Атомный номер 15 · Неметалл
Фосфор P
Другие названия: Phosphorus
Фосфор — активный неметалл, существующий в нескольких поразительно разных формах: от воскообразного белого фосфора, светящегося в темноте, до устойчивых красного и чёрного. Он незаменим для жизни, образуя остов ДНК, переносчик энергии АТФ и минеральную основу костей и зубов, и служит ключевым компонентом удобрений.
Основные свойства
| Атомный номер | 15 |
|---|---|
| Атомная масса | 30.974 (Сокращённая стандартная атомная масса CIAAW 2024) |
| Семейство | Неметалл |
| Группа | 15 |
| Период | 3 |
| Блок | p |
| Состояние (25 °C, 1 атм) | Твёрдое |
| Температура плавления | 317.3 K (44.2 °C) |
| Температура кипения | 553.65 K (280.5 °C) |
| Плотность | 1.82 g/cm³ |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 2.19 |
| Атомный радиус (ван-дер-ваальсов) | 180 pm |
| Первая энергия ионизации | 10.487 eV |
| Сродство к электрону | 0.746 eV |
| Степени окисления | +5, +3, -3 |
| Год открытия | 1669 |
Электронная конфигурация
- Сокращённая
- [Ne]3s2 3p3
- Полная
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
- Электронов на оболочках
- 2 · 8 · 5
Орбитальная диаграмма
Положение в таблице
Открытие
Фосфор — первый элемент в письменной истории, открытый известным по имени человеком. В 1669 году гамбургский купец и алхимик Хённиг Бранд, разыскивая философский камень, выпаривал большие количества мочи, сильно нагревал остаток и собрал белое воскообразное вещество, которое светилось в темноте и вспыхивало на воздухе.
Бранд держал свой способ в тайне, но Иоганн Кункель и Роберт Бойль вскоре сами разобрались, как получать фосфор. В 1770-х годах Карл Вильгельм Шееле и Юхан Готлиб Ган показали, что кости содержат фосфор, и Шееле разработал способ получать его из костяной золы, ставшей стандартным источником на целое столетие. Лавуазье включил фосфор в число элементов в 1770–1780-х годах. Позднее вместо костей сырьём стали фосфориты, добываемые из крупных месторождений.
Происхождение названия
Название происходит от греческого phosphoros — «светоносный», старинного имени планеты Венеры как утренней звезды, поскольку белый фосфор слабо светится на воздухе. Символ — P.
Основные применения
- Удобрения: большая часть добываемых фосфоритов превращается в фосфорную кислоту, а затем в удобрения, без которых немыслимы современные урожаи.
- Пищевые продукты и напитки: фосфорная кислота придаёт коле кисловатый вкус, а фосфаты служат разрыхлителями и консервантами.
- Спички: намазка на коробке безопасных спичек содержит красный фосфор.
- Аккумуляторы: литий-железо-фосфат — широко распространённый термически стабильный материал катода.
- Химия: антипирены, водоподготовка, обработка металлов и пестициды.
Изотопы
У фосфора один стабильный изотоп — фосфор-31, благодаря чему фосфорный ЯМР стал мощным инструментом изучения живых тканей и химических соединений. Радиоактивные фосфор-32 (период полураспада около 14,3 дня) и фосфор-33 (около 25 дней) используются для мечения ДНК и белков в молекулярной биологии. Фосфор-32 применялся и в медицине для лечения некоторых заболеваний крови.
В повседневной жизни
Организм взрослого содержит примерно 0,7 килограмма фосфора, в основном в виде фосфата кальция в костях и зубах. Он есть почти во всех продуктах, особенно в молочных, мясе, рыбе и бобовых, поэтому его недостаток в рационе редок.
Белый фосфор очень ядовит и самовоспламеняется на воздухе, поэтому его хранят под водой. Смыв фосфатов с полей и сточные воды могут вызвать цветение водорослей в озёрах, а поскольку запасы фосфоритов сосредоточены в немногих странах, переработка фосфора из отходов — область активных исследований.
Интересно знать
- Белый фосфор плавится примерно при 317 K (44 °C) — лишь немного выше температуры тела.
- Слабое зелёное свечение белого фосфора вызвано медленным окислением на воздухе, а не радиоактивностью.
- Чёрный фосфор можно расслоить на слои толщиной в атом, называемые фосфореном.
Та же группа (15)
Источники данных · Свойства: PubChem Periodic Table (открытые данные NIH/NLM, США) · Атомные массы: сокращённые стандартные атомные массы CIAAW 2024 · Названия: Wikidata (CC0); корейские названия — по Корейскому химическому обществу. Данные получены 2026-09-23.