Fósforo – Ocurrencia, Propiedades, Usos, Efectos

El fósforo es un elemento esencial para la vida, principalmente a través de los fosfatos, que son compuestos que contienen iones fosfato. Los fosfatos son un componente del ADN, ARN, ATP y fosfolípidos, todos los cuales son compuestos complejos que son esenciales para las células. La orina humana fue el suministro inicial de fosfato, y la ceniza de huesos fue una importante fuente temprana de fosfato. Debido a que el fosfato está presente en los depósitos fosilizados de restos y excrementos de animales, las minas de fosfato contienen fósiles. Los niveles bajos de fosfato son una limitación importante para el crecimiento en algunos sistemas acuáticos. La mayor parte de los compuestos de fósforo extraídos se utilizan para fabricar fertilizantes.

Aunque el fósforo existe en dos formas principales, fósforo blanco y fósforo rojo, nunca se encuentra como elemento libre en la Tierra debido a su alta reactividad. Tiene una concentración de alrededor de un gramo por kg en la corteza terrestre. El fósforo se encuentra más comúnmente en minerales como fosfato.

El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y de símbolo P. 

Ocurrencia de fósforo

• La concentración de fósforo en la corteza terrestre es de aproximadamente un gramo por kg. No se encuentra en la naturaleza en su forma pura, pero se encuentra en una variedad de minerales, sobre todo como fosfatos.
• Hoy en día, la principal fuente comercial de este elemento es la roca de fosfato inorgánico, que contiene algo de apatito.
• Históricamente, la orina, las cenizas de huesos y el guano fueron fuentes orgánicas importantes, pero el éxito económico fue limitado.
• Debido a que la orina contiene fósforo, tiene propiedades para fertilizar que todavía se usan en la actualidad.

Propiedades del fósforo

• El fósforo es un no metal multivalente del grupo nitrógeno. Se encuentra en la naturaleza en varias formas alotrópicas y es necesario para que los organismos vivan.
• Hay tres tipos de fósforo: fósforo blanco, rojo y negro, aunque es más probable que sus colores difieran ligeramente.
• El fósforo blanco es la variedad industrial; brilla en la oscuridad, es espontáneamente inflamable cuando se expone al aire y es un veneno letal.
• Debido a ligeras variaciones en su estructura química, el fósforo rojo puede variar en color de naranja a púrpura.
• La tercera forma, el fósforo negro, se produce a alta presión, se parece al grafito y, como el grafito, puede conducir la electricidad.

Estado de oxidación del fósforo

• El fósforo, al igual que el nitrógeno, puede tener estados de oxidación de +3 o 3, según la electronegatividad de los elementos con los que se combina.
• La distinción principal entre nitrógeno y fósforo es que este último tiene una electronegatividad significativamente más baja y átomos más grandes con orbitales d externos disponibles.
• Por estas razones, las similitudes entre la química del nitrógeno y el fósforo son en su mayoría formales, enmascarando las diferencias significativas reales.
• Los orbitales d externos del fósforo permiten la expansión del octeto, lo que lleva al estado +5, en el que se crean cinco enlaces covalentes reales en los compuestos, una condición que el nitrógeno no puede alcanzar.

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).
• El fósforo también se puede encontrar en fuegos artificiales, fertilizantes y polvo de hornear.
• El fósforo también se utiliza en la fabricación de acero.
• Los fosfatos también se utilizan en la fabricación de porcelana fina y vasos especiales.

Efectos sobre la salud del fósforo

Los fosfatos son la forma más común de fósforo en el medio ambiente. Debido a que el fósforo es un componente del ADN y ayuda en el suministro de energía, es un químico vital en el cuerpo humano. Los fosfatos también se encuentran en muchas plantas.

Los humanos han alterado significativamente el suministro natural de fosfato al agregar estiércol rico en fosfato al suelo y usar detergentes que contienen fosfato. Los fosfatos también se encuentran en una variedad de alimentos, incluidos el queso, las salchichas y los jamones. Demasiado fosfato puede dañar su salud al causar daño renal y osteoporosis. La escasez de fosfato también es posible. Son causados ​​por el uso a largo plazo del medicamento. La deficiencia de fosfato es perjudicial para nuestra salud.

En su forma pura, el fósforo es blanco. El fósforo blanco es la fuente de fósforo más peligrosa que conocemos. Cuando el fósforo blanco se produce de forma natural, puede ser peligroso para nuestra salud. El fósforo blanco es extremadamente tóxico y puede ser fatal en muchos casos.

Alótropos de fósforo

En la naturaleza, hay varias formas alotrópicas de fósforo. El fósforo blanco, el fósforo negro y el fósforo rojo son las formas alotrópicas de fósforo más importantes.

fósforo blanco

Las moléculas de fósforo blanco tienen una estructura tetraédrica y están formadas por cuatro átomos. La tensión y la inestabilidad del anillo son causadas por la disposición tetraédrica. Se dice que la molécula está formada por seis enlaces P-P simples. Se conocen dos formas cristalinas. La forma alfa se define como el estado estándar del elemento, pero en realidad es metaestable en condiciones estándar.

fósforo rojo

El fósforo en forma de fósforo rojo es un alótropo frecuente que se supone que es un derivado de la molécula P4 _. Está formado por átomos de fósforo en una red amorfa (no cristalina). Se ha descubierto que es más estable que el fósforo blanco (otro alótropo de fósforo natural). El color rojo intenso y la textura polvorienta del fósforo rojo lo distinguen. El alótropo de fósforo blanco se transforma gradualmente en el alótropo de fósforo rojo. Esta transformación se acelera en presencia de luz y energía en forma de calor. Cuando el fósforo blanco se convierte parcialmente en fósforo rojo, adquiere una apariencia amarilla distintiva.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Cuál es el propósito del elemento fósforo?

Responder:

El fósforo es un nutriente vegetal esencial y los compuestos de fosfato lo utilizan principalmente en la producción de fertilizantes. Hay un ciclo de fósforo, al igual que hay ciclos de biocarbono y nitrógeno. El fósforo se utiliza en la producción de fósforos de seguridad de fósforo rojo, pirotecnia y proyectiles inflamatorios.

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

Responder:

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.

Pregunta 3: ¿Qué hace que el fósforo sea único?

Responder:

A excepción del fósforo negro, el fósforo 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.

Pregunta 4: ¿Qué es el fósforo rojo?

Responder:

El fósforo rojo es un alótropo común del fósforo y se cree que es un derivado de la molécula P4 _. Está formado por átomos de fósforo en una red amorfa (no cristalina). Se ha descubierto que es más estable que el fósforo blanco.

Pregunta 5: ¿Qué fósforo se usa en los fósforos?

Responder:

Cuando enciende el fósforo, una pequeña cantidad de fósforo rojo en la superficie de contacto se transforma en fósforo blanco, que luego se enciende. El calor de esto enciende el clorato de potasio, haciendo que la cabeza del fósforo estalle en llamas.