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磷嘅特性
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磷喺元素周期表中嘅位置
總體特性
名稱, 符號, 序號 磷、P、15
系列 非金屬
, 周期, 元素分區 15族(VA), 3, p
密度硬度 白磷: 1823 kg/m3,NA
紅磷: 2340 kg/m3,NA
黑磷: 2670 kg/m3,NA
顏色同埋外表 無色 / 紅色 / 銀白色
P,15.jpg
地殼含量 0.09 %
原子屬性
原子量 30.973762(2)原子量單位
原子半徑 (計算值) 100(98)pm
共價半徑 106 pm
範德華半徑 180 pm
價電子排布 []3s23p3
電子喺每能級嘅排布 2,8,5
氧化價(氧化物 ±3,5,4(弱酸性)
晶體結構 單斜晶體
物理屬性
物質狀態 固態
熔點 317.3 K(44.2 °C
沸點 550 K (277 °C)
摩爾體積 17.02×10-6m3/mol
汽化熱 12.129 kJ/mol
熔化熱 0.657 kJ/mol
蒸氣壓 20.8 (294K)
聲速 無數據
其他性質
電負性 2.19(鮑林標度
比熱 1040 J/(kg·K)
電導率 1.0×10-9/(米歐姆)
熱導率 0.235 W/(m·K)
第一電離能 1011.8 kJ/mol
第二電離能 1907 kJ/mol
第三電離能 2914.1 kJ/mol
第四電離能 4963.6 kJ/mol
第五電離能 6273.9 kJ/mol
穩定嘅同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量
MeV
衰變產物
31P 100 % 穩定
喺冇特別注明嘅情況下用嘅係
國際標准基准單位單位同埋標准氣溫同埋氣壓

係一種化學元素,佢嘅化學符號P,佢嘅原子序數係15。

性狀[編輯]

係一種易起化學反應嘅、有毒嘅氮族非金屬元素。佢嘅化學反應活性同埋毒性取決於形態嘅唔同而有所區別。

單質磷嘅同素異形體[編輯]

  • 黑磷(金屬磷)
    • 化學結構類似石墨,所以可以導電。
    • 化學式一般寫成P。
    • 深黑色粉末
  • 白磷(黃磷)
    • 化學式:P4
    • 淡黃蠟似半透明可以結晶嘅固體,喺黑暗中可以發光。喺特臭,劇毒。比重係1.83,熔點係44.4,沸點係287度。
  • 紅磷(赤磷)
    • 化學結構係巨型共價分子。
    • 化學式一般寫成P。
    • 鮮紅色粉末,冇毒,比重係2.296,熔點係725度,係黃磷於壓力下惰氣中加熱8-10日而得出嚟
  • 紫磷
    • 化學結構係層狀,但同黑磷不同。
    • 化學式一般寫成P。

發現[編輯]

化學史上第一個發現磷元素嘅人,要推返去十七世紀嘅一個德國漢堡商人波蘭特(Henning·Brand,約1630年~約1710年)。佢係一個相信煉金術嘅人,由於佢曾經聽過傳說中從尿入面可以整到“金屬之王”黃金,於是抱住圖謀發財嘅目的,用尿做咗大量實驗。1669年,佢喺一次實驗入面,將木炭石灰等同尿溝埋,加熱蒸餾,雖然冇得到黃金,但竟然意外咁得到一種好靚嘅物質,佢色白質軟,可以喺黑暗嘅地方放出閃爍嘅亮光,於是波蘭特就起咗個名俾佢,叫“冷光”,嚟個就係今日稱之為白磷嘅物質。波蘭特對於制造嘅方法,起初收收埋埋,不過,佢發現嚟種新物質嘅消息就即刻傳滿成個德國

德國化學家孔克爾曾經用過盡種種方法想搵出嚟一個秘密嘅制法,終於搵倒嚟種所謂嘅發光嘅物質,係由尿入面提取出嚟嘅,於是佢亦開始用尿嚟做試驗,經過千辛萬苦,終於喺1678年成功。佢係將新鮮嘅尿蒸餾,等佢蒸餾到水分就快乾嘅時候,拎出黑色嘅殘渣,放喺地窯入面,等佢腐爛,經過幾日之後,佢將黑色殘渣拎出嚟,同兩倍嘅“尿渣”入面嘅細砂混合。一齊放喺曲頸瓶入面,加熱蒸餾,瓶頸就連接住裝水嘅收容器。起初用微火加熱,然後用大火干餾,直至尿入面嘅揮發性物質完全蒸發之後,磷喺收容器入面凝結成白色蠟狀嘅固體。後來,佢為佐介紹磷,寫咗一本書,個名叫《論奇異嘅磷質同埋佢嘅發光丸》。

喺磷元素嘅發現上,英國化學家波義爾差唔多同孔克爾同時,同佐同佢相近嘅方法都整倒磷。波義爾嘅學生漢克維茨(Codfrey·Hanckwitz)曾經用過嚟種方法喺英國整倒較多嘅磷,成為商品運到去歐洲其他國家賣。佢喺1733年曾經發表過論文,介紹整磷嘅方法,不過講得好含糊,之後,又有人喺動物嘅骨質入面發現倒磷。

名點嚟[編輯]

由於單質磷喺空氣入面會自燃發光,喺英文入面,磷嘅嚟自希臘文Phosphoros,原本指「啟明星」,好「光」咁解。而喺中文,磷本來係指薄石。

分佈[編輯]

磷喺地殼入面嘅含量係0.09%。磷唔單止以單質存在,通常會喺磷酸鹽中天然存在,尤其係磷灰石。磷亦存在喺生物體入面,係原生質嘅基本成分。

制備[編輯]

磷嘅現代制法係將磷酸鈣同砂(主要成分係二氧化硅)同埋焦炭一起放喺電爐入面加熱。為咗條反應式易啲理解,可以寫成兩步,如下:

  • Ca3(PO4)2+3SiO2=3CaSiO3+P2O5
  • P2O5+5C=2P+5CO

同位素[編輯]

內文: 磷嘅同位素

已發現磷嘅同位素總共有13種,包括磷27至到磷39,其中只有磷31係穩定,其他同位素都有放射性

含氧酸[編輯]

磷有5種比較重要嘅含氧酸:

名稱 化學式 磷嘅氧化數化合價 結構式 N元酸
磷酸(正磷酸) H3PO4 +5 Phosphoric acid2.svg
焦磷酸 H4P2O7 +5
     OH      OH
     |       |
 O = P - O - P = O
     |       |
     OH      OH
4
偏磷酸 HPO3 +5
  O
  \\
   P - OH
  //
  O
1
亞磷酸 H3PO3 +3
    OH
    |
H - P = O
    |
    OH
2
次磷酸 H3PO2 +1
    OH
    |
H - P = O
    |
    H
1

用途[編輯]

磷可以用喺安全火柴煙花燃燒彈同埋化肥,仲可以保護金屬表面唔會生鏽

磷酸嘅用途亦好廣泛。

對人體嘅影響[編輯]

磷係人體入面含量較多嘅元素之一,只係比少啲。磷係骨骼同牙齒嘅構成材料之一。正常成年人骨入面嘅含磷總量大約有600~900克,人體每100毫升全血入面含磷35-45毫克。磷可以保持人體內代謝平衡,喺調節能量代謝過程入面發揮重要嘅作用。佢係生命物質核苷酸嘅基本成分。佢參與體內嘅酸堿平衡嘅調節,參與體內嘅脂肪嘅代謝。

磷缺乏會出現喺低磷血症,引起紅細胞白細胞血小板嘅異常,軟骨病。磷過多會導致高磷血症,令血液入面血鈣降低導致骨質疏鬆。

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