Fosfor

Ångtryck(vit)
	Fosfor
N; ↑; P; ↓; As	Kisel←Fosfor→Svavel
Generella egenskaper
Relativ atommassa	30,973761998(5)u
Utseende	Färglös, vaxvit, gul, scharlakansröd, röd, violett, svart.
Allotroper	Vit fosfor(V); Röd fosfor(R); Svart fosfor(S); Violett fosfor(Vi)
Fysikaliska egenskaper
Densitetvidr.t.	V: 1,823 g/cm3; R: ≈ 2,2–2,34 g/cm3; S: 2,69 g/cm3; Vi: 2,36 g/cm3
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	317,3K(44,15°C)
Kokpunkt	553,2 K (276,85 °C)
Molvolym	17,02 × 10−6m³/mol
Smältvärme	V: 0,66kJ/mol
Ångbildningsvärme	V: 51,9kJ/mol
Specifik värmekapacitet	R: 685,6J/(kg×K)
Molär värmekapacitet	V: 23,824J/(mol×K)
Atomära egenskaper
Atomradie	100pm
Kovalent radie	106pm
van der Waalsradie	180pm
Elektronaffinitet	72kJ/mol
Jonisationspotential	Första: 1 011,8 kJ/mol; Andra: 1 907 kJ/mol; Tredje: 2 914,1 kJ/mol; Fjärde: 4 963,6 kJ/mol; (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ne] 3s23p3
e−per skal	2, 8, 5
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	5,4,3,2,1,−1, −2,−3
Oxider(basicitet)	P2O5(svagtsur)
Elektronegativitet	2,19 (Paulingskalan); 2,253 (Allenskalan)
Diverse
Kristallstruktur	Kubisk rymdcentrerad;
Värmeledningsförmåga	V: 0,236W/(m×K); S: 12,1W/(m×K)
Elektrisk konduktivitet	10−9A/(V×m)
Elektrisk resistivitet	102nΩ×m(20°C)
Magnetism	Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet	R: −1,9 × 10−5; S: −2,9 × 10−5
Brytningsindex	1,001212
Kompressionsmodul	V: 5 GPa; R: 11 GPa
Identifikation
RTECS-nummer	TH3495000, TH3500000
Historia
Namnursprung	Frångrekiskaphosphoros,”ljusbärare”
Upptäckt	Henning Brand(1669)
Fastställt som ett; grundämne av	Antoine Lavoisier(1777)
Stabilaste isotoper
Säkerhetsinformation
	Säkerhetsdatablad:Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier
	GHS-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa:
; Brandfarlig
H-fraser	Röd:H228,H412; Vit:H250,H300,H314,H330,H400
P-fraser	Röd:P210,P275; Vit:P?
	SI-enheterochSTPanvänds om inget annat anges.

Den här artikeln handlar om grundämnet fosfor. För ordet fosfor med betoningen på andra stavelsen, seLysämne.

Fosfor(från detgrekiskaordet φωσφόρος,phoosforos, "ljusbärare" )(latinsktnamn:Phosphorus) (P) är etticke-metalliskt grundämnetillhörandekvävegruppen.Fosfor ingår i kemiskt bunden form iRNAochDNA,och är nödvändig för alla levande celler. Fosfor kan inte hittas i fri form i naturen, på grund av högkemisk reaktionsförmåga.

Fri fosfor används i formen vit fosfor ilysgranateroch ibrandbomber. "Fosfor" finns också i formen röd fosfor i plånet på tändsticksaskar.

Fosforföreningar ingår i NPK (konstgödsel), vilket är det viktigaste kommersiella användningsområdet. Fosforföreningar förekommer även inervgaser,bekämpningsmedel,tandkrämochtvättmedel.Fosfor upptäcktes av tyskenHenning Brandpå 1600-talet.

I människokroppen har fosfor till funktion att bidra till fosforylering.^[13]Detta inträffar i viktiga processer somproteinkinasenoch cellens energihantering (se exempelvisadenosintrifosfatochoxidativ fosforylering).

Fri fosfor

Fosfor förekommer i ren form i fleraallotroper.

Vit fosfor(även kalladgul fosfor), som var den första formen av fri fosfor att upptäckas (år 1669), sänder ut ett blekt ljus vid kontakt med luft (eftersom luft innehållersyre) och har på grund av detta fått sitt namn från Φωσφόρος som är grekiska och betyderljusbäraren(latin:Lucifer), vilket syftar på "Morgonstjärnan", alltså planeten Venus.

Vit fosfor består av P₄-molekyler där atomerna ligger i hörnen av en tetrader och varje atom binder till övriga tre fosforatomer. Vit fosfor finns i två former, alfa och beta, som skiljer sig åt beträffande hur P₄-molekylerna är packade i förhållande till varandra.

Vit fosfor används bland annat ibrand-ochrökgranater.Det självantänder snart om det förvaras i luft och är mjukt som ost. För att kunna skäras utan att antändas måste vit fosfor skäras under vatten. Vit fosfor är mycket giftigt. Tillsammans med syre brinner fosfor till en vit rök avfosforpentoxid,som kraftigt drar till sig vatten varvid det under värmeutveckling bildasfosforsyra.

Röd fosfor,som är en annan (omvandlings-)form av fri fosfor, reagerar svagare men ändå explosionsartat vid mekanisk påverkan i kombination med oxidationsmedel och är den aktiva beståndsdelen i plånet på tändsticksaskar. Röd fosfor har inte alls samma toxiska egenskaper som vit fosfor. Röd fosfor är enpolymerdär många fosforatomer binder till varandra. Den äramorfoch kan betraktas som en övergångsform till violett fosfor.

Violett fosforär en kristallin form som kan framställas genom kristallisation ur en blysmälta ( "Hittorfs fosfor" ). Den är mindre reaktiv än den röda fosforn.

Svart fosfor,som kan framställas vid högt tryck ochtemperatur,är grafitliknande.

Föreningar

Fosfor bildar många bådeoorganiskaochorganiskaföreningar, av vilka flera har stor biologisk betydelse.

Biologisk betydelse

Den största delen av all fosfor, cirka 86 %, som finns upplagrad i kroppen finns ibenvävnadochtänderi form av svårlösliga kalcium-fosforföreningar. 8 till 9 % finns imusklernaoch resten iorganenochblodet.

Fosfor reagerar medbisköldkörtelhormon,och ingår i många av deenzymersom styr näringsomsättningen och har därmed en viss betydelse för omsättningen avfettochkolhydrater.Det är dessutom en beståndsdel av den viktigaATP-molekylen,som är kroppens viktigaste energireserv. Fosfor medverkar även vid bildandet avnukleinsyra,som bär påarvsanlagen,och ingår ifosfolipidernasom reglerarfettomsättningenochblodets fettbalans.Det har betydelse för utnyttjandet avhormonerna,genom att fosforhaltiga föreningar transporterar hormonerna fråncellmembranensyttersidor in icellerna.

Brist på fosfor i kroppen (hypofosfatemi) kan leda till besvär medbukspottkörteln,mjukbenvävnad,tandbesvär,hämmad tillväxt,viktförlust,försämring avhjärnansochnervernaskapacitet och allmän svaghet (fatigue).

Om man däremot ständigt har ett för högt intag (hyperfosfatemi), förskjuts blodetssyrabasbalansi sur riktning (motacidos), vilket i sin tur resulterar i att stora mängderkalciummobiliseras från benvävnaden och i en förening med fosforöverskottet förs ut medurinen.Till följd av fosforöverskottet uppstår enkalciumbristoch dessutom en kraftig ökning avblodets fetthaltoch därmed möjliga cirkulationsbesvär. En kosthållning som innebär stora mängderköttellerfiskleder till att man får i sig 3 till 4 gånger mer fosfor än nödvändigt, vilket kan ge hälsomässiga följder.

Fosfor finns mest i kött, fisk, fågel,ägg,korn,ris,mejeriprodukter,öljäst,lecitin,ärtväxterochtorkad frukt.

Rekommenderat dagligt intag: Barn280–540 mg,vuxna600–700 mg(ammande kvinnor 900 mg). Se vidareRDI-tabell.

EnligtLivsmedelsverketsrikstäckande undersökning av kostvanor i den svenska befolkningen,Riksmaten - 2010-11,var intaget av fosfor i genomsnitt 1 374 mg per dag, varav 1 242 mg för kvinnor och 1 541 mg för män.^[14]

OrganismenGFAJ-1kan ha ersatt fosfor i föreningar medarsenik,men detta är omdiskuterat.^[15]

Historik

Fosfor upptäcktes 1669 av den tyskealkemisten Henning Brand,när han försökte skapaguldav mänskligurin.Efter att ha hemlighållit framställningsmetoden en tid sålde han den tillJohan Daniel Krafft.Denne visade det bl. a. för den engelske kemisten och fysikernRobert Boyle,som lyckades komma på metoden och publicerade den 1680. År 1769 fann svenskenCarl Wilhelm Scheeleett enklare och billigare sätt för framställning från ben.^[16]

Förr användes vit fosfor i tändstickstillverkning till tändstickornas tändsatser, vilket var farligt på grund av ämnets giftighet. Mord, självmord och oavsiktliga förgiftningar förekom. Tändsticksarbetare som utsattes för fosforångor drabbades avnekrosi käkbenen, så kalladfosforkäke.När en säker metod för framställning av röd fosfor upptäcktes, så stiftades lagar som krävde en övergång till röd fosfor i tändstickstillverkningen. Det var svenskenCarl Wilhelm Scheelesom kom på hur man skulle kunna tillverka fosfor industriellt. Den kunskapen ledde senare till tändstickan.

Fosfor och internationell rätt

Det finns i internationell rätt inte konventioner som begränsar användandet av just "vit fosfor", utan konventionerna gäller användandet avbrandbombersom ofta innehåller vit fosfor. Konventionerna är tydliga med attlysgranaterellerrökgranater,inte är att betrakta som brandbomber. Det finns därför inga begränsningar för användandet av vit fosfor i lysgranater eller rökgranater.

Referenser

Noter

^Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (2021).”Standard atomic weights”.IUPAC.https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm.Läst 28 juli 2022.
^ [a b]Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang:Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.In:Journal of Chemical & Engineering Data.56, 2011, S. 328–337,doi:10.1021/je1011086.
^Harry H. Binder:Lexikon der chemischen Elemente,S. Hirzel Verlag 1999,ISBN 3-7776-0736-3.
^webelements
^Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles L. B. (2006).” Phosphorus(I) Iodide: A Versatile Metathesis Reagent for the Synthesis of Low Oxidation State Phosphorus Compounds”.Inorganic Chemistry45 (17): sid. 6864–74.doi:10.1021/ic060186o.PMID 16903744.
^Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds Arkiverad12 januari 2012 hämtat från theWayback Machine., inLide, David R., red (2005).CRC Handbook of Chemistry and Physics(86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press.ISBN 0-8493-0486-5
^ [a b]David R. Lide (red.): Properties of the Elements and Inorganic Compounds, sid. 4:142–4:147, i:CRC Handbook of Chemistry and Physics,uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis. De angivna värdena har här räknats om enligtSI.
^”Phosphorus – Element information, properties and uses”.www.rsc.org.Royal Society of Chemistry.https://www.rsc.org/periodic-table/element/15/phosphorus.Läst 28 juli 2022.
^”Phosphorus”.www.etymonline.com.Online Etymological Dictionary.https://www.etymonline.com/search?q=Phosphorus.Läst 28 juli 2022.
^cf. "Memoir on Combustion in General"Mémoires de l'Académie Royale des Sciences1777, 592–600. from Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein,A Source Book in Chemistry 1400–1900(New York: McGraw Hill, 1952)
^Röd fosfori substansdatabasenGESTIS-StoffdatenbankhosIFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung).Läst 25 januari 2010.(JavaScript krävs)
^Ur CLP-förordningen gällandeCAS-Nr. 7723-14-0i substansdatabasenGESTIS-StoffdatenbankhosIFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung)(Kräver JavaScript)(ty, en).
^https://runeberg.org/medterm/0176.html
^Amcoff, Elisabet m.fl. (2012).Riksmaten - vuxna 2010-11: Livsmedels- och näringsintag bland vuxna i Sverige.Uppsala:Livsmedelsverket.sid. 102.ISBN 978 91 7714 216 4.http://www.livsmedelsverket.se/globalassets/publikationsdatabas/rapporter/2011/riksmaten_2010_20111.pdf.Läst 4 augusti 2019
^”Arsenic-based life debate continues”.Arkiverad frånoriginaletden 29 december 2011.https://web.archive.org/web/20111229160622/http://the-scientist.com/2011/06/02/arsenic-based-life-debate-continues/.Läst 21 december 2011.
^Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011

Källor

Nationalencyklopedin 6.Bra Böcker. 1989. sid. 542.ISBN 91-7024-621-1
Sherwood, Martin (1990).Kemin, Grundämnen & föreningar.Bonniers. sid. 48.ISBN 91-34-50893-7

Externa länkar

Wikimedia Commons har media som rörFosfor.
Bilder & media

[IUPAC-1] Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (2021).”Standard atomic weights”.IUPAC.https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm.Läst 28 juli 2022.

[Zhang-2] [a b]Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang:Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.In:Journal of Chemical & Engineering Data.56, 2011, S. 328–337,doi:10.1021/je1011086.

[Harry_H._Binder-3] Harry H. Binder:Lexikon der chemischen Elemente,S. Hirzel Verlag 1999,ISBN 3-7776-0736-3.

[4] webelements

[5] Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles L. B. (2006).” Phosphorus(I) Iodide: A Versatile Metathesis Reagent for the Synthesis of Low Oxidation State Phosphorus Compounds”.Inorganic Chemistry45 (17): sid. 6864–74.doi:10.1021/ic060186o.PMID 16903744.

[6] Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds Arkiverad12 januari 2012 hämtat från theWayback Machine., inLide, David R., red (2005).CRC Handbook of Chemistry and Physics(86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press.ISBN 0-8493-0486-5

[CRC-H-7] [a b]David R. Lide (red.): Properties of the Elements and Inorganic Compounds, sid. 4:142–4:147, i:CRC Handbook of Chemistry and Physics,uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis. De angivna värdena har här räknats om enligtSI.

[8] ”Phosphorus – Element information, properties and uses”.www.rsc.org.Royal Society of Chemistry.https://www.rsc.org/periodic-table/element/15/phosphorus.Läst 28 juli 2022.

[9] ”Phosphorus”.www.etymonline.com.Online Etymological Dictionary.https://www.etymonline.com/search?q=Phosphorus.Läst 28 juli 2022.

[10] . "Memoir on Combustion in General"Mémoires de l'Académie Royale des Sciences1777, 592–600. from Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein,A Source Book in Chemistry 1400–1900(New York: McGraw Hill, 1952)

[GESTIS-röd-11] Röd fosfori substansdatabasenGESTIS-StoffdatenbankhosIFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung).Läst 25 januari 2010.(JavaScript krävs)

[CLP_3930-12] Ur CLP-förordningen gällandeCAS-Nr. 7723-14-0i substansdatabasenGESTIS-StoffdatenbankhosIFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung)(Kräver JavaScript)(ty, en).

[13] ttps://runeberg.org/medterm/0176.html

[riksmaten-14] Amcoff, Elisabet m.fl. (2012).Riksmaten - vuxna 2010-11: Livsmedels- och näringsintag bland vuxna i Sverige.Uppsala:Livsmedelsverket.sid. 102.ISBN 978 91 7714 216 4.http://www.livsmedelsverket.se/globalassets/publikationsdatabas/rapporter/2011/riksmaten_2010_20111.pdf.Läst 4 augusti 2019

[15] ”Arsenic-based life debate continues”.Arkiverad frånoriginaletden 29 december 2011.https://web.archive.org/web/20111229160622/http://the-scientist.com/2011/06/02/arsenic-based-life-debate-continues/.Läst 21 december 2011.

[16] Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[12]

[11]

[13]

[14]

[15]

[16]