Alótropos de fósforo

A pesar de que la gente ha estado usando la tabla periódica con fósforo (P) durante miles de años, no fue hasta 1669 que fue aislada y nombrada por un químico llamado Brand. El fósforo es un elemento que no se encuentra de forma natural en nuestro entorno. Es altamente reactivo. El fósforo es un elemento químico con un número atómico de 15, lo que significa que tiene 15 protones y 15 electrones en su estructura atómica. El fósforo tiene el símbolo químico P.

Usos del fósforo

  • Hoy en día, se utilizan comúnmente cuatro tipos de fósforo: blanco, negro, rojo y violeta.
  • El fósforo se ubica fácilmente en la tabla periódica en la posición quince, justo debajo del nitrógeno (N).
  • Los fuegos artificiales, los fertilizantes y el polvo para hornear contienen fósforo.
  • El fósforo también se utiliza en la producción de acero.
  • Los fosfatos también se utilizan para fabricar porcelana fina y vasos especiales.

Compuestos de fósforo

Tricloruro de fósforo (PCl 3 )

El tricloruro de fósforo es un líquido aceitoso incoloro que es extremadamente tóxico. El compuesto tiene forma de pirámide triangular y tiene hibridación sp 3 con fósforo.

Preparación

  • Cuando se pasa cloro seco sobre fósforo blanco caliente, se crea tricloruro de fósforo.

P4 + 6Cl2 → 4PCl3 _

  • El tricloruro de fósforo se forma cuando el cloruro de tionilo reacciona con el fósforo blanco.

P + 8SOCl2 → 4PCl3 + 4SO2 + 2S2Cl2 _

Propiedades químicas

  • En presencia de humedad, el tricloruro de fósforo se hidroliza.

PCl3 + 3H2O → H3PO3 + 3HCl

  • Reacciona con compuestos orgánicos que contienen un grupo –OH para formar derivados de cloro.

3C 2 H 5 OH + PCl 3 → 3C 2 H 5 Cl + H 3 PO 3

Pentacloruro de fósforo (PCl 5 )

El pentacloruro de fósforo es un sólido de color blanco amarillento sensible al agua. El tetracloruro de carbono, el disulfuro de carbono, el benceno y el éter dietílico son solubles en él. Tanto en fase gaseosa como líquida, tiene una estructura bipiramidal trigonal. Existe en forma sólida como un sólido iónico, [PCl 4 ] + [PCl 6 ] , siendo el catión [PCl 4 ] + tetraédrico y el anión [PCl 6 ] siendo octaédrico. Existen tres enlaces P-Cl ecuatoriales y dos enlaces P-Cl axiales. Debido a la mayor repulsión en las posiciones axiales frente a las posiciones ecuatoriales, los dos enlaces axiales son más largos que los enlaces ecuatoriales.

Preparación

  • Cuando el fósforo blanco se combina con un exceso de cloro seco, se forma pentacloruro de fósforo.

P4 + 10Cl2 → 4PCl5 _

  • También se puede hacer combinando SO 2 Cl 2 y fósforo.

P 4 + 10SO 2 Cl 2 →4PCl 5 +10SO 2

Propiedades químicas

  • El pentacloruro de fósforo se hidroliza a POCl 3 en aire húmedo, que luego se convierte en ácido fosfórico.

PCl 5 + H 2 O→POCl 3 + 2HCl

POCl 3 + 3H 2 O→H 3 PO 4 + 3HCl

  • Se sublima cuando se calienta y se descompone aún más en tricloruro de fósforo cuando se calienta más.

PCl 5 → PCl 3 + Cl 2

  • Bajo la influencia del calor, reacciona con metales finamente divididos para producir cloruros metálicos.

2Ag + PCl 5 →2AgCl + PCl 3

  • Reacciona con compuestos orgánicos que contienen un grupo –OH para formar derivados de cloro.

C 2 H 5 OH + PCl 5 →C 2 H 5 Cl + POCl 3 + HCl

Usos de los haluros de fósforo

  • Se utiliza para clorar el agua.
  • Se utiliza como precursor en la producción de ácido fosforoso, cloroanhídridos y derivados del ácido fosfórico.
  • Se utiliza como intermediario para fabricar pesticidas organofosforados, agentes de tratamiento de agua, aceite lubricante y aditivos para pinturas, etc.

Alótropos de fósforo

fósforo blanco 

  • Es de color blanco y existe como un sólido ceroso.
  • Tiene una apariencia translúcida, es venenoso y es insoluble en agua.
  • Es soluble en CS 2 y exhibe quimioluminiscencia (brilla en la oscuridad).
  • Es más reactivo que otros alótropos de carbono. Cuando se quema, emite humos blancos de P 4 O 10 .
  • Tiene una estructura tetraédrica.

fósforo rojo 

  • Está hecho de fósforo blanco. Para producir fósforo rojo, el fósforo blanco se calienta a 573 K en una atmósfera inerte durante varios días.
  • El fósforo rojo es iNodero, incoloro, no venenoso y lustroso.
  • No es soluble en agua ni en CS 2 .
  • Tiene una reactividad más baja que el fósforo blanco.
  • Tiene strings formadas por tetraedros P 4 que están unidos entre sí.

fósforo negro 

  • Hay dos tipos de fósforo negro: fósforo negro alfa y fósforo negro beta.
  • La estructura cristalina del fósforo negro alfa es monoclínica opaca o romboédrica. Se hace calentando fósforo rojo en un tubo sellado a 803K.
  • El fósforo negro beta tiene una reactividad baja. Se fabrica calentando fósforo blanco a alta presión a 473K.

Problemas de muestra

Problema 1: ¿Qué tiene de único el fósforo?

Solución:

El fósforo, con la excepción del fósforo negro, es un mal conductor del calor y la electricidad. A temperatura ambiente, todas las formas de fósforo son estables. El alótropo blanco (también conocido como fósforo amarillo) es similar a la cera, los alótropos rojo y púrpura son sólidos no cristalinos y el alótropo negro es similar al grafito en la mina de un lápiz.

Problema 2: ¿Cuáles son las principales fuentes de fósforo?

Solución:

El fósforo se encuentra en altas concentraciones en alimentos proteicos como la leche y los productos lácteos, así como en alternativas a la carne como frijoles, lentejas y nueces. El fósforo se encuentra en los cereales, especialmente en los cereales integrales. El fósforo se encuentra en concentraciones más bajas en verduras y frutas.

Problema 3: ¿Por qué el fósforo es vital para nosotros?

Solución:

La función principal del fósforo es la formación de huesos y dientes. Es esencial para la utilización de carbohidratos y grasas por parte del cuerpo. El cuerpo también necesita proteínas para el crecimiento, el mantenimiento y la reparación de células y tejidos.

Problema 4: ¿Cuáles son los tres alótropos importantes del fósforo?

Solución:

Los tres alótropos importantes del fósforo son el fósforo rojo, negro y blanco.

Problema 5: ¿Cuáles son los dos tipos de fósforo negro?

Solución:

Los dos tipos de fósforo negro son el fósforo negro alfa y el fósforo negro beta.

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por Prateek Sharma 7 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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