₃^2- + H₂O                                               - 0.234

H₂PO₄^- + H⁺ + 2e^- HPO₃^2- + H₂O                                                   - 0.447

H₂PO₄^- + 2H⁺ + 2e^- H₂PO₃^- + H₂O                                                 - 0.260

H₃PO₄ + H⁺ + 2e^- H₂PO₃^- + H₂O                                                    - 0.329

H₃PO₄ + 2H⁺ + 2e^- H₃PO₃ + H₂O                                                   - 0.276

PO₄^3- + 8H⁺ + 5e^- P (rojo) + 4H₂O                                                   - 0.128

PO₄^3- + 8H⁺ + 5e^- P (blanco) + 4H₂O                                                - 0.156

HPO₄^2- + 7H⁺ + 5e^- P (rojo) + 4H₂O                                                 - 0.288

HPO₄^2- + 7H⁺ + 5e^- P (blanco) + 4H₂O                                             - 0.316

H₂PO₄^- + 6H⁺ + 5e^- P (rojo) + 4H₂O                                                 - 0.358

H₂PO₄^- + 6H⁺ + 5e^- P (blanco) + 4H₂O                                            - 0.386

H₃PO₄ + 5H⁺ + 5e^- P (rojo) + 4H₂O                                                - 0.383

H₃PO₄ + 5H⁺ + 5e^- P (blanco) + 4H₂O                                               - 0.411

PO₄^3- + 11H⁺ + 8e^- PH₃(g) + 4H₂O                                                - 0.123

HPO₄^2- + 10H⁺ + 8e^- PH₃(g) + 4H₂O                                             - 0.212

H₂PO₄^- + 9H⁺ + 8e^- PH₃(g) + 4H₂O                                                 - 0.265

H₃PO₄ + 8H⁺ + 8e^- PH₃(g) + 4H₂O                                                 - 0.281

H₃PO₃ + 2H⁺ + 2e^- H₃PO₂ + H₂O                                                   - 0.499

HPO₃^2- + 5H⁺ + 3e^- P (rojo) + 3H₂O                                               - 0.298

HPO₃^2- + 5H⁺ + 3e^- P (blanco) + 3H₂O                                           - 0.346

 

Efectos del Fósforo sobre la salud

El Fósforo puede ser encontrado en el ambiente más comúnmente como fosfato. Los fosfatos son substancias importantes en el cuerpo de los humanos porque ellas son parte del material de ADN y tienen parte en la distribución de la energía. Los fosfatos pueden ser encontrados comúnmente en plantas. Los humanos han cambiado el suministro natural de fósforo radicalmente por la adición de estiércol ricos en fosfatos. El fosfato era también añadido a un número de alimentos, como quesos, salsas, jamón. Demasiado fosfato puede causar problemas de salud, como es daño a los riñones y osteoporosis. La disminución de fosfato también puede ocurrir. Estas son causadas por uso extensivo de medicinas. Demasiado poco fosfato puede causar problemas de salud.
El Fósforo en su forma pura tiene un color blanco. El fósforo blanco es la forma más peligrosa de fósforo que es conocida. Cuando el fósforo blanco ocurre en la naturaleza este puede ser un peligro serio para nuestra salud. El fósforo blanco es extremadamente venenoso y en muchos casos la exposición a él será fatal. En la mayoría de los casos la gente que muere por fósforo blanco ha sido por tragar accidentalmente veneno de rata. Antes de que la gente muera por exposición al fósforo blanco ellos a menudo experimentan náuseas, convulciones en el estómago y desfallecimiento. El fósforo blanco puede causar quemaduras en la piel, dañar el hígado, corazón y riñones.

 

Efectos ambientales del Fósforo

Fósforo blanco: El fósforo blanco estra en el ambiente cuando es usado en industrias para hacer otros productos químicos y cuando el ejército lo usa como munición. A través de descargas de aguas residuales el fósforo blanco termina en las aguas superficiales cerca de las fábricas donde es usado.
El fósforo blanco no es probablemente esparcido, porque este reacciona con el oxígeno bastante rápido.
Cuando el fósforo termina en el aire a través de los tubos de escape este teminará usualmente reaccionando con el oxígeno al instante para convertirse en partículas menos peligrosas. Pero en suelos profundos y en el fondo de los ríos y lagos el fósforo puede permanecer miles de años y más.
Fosfatos: Los fosfatos tienen muchos efectos sobre los organismos. Los efectos son mayormente consecuencias de las emisiones de grandes cantidades de fosfatos en el ambiente debido a la minería y los cultivos. Durante la purificación del agua los fosfatos no son a menudo eliminado correctamente, así que pueden expandirse a través de largas distancias cuando se encuentran en la superficie de las aguas.
Debido a la constante adición de fosfatos por los humanos y que exceden las concentraciones naturales, el ciclo del fósforo es interrumpido fuertemente.
El incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales aumenta el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas. Estos organismos usan grandes cantidades de oxígeno y previenen que los rayos de sol entren en el agua. Esto hace que el agua sea poco adecuada para la vida de otros organismos. El fenómeno es comúnmente conocido como eutrofización.