Просмотр кода страницы Фосфор

{{другие значения|Фосфор (значения)}}
{{Карточка химического элемента
| имя = Фосфор/ Phosphorus (P)
| символ = P
| номер = 15
| вверху = [[Азот|N]]
| внизу = [[Мышьяк|As]]
| изображение = PhosphComby.jpg
| подпись = Образцы жёлтого, красного и фиолетового фосфора
| внешний вид = 
| атомная масса = 30,973762(2)<ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047—1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02|archivedate=2014-02-05|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140205213140/http://www.iupac.org/publications/pac/85/5/1047/}}</ref>
| радиус атома = 128
| энергия ионизации 1 = 1011,2(10,48)
| группа = 15 (устар. 5)
| период = 3
| блок = <br>[[p-элементы|p-элемент]]
| конфигурация = [Ne] 3s<sup>2</sup> 3p<sup>3</sup>,<br> 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3p<sup>3</sup>
| ковалентный радиус = 106
| радиус иона = 35 (+5e) 212 (−3e)
| электроотрицательность = 2,19 <ref>{{cite web |url=http://www.webelements.com/phosphorus/electronegativity.html |title=Phosphorus: electronegativities |publisher=WebElements |lang=en |accessdate=2010-07-15 |archive-date=2010-01-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100107041126/http://webelements.com/phosphorus/electronegativity.html |deadlink=no }}</ref>
| электродный потенциал = 0
| степени окисления = −3<ref>{{cite web|url=http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/special2.htm|title=Sulfur and Phosphorus Compounds|lang=en|accessdate=2010-01-27|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100213011129/http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/special2.htm|archivedate=2010-02-13|deadlink=yes}}</ref>, −1, 0, +1, (+2), +3, +5
| плотность = (белый фосфор)1,82
| теплоёмкость = 21,6<ref name="ХЭ">{{книга|автор=Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.)|заглавие=Химическая энциклопедия: в 5 т|место=Москва|издательство=Большая Российская энциклопедия|год=1999|том=5|страницы=145}}</ref> (ромбич.)
| теплопроводность = (0,236)
| температура плавления = 44,15 °C (317,3 K)
| теплота плавления = 2,51
| температура кипения = 279,85&nbsp;°C (553 K)
| теплота испарения = 49,8
| молярный объём = 17,0
| структура решётки = Кубическая, объёмноцентрированная
| параметры решётки = 18,800
| отношение c/a = 
| температура Дебая = 
}}
{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=15}}
'''Фо́сфор''' ([[Химические знаки|химический символ]] — '''P''', от {{lang-grc|φῶς}} — свет и {{lang-grc2|φέρω}} — несу, {{lang-grc2|φωσφόρος}} — светоносный; также от {{lang-la|'''P'''hosphorus}}) — [[химический элемент]] [[15 группа элементов|15-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — главной подгруппы пятой группы, VA) [[Третий период периодической системы|третьего периода]] [[Периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]] с [[атомный номер|атомным номером]] 15.

Фосфор — один из распространённых [[Химический элемент|элементов]] земной коры: его содержание составляет {{nobr|0,08—0,09 %}} её массы. Концентрация в [[Морская вода|морской воде]] {{nobr|0,07 мг/л}}<ref>J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965</ref>. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической активности. Образует около 190 [[минерал]]ов, важнейшими из которых являются [[апатит]] Ca<sub>5</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> (F,Cl,OH), [[фосфорит]] (Сa<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>) и другие. Фосфор входит в состав всех важнейших биологически важных соединений — [[фосфолипиды|фосфолипидов]] (являющихся основой биомембран), [[гидроксиапатит]]а (основа [[Кость|костной ткани]] и [[Зубы человека|зубов]]), содержится в животных тканях, входит в состав белков ([[казеин]]) и других важнейших органических соединений ([[АТФ]], [[ДНК]]), является элементом жизни.
{{-|left}}

== История ==
[[Файл:JosephWright-Alchemist.jpg|thumb|300 px|left|Картина [[Райт, Джозеф (художник)|Джозефа Райта]] «[[Алхимик, открывающий фосфор]]» ([[1771 год]]), предположительно описывающая открытие фосфора Хеннигом Брандом.]]
''Фосфор'' открыт гамбургским [[алхимия|алхимиком]] [[Бранд, Хенниг|Хеннигом Брандом]] в [[1669 год]]у. Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать [[философский камень]]. Он сфокусировался на опытах с человеческой [[Моча|мочой]], так как полагал, что она, обладая золотистым цветом, может содержать золото или нечто нужное для его добычи. Первоначально его способ заключался в том, что сначала моча отстаивалась в течение нескольких дней, пока не начнёт испускать зловоние (из-за распада белков), а затем кипятилась до клейкого состояния. Нагревая эту пасту до высоких температур и доводя до появления пузырьков, он надеялся, что, сконденсировавшись, они будут содержать золото. После нескольких часов интенсивных кипячений смеси белого песка и выпаренной мочи получились крупицы [[Белый фосфор|белого воскоподобного вещества]], которое очень ярко горело и к тому же мерцало в темноте. Бранд назвал это вещество сначала «холодным огнём», а затем ''phosphorus mirabilis'' ([[Латинский язык|лат.]] «чудотворный носитель света»). В [[Древнегреческая мифология|древнегреческой мифологии]] имя [[Фосфор (мифология)|Фосфор]] (или Эосфор, {{lang-grc|Φωσφόρος}}) носил страж [[Венера (планета)|Утренней звезды]].

Открытие фосфора Брандом стало первым открытием химического элемента со времён античности, но существуют данные, что фосфор умели получать ещё арабские алхимики в [[XII век|XII в.]] Несколько позже фосфор был получен другим немецким химиком — [[Кункель, Иоганн|Иоганном Кункелем]]. Независимо от Бранда и Кункеля фосфор был получен [[Бойль, Роберт|Р. Бойлем]], описавшим его в статье «Способ приготовления фосфора из человеческой мочи», датированной [[14 октября]] [[1680 год]]а и опубликованной в [[1693 год]]у.

Более усовершенствованный способ получения фосфора был опубликован в [[1743 год]]у [[Маргграф, Андреас Сигизмунд|Андреасом Маргграфом]], а чуть позже [[Лавуазье, Антуан Лоран|Лавуазье]] доказал достоверное отношение фосфора к [[Простые вещества|простым веществам]].

Аморфную [[Аллотропия|аллотропную]] модификацию фосфора — красный фосфор P<sub>n</sub> — выделил, нагревая белый фосфор без доступа воздуха, А. Шрёттер в середине XIX в. В 1865 году Гитторф охлаждением красного фосфора в расплавленном свинце получил, как полагали, новую кристаллическую модификацию, которую назвали фиолетовой. Эта модификация была построена из группировок P<sub>8</sub> и P<sub>9</sub>, связанных мостиковыми атомами фосфора в трубки. Однако в настоящее время считается, что фиолетовый фосфор — это крупнокристаллическая модификация красного.

== Физические свойства ==
Элементарный фосфор при [[Стандартные условия|нормальных условиях]] существует в виде нескольких устойчивых [[Аллотропия|аллотропных модификаций]]. Все существующие аллотропные модификации фосфора пока {{nobr|(2021 г.)}} до конца не изучены. Традиционно различают три его модификации: белый, красный, чёрный. Иногда их ещё называют '''главными''' аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные описываемые модификации являются смесью этих трёх. При стандартных условиях устойчивы только две аллотропические модификации фосфора, например, белый фосфор термодинамически неустойчив (квазистационарное состояние) и переходит со временем при нормальных условиях в красный фосфор. Все модификации различаются по [[цвет]]у, [[Плотность|плотности]] и другим физическим и химическим характеристикам, особенно по химической активности. При переходе состояния вещества в более термодинамически устойчивую модификацию снижается [[химическая активность]], например, при последовательном превращении белого фосфора в красный, потом красного в чёрный.
[[Файл:PhosphComby.jpg|thumb|center|700px]]

=== Белый фосфор ===
Белый фосфор представляет собой белое вещество (из-за примесей может иметь желтоватый [[оттенок]]). По внешнему виду он очень похож на очищенный воск или [[парафин]], легко режется ножом и деформируется от небольших усилий.

[[Файл:White phosphorus molecule.jpg|thumb|right|Молекула белого фосфора]]
Белый фосфор имеет молекулярную [[Кристаллическая решётка|кристаллическую решётку]], формула молекулы белого фосфора — P<sub>4</sub>, причём атомы расположены в вершинах [[тетраэдр]]а<ref name="Uch"/>. Отливаемый в инертной атмосфере в виде палочек (слитков), он сохраняется в отсутствие [[воздух]]а под слоем очищенной воды или в специальных инертных средах.

Плохо растворяется в воде<ref name="Uch"/>, но легкорастворим в [[Органические растворители|органических растворителях]]. Растворимостью белого фосфора в [[сероуглерод]]е пользуются для промышленной очистки его от примесей. Плотность белого фосфора из всех его модификаций наименьшая и составляет около {{nobr|1823 кг/м³.}} Плавится белый фосфор при {{nobr|44,1 °C.}} В парообразном состоянии происходит диссоциация молекул фосфора.

Химически белый фосфор чрезвычайно активен. Например, он медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение). Явление такого рода свечения вследствие химических реакций окисления называется [[хемилюминесценция|хемилюминесценцией]] (иногда ошибочно [[фосфоресценция|фосфоресценцией]]). При взаимодействии с кислородом белый фосфор горит даже под водой<ref>[http://school-collection.edu.ru/catalog/res/e0699f11-1c29-e9b9-8350-013b6eae472b/ Горение белого фосфора под водой] {{Wayback|url=http://school-collection.edu.ru/catalog/res/e0699f11-1c29-e9b9-8350-013b6eae472b/ |date=20160617054054 }} — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов</ref>.

Белый фосфор не только активен химически, но и весьма [[яд]]овит: [[летальная доза]] белого фосфора для взрослого человека составляет {{nobr|0,05—0,15 г}}<ref name="ХЭ"/>, а при хроническом отравлении поражает кости, например, вызывает омертвение челюстей<ref name="ХЭ"/>. При контакте с кожей легко самовоспламеняется, вызывая серьёзные [[ожог]]и<ref name="burn_lancet">{{статья|автор=Kemal T. Saracoglu, Ahmet H. Acar, Tamer Kuzucuoglu, Sezer Yakupoglu|заглавие=White phosphorus burn|ссылка=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673610608124|язык=en|издание=[[The Lancet]]|год=2010|том=376|номер=9734|страницы=68|doi=10.1016/S0140-6736(10)60812-4}}</ref><ref>{{статья|автор=Chou TD, Lee TW, Chen SL, Tung YM, Dai NT, Chen SG, Lee CH, Chen TM, Wang HJ.|заглавие=The management of white phosphorus burns|ссылка=https://archive.org/details/sim_burns_2001-08_27_5/page/492|язык=en|издание=Burns|год=2001|том=27|выпуск=5|страницы=492—497|doi=10.1016/S0305-4179(01)00003-1|pmid=11451604}}</ref>.

Под действием света, при нагревании до не очень высоких температур в безвоздушной среде<ref name="Uch">{{книга|часть=§ 30. Фосфор|автор=Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А.|заглавие=Неорганическая химия. Учебник для 9 класса|издание=7-е изд|издательство=[[Просвещение (издательство)|Просвещение]]|место=М.|год=1976|тираж=2350000|страницы=62—65}}</ref>, а также под действием [[ионизирующее излучение|ионизирующего излучения]]<ref name="Slovar">{{статья|заглавие=Радиационная химия|издание=[[Энциклопедический словарь (Педагогика)|Энциклопедический словарь]] юного химика. 2-е изд.|ответственный=Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо|место={{М}}|издательство=[[Педагогика (издательство)|Педагогика]]|isbn=5-7155-0292-6|год=1990|страницы=200}}</ref> белый фосфор превращается в красный фосфор.

=== Жёлтый фосфор ===
Неочищенный белый фосфор обычно называют «жёлтый фосфор». Сильно ядовитое ([[Предельно допустимая концентрация|ПДК]] в атмосферном воздухе {{nobr|0,0005 мг/м³),}} огнеопасное кристаллическое вещество от светло-жёлтого до тёмно-бурого цвета. [[Плотность]] {{nobr|1,83 г/см³,}} плавится при {{nobr|43,1 °C,}} кипит при {{nobr|+280 °C.}} В воде не растворяется, на воздухе легко окисляется и самовоспламеняется. Горит ослепительным ярко-зелёным пламенем с выделением густого белого дыма — мелких частичек декаоксида тетрафосфора P<sub>4</sub>O<sub>10</sub><ref>
{{книга
|автор        = Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак Х. и др.
|часть        = 
|заглавие     = Химия
|оригинал     = Chemie
|ссылка       = 
|издание      = 
|место        = М.
|издательство = Химия
|год          = 1989
|том          = 
|страницы     = 351
|isbn         = 5-7245-0360-3
}}
</ref>.

Так как фосфор реагирует с водой лишь при температуре свыше {{nobr|500 °C,}} то для тушения фосфора используют воду в больших количествах (для снижения температуры очага возгорания и перевода фосфора в твёрдое состояние) или раствор сульфата меди (медного купороса), после гашения фосфор засыпают влажным песком. Для предохранения от самовозгорания жёлтый фосфор хранится и перевозится под слоем воды (или в форме водного раствора хлорида кальция)<ref>{{книга
|заглавие=Химическая энциклопедия|ответственный = Редкол.: Зефиров Н. С. и др.|место=М.|издательство=Большая Российская энциклопедия|год=1998|том=5|страниц=783 |isbn=5-85270-310-9}}</ref>.

=== Красный фосфор ===
[[Файл:P,15.jpg|thumb|Красный фосфор]]
Красный фосфор — это более термодинамически стабильная модификация элементарного фосфора. Впервые он был получен в [[1847 год]]у в Швеции австрийским химиком [[Шрётер, Антон|А. Шрётером]] при нагревании белого фосфора при {{nobr|500 °С}} в атмосфере [[монооксид углерода|угарного газа]] (СО) в запаянной стеклянной ампуле.

Красный фосфор имеет формулу Р<sub>n</sub> и представляет собой [[полимер]] со сложной структурой. В зависимости от способа получения и степени дробления, красный фосфор имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии — тёмно-фиолетовый с медным оттенком, имеет металлический блеск. Химическая активность красного фосфора значительно ниже, чем у белого; ему присуща исключительно малая растворимость. Растворить красный фосфор возможно лишь в некоторых расплавленных металлах ([[свинец]] и [[висмут]]), чем иногда пользуются для получения крупных его кристаллов. Так, например, немецкий физико-химик [[Гитторф, Иоганн Вильгельм|И. В. Гитторф]] в [[1865 год]]у впервые получил прекрасно построенные, но небольшие по размеру кристаллы (фосфор Гитторфа). Красный фосфор на воздухе не самовоспламеняется, вплоть до температуры {{nobr|240—250 °С}} (при переходе в белую форму во время [[Возгонка|возгонки]]), но самовоспламеняется при трении или ударе, у него полностью отсутствует явление [[Хемилюминесценция|хемилюминесценции]]. Нерастворим в воде, а также в бензоле, сероуглероде и других веществах, растворим в трибромиде фосфора. При температуре возгонки красный фосфор превращается в пар, при охлаждении которого образуется в основном белый фосфор.

Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого, поэтому он применяется гораздо шире, например, в производстве [[спичка|спичек]] (составом, в который входит красный фосфор, покрыта тёрочная поверхность спичечных коробков). [[Плотность]] красного фосфора также выше, и достигает {{nobr|2400 кг/м³}} в литом виде. При хранении на воздухе красный фосфор в присутствии влаги постепенно окисляется, образуя гигроскопичный [[оксид]], поглощает воду и отсыревает («отмокает»), образуя вязкую фосфорную кислоту; поэтому его хранят в герметичной таре. При «отмокании» — промывают водой от остатков фосфорных кислот, высушивают и используют по назначению.

=== Чёрный фосфор ===
Чёрный фосфор — это наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Впервые чёрный фосфор был получен в [[1914 год]]у американским физиком [[Бриджмен, Перси Уильямс|П. У. Бриджменом]] из белого фосфора в виде чёрных блестящих кристаллов, имеющих высокую {{nobr|(2690 кг/м³)}} плотность. Для проведения синтеза чёрного фосфора Бриджмен применил давление в {{nobr|2{{e|9}} Па}} (20 тысяч атмосфер) и температуру около {{nobr|200 °С.}} Начало быстрого перехода лежит в области {{nobr|13 000 атмосфер}} и температуре около {{nobr|230 °С.}}

Чёрный фосфор представляет собой чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях. Поджечь чёрный фосфор можно, только предварительно сильно раскалив в атмосфере чистого кислорода до {{nobr|400 °С.}} Чёрный фосфор проводит электрический ток и имеет свойства [[полупроводник]]а. Температура плавления чёрного фосфора {{nobr|1000 °С}} под давлением {{nobr|1,8{{e|6}}}} Па.

== Химические свойства ==
Химическая активность фосфора значительно выше, чем у [[азот]]а. При этом тенденция к образованию кратных связей у фосфора выражена слабее, чем у азота. Это объясняется тем, что две одинарные связи (δ + δ) имеют большую энергию, чем одна двойная (δ + π), а три одинарные (δ + δ + δ) — большую, чем одна тройная (δ + π + π). Поэтому фосфор не образует соответствующие аналоги соединений и ионов азота с кратными связями (N<sub>2</sub>, NO, N<sub>3</sub><sup>−</sup>, N<sub>2</sub><sup>+</sup>). Особенностью фосфора, с другой стороны, является способность образовывать цепочечные и кластерные структуры<ref name="Третьяков">{{книга|автор=Под ред. Ю.Д. Третьякова|заглавие=Неорганическая химия: в 3 т|место=Москва|издательство=Издательский центр «Академия»|год=2004|том=2|страницы=156}}</ref>. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и чёрному фосфору химическая активность снижается. Белый фосфор в воздухе при окислении кислородом воздуха при комнатной температуре излучает видимый свет, свечение обусловлено фотоэмиссионной реакцией окисления фосфора.

В жидком и растворённом состоянии, а также в парах до {{nobr|800 °С}} фосфор состоит из молекул <small><chem>P4</chem></small>. При нагревании выше {{nobr|800 °С}} молекулы диссоциируют:

: <chem>P4 -> 2 P2</chem>.

При температуре выше {{nobr|2000 °С}} молекулы распадаются на атомы.

=== Взаимодействие с простыми веществами ===
Фосфор легко окисляется [[кислород]]ом:

: <chem>4 P + 5 O2 -> 2 P2O5</chem> (с избытком кислорода),
: <chem>4 P + 3 O2 -> 2 P2O3</chem> (при медленном окислении или при недостатке кислорода).

Взаимодействует со многими простыми веществами — [[галоген]]ами, [[Сера|серой]], некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства:

с металлами — [[окислитель]], образует [[фосфиды]]:

: <chem>2 P + 3 Ca -> Ca3P2</chem>.

фосфиды разлагаются водой и кислотами с образованием [[фосфин]]а.

C неметаллами — [[восстановитель]]:

: <chem>4 P + 3 S -> P4S3</chem>,
: <chem>2 P + 5 Cl2 -> 2 PCl5</chem>.

С водородом фосфор практически не соединяется. Однако вода разлагает некоторые фосфиды по реакции, например:

: <chem>Ca3P2 + 6 H2O -> 2 PH3 ^ + 3 Ca(OH)2</chem>

может быть получен аналогичный [[аммиак]]у фосфористый водород ([[фосфин]]) — <small><chem>PH3</chem></small>.

=== Взаимодействие с водой ===
Взаимодействует с водяным паром при температуре выше {{nobr|500 °С,}} протекает реакция [[диспропорционирование|диспропорционирования]] с образованием [[фосфин]]а и [[ортофосфорная кислота|фосфорной кислоты]]:

: <chem>8 P + 12 H2O -> 5 PH3 ^ + 3 H3PO4</chem>.

Реакция взаимодействия красного фосфора и воды с образованием ортофосфорной кислоты и водорода. Реакция протекает при температуре {{nobr|700—900 °C.}} Катализатором могут выступать: платина, медь, титан, цирконий [https://chemiday.com/reaction/3-1-0-2287]:

: <chem>2 P + 8 H2O ->[700-900^oC, kat] 2 H3PO4 + 5 H2 ^</chem>.

=== Взаимодействие с щелочами ===
В холодных концентрированных растворах [[Щёлочь|щелочей]] также медленно протекает реакция диспропорционирования с образованием [[фосфин]]а<ref>{{книга
 |автор    = Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л.
 |заглавие = Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов
 |издание  = 3-е изд., испр |место = М. |издательство  = Химия |год = 2000 |страниц = 480 |isbn = 5-7245-1163-0
}}</ref>:

: <chem>4 P + 3 KOH + 3 H2O ->[\tau] PH3 ^ + 3 KH2PO2</chem>.

=== Восстановительные свойства ===
Сильные окислители превращают фосфор в [[фосфорная кислота|фосфорную кислоту]]:

: <chem>3 P + 5 HNO3 + 2 H2O -> 3 H3PO4 + 5NO ^</chem>,
: <chem>2 P + 5 H2SO4 -> 2 H3PO4 + 5 SO2 ^ + 2 H2O</chem>.

Реакция окисления фосфора происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает [[бертолетова соль]]:

: <chem>6 P + 5 KClO3 -> 5 KCl + 3 P2O5</chem>
: <chem>2 P + KClO3 -> KCl + P2O3</chem>.

== Получение ==
Фосфор получают из [[апатит]]ов или [[фосфорит]]ов в результате взаимодействия с [[Каменноугольный кокс|коксом]] и [[кремнезём]]ом при температуре около {{nobr|1600 °С:}}

: <chem>2 Ca3(PO4)2 + 10 C + 6 SiO2 -> P4 + 10 CO + 6 CaSiO3</chem>,

или:

: <chem>Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 + 5 C -> 3 CaSiO3 + 5 CO + 2 P</chem>.

Образующиеся [[пар]]ы фосфора конденсируются в приёмнике под слоем воды в [[аллотропия|аллотропическую модификацию]] в виде белого фосфора. Вместо фосфоритов для получения элементарного фосфора можно восстанавливать углём и другие [[Неорганические вещества|неорганические соединения]] фосфора, например, в том числе, [[Метафосфорная кислота|метафосфорную кислоту]]:

: <chem>4 HPO3 + 10 C -> P4 + 2 H2O + 10 CO</chem>.

== Изотопы ==
{{Main|Изотопы фосфора}}
Известно более 20 изотопов фосфора (с массовым числом от 24 до 47). Природный изотоп <sup>31</sup>P стабилен. Из радиоактивных изотопов наиболее долгоживущие: <sup>30</sup>P ([[Период полураспада|T<sub>1/2</sub>]] = {{nobr|2,5 мин),}} <sup>32</sup>P (T<sub>1/2</sub> = {{nobr|14,26 суток)}} и <sup>33</sup>P (T<sub>1/2</sub> = {{nobr|25,34 суток)}}<ref name="Nubase2003">Данные приведены по {{Справочник:Nubase2003}}</ref>.

== Применение ==
Фосфор является важнейшим биогенным элементом и в то же время находит очень широкое применение в промышленности. Красный фосфор применяют в производстве спичек. Его вместе с тонко измельчённым стеклом и клеем наносят на боковую поверхность коробки. При трении спичечной головки, в состав которой входят [[хлорат калия]] и сера, происходит воспламенение.

=== Элементарный фосфор ===
Пожалуй, первое свойство фосфора, которое человек поставил себе на службу, — это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропической модификации.

Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый («жёлтый») фосфор, потому он очень часто применяется (в [[фосфорная бомба|зажигательных бомбах]] и пр.).

Красный фосфор — основная модификация, производимая и потребляемая промышленностью. Он с 1830 г. применяется в производстве [[спичка|спичек]], [[взрывчатые вещества|взрывчатых веществ]], зажигательных составов, различных типов [[топливо|топлива]], а также противозадирных смазочных материалов, в качестве газопоглотителя в производстве ламп накаливания.

=== Соединения фосфора в сельском хозяйстве ===
Фосфор (в виде [[фосфат]]ов) — один из трёх важнейших биогенных элементов, участвует в синтезе [[АТФ]]. После окончания Второй мировой войны значительная часть производимой [[фосфорная кислота|фосфорной кислоты]] идёт на получение фосфорных удобрений — [[суперфосфат]]а, [[преципитат (удобрение)|преципитата]], [[аммофос]]ки и др.

=== Соединения фосфора в промышленности ===
Фосфаты широко используются:
* в качестве комплексообразователей (средства для умягчения воды),
* в составе [[Пассивация|пассиваторов]] поверхности [[металл]]ов ([[защита от коррозии]], например, так называемый состав «[[мажеф]]»).

=== Фосфатные связующие ===
Способность фосфатов формировать прочную трёхмерную полимерную сетку используется для изготовления фосфатных и [[Алюмофосфатные связки|алюмофосфатных связок]].

== Биологическая роль соединений фосфора ==
Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Кости человека состоят из [[Гидроксиапатит|гидроксилапатита]] 3Са<sub>3</sub>(РО<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·Ca(OH)<sub>2</sub>, составляющего также основу и [[Зубная эмаль|зубной эмали]]. Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.

Суточная потребность в фосфоре составляет:
* для взрослых 1,0—2,0 г;
* для беременных и кормящих женщин 3—3,8 г;
* для детей и подростков 1,5—2,5 г.

При больших физических нагрузках потребность в фосфоре возрастает в {{nobr|1,5—2 раза.}}

Усвоение происходит эффективнее при приёме фосфора вместе с кальцием в соотношении 3:2 (P:Ca).

Некоторые источники<ref>{{Cite web |url=http://ndb.nal.usda.gov/ndb/nutrients/index |title=USDA |access-date=2015-12-31 |archive-date=2014-03-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140301101828/http://ndb.nal.usda.gov/ndb/nutrients/index |deadlink=no }}</ref>:
{| class="wikitable"
|-
! Продукт || Содержание, мг/100 г
|-
| Очищенное [[конопля]]ное семя || 1650
|-
| [[Семена тыквы]] (ядра) || 1233
|-
|  [[Семена подсолнечника]] (ядра) поджаренные|| 1158
|-
| Семена [[мак]]а|| 870
|-
| [[Горчица (приправа)|Горчичный порошок]] || 828
|-
|  [[Кунжут]] (очищенный)|| 774
|-
|  Семена [[Дыня|дыни]] (ядра) || 755
|-
|  [[Какао]]-порошок || 734
|-
| Твёрдый [[пармезан]] || 694
|-
| [[Семена подсолнечника]] (ядра) сушёные || 660
|-
| [[Сафлор]]а семена (ядра) || 644
|-
| Семена [[лён|льна]] || 642
|-
| Семена [[лотос]]а || 626
|-
| [[Сыр]] швейцарский нежирный || 605
|-
| [[Кешью]] сырые || 593
|-
| [[Канариум филиппинский|Орехи пили]] || 575
|-
| [[Амарантовая крупа]] || 557
|-
| [[Сыр]] гауда || 546
|-
| [[Овёс]] || 523
|-
| [[Грецкий орех]] чёрный || 513
|-
| Печень говяжья тушёная || 497
|-
| [[Фисташки]] сырые || 490
|-
| [[Миндаль]] || 481
|-
| [[Киноа]]|| 457
|-
| [[Люпин]], семена || 440
|-
| [[Карп]] || 415
|-
| [[Фасоль]] || 407
|-
| [[Арахис]] || 397
|-
| [[Сыр]] рокфор || 392
|-
| Мука из цельного зерна || 357
|-
| Печень куриная || 297
|-
| Вырезка [[Свинина|свиная]] || 286
|-
| [[Желтоперый тунец]] || 278
|-
| [[Сгущённое молоко]] || 253
|-
| [[Яйцо]] || 198
|-
| [[Говядина]] || 188<ref>{{книга|автор=Буланов Ю. Б.|заглавие=Химический состав продуктов. Пищевая ценность|ссылка=}}</ref>
|-
| [[Курятина]] || 178
|}

=== Токсикология элементарного фосфора ===
''Красный фосфор'' практически нетоксичен (токсичность ему придают примеси белого фосфора). Пыль красного фосфора, попадая в лёгкие, вызывает пневмонию при хроническом действии.

''Белый фосфор'' очень [[яд]]овит, растворим в [[липид]]ах. Летальная доза белого фосфора для человека (в зависимости от его веса) — {{nobr|15—150 мг.}} Попадая на кожу, белый фосфор даёт тяжёлые [[ожог]]и, а также может проникать в организм через поражения кожи, вызывая сильное отравление.

Острые отравления белым фосфором проявляются жжением во рту и желудке, головной болью, слабостью, рвотой. Через {{nobr|2—3 суток}} развивается [[желтуха]]. Для хронических форм характерны нарушение кальциевого обмена, поражение сердечно-сосудистой и нервной систем. [[Первая помощь]] при остром отравлении — [[промывание желудка]], слабительное, очистительные клизмы, внутривенно растворы глюкозы. При ожогах кожи обработать поражённые участки растворами медного купороса или соды.
[[Предельно допустимая концентрация|ПДК]] паров жёлтого фосфора в воздухе производственных помещений — {{nobr|0,03 мг/м³,}} временно допустимая концентрация в атмосферном воздухе — {{nobr|0,0005 мг/м³,}} ПДК в питьевой воде — {{nobr|0,0001 мг/дм³}}<ref>{{Cite web |url=http://health.unian.net/rus/detail/185459 |title=УНИАН — здоровье — Что происходит с фосфором? |access-date=2010-05-26 |archive-date=2013-05-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130523000425/http://health.unian.net/rus/detail/185459 |deadlink=no }}</ref> <!-- источник — новости, лучше найти другой-->.

=== Токсикология соединений фосфора ===
Некоторые соединения фосфора ([[фосфин]]) очень токсичны. Ввиду высокой ([[ЛД50]] {{nobr|15—100 мг/кг)}} и чрезвычайно высокой {{nobr|(<15 мг/кг)}} токсичности большинство [[фосфорорганические соединения|фосфорорганических соединений]] (ФОС) используются в качестве [[пестицид]]ов ([[инсектициды]], [[акарициды]], [[зооциды]] и т. д.) или боевых отравляющих веществ. Примером [[Боевое отравляющее вещество|боевых отравляющих веществ]] являются [[Зарин (химическое оружие)|зарин]], [[зоман]], [[Табун (химическое оружие)|табун]], [[Новичок (отравляющие вещества)|новичок]], [[V-газы]].

ФОС проявляют свойства веществ нервно-паралитического действия. Токсичность фосфорорганических соединений обусловлена ингибированием фермента [[ацетилхолинэстераза|ацетилхолинэстеразы]], вследствие чего развивается головная боль, тошнота, головокружение, сужение зрачков ([[миоз]]), затруднение дыхания (одышка), возникает слюнотечение, понижается артериальное давление, возникают конвульсии, проявляется паралитическое воздействие, кома, и как следствие может быстро возникнуть летальный исход. Эффективным [[антидот]]ом при отравлении ФОС является [[атропин]].

== Опасность для здоровья ==
Рейтинг [[NFPA 704]]:
{{NFPA 704
|опасность для здоровья = 4
|огнеопасность          = 4
|реакционноспособность   = 2
|прочее = POI
}}

Фосфор жёлтый элементарный относится к 1-му классу опасности.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{Навигация|Викисловарь=фосфор}}
* [https://www.youtube.com/watch?v=WdynjYsGMhg Взрыв фосфора с калиевой селитрой (видео)] {{недоступная ссылка|число=14|месяц=04|год=2018}}
* [http://watta.ru/opyityi/fosfornaya-luna.html Фосфорная луна — Опыт с белым фосфором]
* [https://www.youtube.com/watch?v=KMoQpUj0pqQ Фосфор, учебный фильм]
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/P/key.html Фосфор на Webelements]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb015.htm Фосфор в Популярной библиотеке химических элементов]

{{ВС}}
{{Периодическая система элементов}}

[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Неметаллы]]
[[Категория:Пниктогены]]
[[Категория:Аллотропия]]
[[Категория:Фосфор| ]]