العدد الذري 15 · لافلز
فسفور P
أسماء أخرى: Phosphorus
الفسفور لافلز نشط يوجد في عدة صور شديدة الاختلاف، من الفسفور الأبيض الشمعي الذي يتوهج في الظلام إلى الفسفور الأحمر والأسود المستقرين. وهو لا غنى عنه للحياة، إذ يشكّل العمود الفقري للحمض النووي، وحامل الطاقة ATP، ومعدن العظام والأسنان، وهو مكوّن أساسي في الأسمدة.
الخصائص الرئيسية
| العدد الذري | 15 |
|---|---|
| الكتلة الذرية | 30.974 (الكتلة الذرية القياسية المختصرة وفق CIAAW 2024) |
| الفئة | لافلز |
| المجموعة | 15 |
| الدورة | 3 |
| الفئة المدارية | p |
| الحالة (25 °C، 1 atm) | صلب |
| درجة الانصهار | 317.3 K (44.2 °C) |
| درجة الغليان | 553.65 K (280.5 °C) |
| الكثافة | 1.82 g/cm³ |
| السالبية الكهربائية (باولنغ) | 2.19 |
| نصف القطر الذري (فان دير فالس) | 180 pm |
| طاقة التأين الأولى | 10.487 eV |
| الألفة الإلكترونية | 0.746 eV |
| حالات الأكسدة | +5, +3, -3 |
| سنة الاكتشاف | 1669 |
التوزيع الإلكتروني
- مختصر
- [Ne]3s2 3p3
- كامل
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
- الإلكترونات في كل غلاف
- 2 · 8 · 5
مخطط المدارات
الموقع في الجدول
الاكتشاف
الفسفور أول عنصر اكتشفه شخص معروف الاسم في التاريخ المدوَّن. ففي عام 1669 غلى التاجر والخيميائي هينينغ براند من هامبورغ، وهو يبحث عن حجر الفلاسفة، كميات كبيرة من البول، ثم سخّن الراسب تسخينًا شديدًا وجمع مادة بيضاء شمعية تتوهج في الظلام وتشتعل في الهواء.
أبقى براند طريقته سرًا، لكن يوهان كونكل وروبرت بويل سرعان ما توصلا إلى طريقة صنع الفسفور بأنفسهما. وفي سبعينيات القرن الثامن عشر أثبت كارل فيلهلم شيله ويوهان غوتليب غان أن العظام تحتوي على الفسفور، وطوّر شيله طريقة لصنعه من رماد العظام، أصبحت المصدر المعتاد طوال قرن. وأدرج لافوازييه الفسفور بين العناصر في سبعينيات القرن الثامن عشر وثمانينياته. ولاحقًا حلّ صخر الفوسفات المستخرج من رواسب كبيرة محل العظام مادةً خامًا.
أصل التسمية
يأتي الاسم من اليونانية phosphoros «حامل الضوء»، وهو الاسم القديم لكوكب الزهرة حين يظهر نجمًا للصباح، لأن الفسفور الأبيض يتوهج خافتًا في الهواء. والرمز P.
أهم الاستخدامات
- الأسمدة: يتحول معظم صخر الفوسفات المستخرج إلى حمض الفوسفوريك ثم إلى أسمدة ضرورية لغلّات المحاصيل الحديثة.
- الأغذية والمشروبات: يمنح حمض الفوسفوريك مشروبات الكولا نكهتها اللاذعة، وتعمل الفوسفات عوامل رفع ومواد حافظة.
- الثقاب: يحتوي سطح الحك في أعواد الثقاب الآمنة على الفسفور الأحمر.
- البطاريات: فوسفات حديد الليثيوم مادة كاثود واسعة الاستخدام ومستقرة حراريًا.
- الكيماويات: مثبطات اللهب ومعالجة المياه وتشطيب المعادن والمبيدات.
النظائر
للفسفور نظير مستقر واحد هو الفسفور-31، ما يجعل الرنين المغناطيسي النووي للفسفور أداة قوية لدراسة الأنسجة الحية والمركبات الكيميائية. ويُستخدم النظيران المشعان الفسفور-32 (عمر النصف نحو 14.3 يومًا) والفسفور-33 (نحو 25 يومًا) لوسم الحمض النووي والبروتينات في بحوث البيولوجيا الجزيئية. كما استُخدم الفسفور-32 في الطب لعلاج بعض اضطرابات الدم.
في الحياة اليومية
يحتوي جسم الإنسان البالغ على نحو 0.7 كيلوغرام من الفسفور، معظمه في صورة فوسفات الكالسيوم في العظام والأسنان. وهو موجود في جميع الأطعمة تقريبًا، ولا سيما الألبان واللحوم والأسماك والبقوليات، لذا فنقصه الغذائي نادر.
الفسفور الأبيض شديد السمية ويشتعل تلقائيًا في الهواء، لذا يُحفظ تحت الماء. وقد يؤدي جريان الفوسفات من المزارع ومياه الصرف إلى تكاثر الطحالب في البحيرات، ولأن احتياطيات صخر الفوسفات متركزة في بلدان قليلة، فإن إعادة تدوير الفسفور من النفايات مجال بحث نشط.
هل تعلم؟
- ينصهر الفسفور الأبيض عند نحو 317 K (44 °C)، أي فوق حرارة الجسم بقليل.
- يرجع التوهج الأخضر الخافت للفسفور الأبيض إلى أكسدة بطيئة في الهواء، لا إلى النشاط الإشعاعي.
- يمكن تقشير الفسفور الأسود إلى طبقات بسماكة ذرة تُسمى الفوسفورين.
المجموعة نفسها (15)
مصادر البيانات · الخصائص: PubChem Periodic Table (بيانات عامة من NIH/NLM الأمريكية) · الكتل الذرية: الكتل الذرية القياسية المختصرة CIAAW 2024 · الأسماء: Wikidata (CC0)، والأسماء الكورية وفق الجمعية الكيميائية الكورية. تاريخ الاسترجاع 2026-09-23.