关于磷元素的知识

关于磷元素的知识

元素名称：磷 原子序数:15 ,第三周期,第15族(VA 氮族) 元素符号:P 元素原子量：30.97 晶体结构：晶胞为简单立方晶胞. 原子体积:(立方厘米/摩尔) 17.0 元素在太阳中的含量:(ppm) 7 元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.0015 地壳中含量：（ppm） 1000 原子结构 原子半径/Å: 1.23 原子体积/cm3/mol: 17 共价半径/Å: 1.06 电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p3 离子半径/Å: 0.38 氧化态: ±3,5,4 晶体结构 白磷 [1] 是分子晶体,立方晶系,分子间靠范德华力结合,分子式P4,4个磷原子位于四面体的四个顶点. 红磷的结构目前还不十分清楚,有人认为红磷是链状结构. 发现 1669 在德国,汉堡, 由 Hennig Brandt 发明. 来源 以磷酸盐矿存在于自然界. 用途 用于制造磷肥、火柴、烟火、杀虫剂、牙膏和除垢剂. 氧化态： Main P+5 Other P-3, P-2, P0, P+2, P+3 化学键能： (kJ /mol) P-H 328 P-O 407 P=O 560 P-F 490 P-Cl 319 P-P 209 热导率: W/(m·K) (white) 0.236 晶胞参数： a = 1145 pm b = 550.3 pm c = 1126.1 pm α = 71.840° β = 90.370° γ = 71.560° 电离能 (kJ/ mol) M - M+ 1011.7 M+ - M2+ 1903.2 M2+ - M3+ 2912 M3+ - M4+ 4956 M4+ - M5+ 6273 M5+ - M6+ 21268 M6+ - M7+ 25397 M7+ - M8+ 29854 M8+ - M9+ 35867 M9+ - M10+ 40958 磷的同位素: 已发现的共有13种 包括从磷27到磷39 其中只有磷31最为稳定 其它同位素都具有放射性 磷的同素异形体: 黑磷（紫磷、金属磷） 白磷（黄磷） 红磷（赤磷） 元素类型：非金属 元素描述： 单质磷有几种同素异形体.其中,白磷或黄磷是无色或淡黄色的透明结晶固体.密度1.82克/立方厘米.熔点44.1℃,沸点280℃,着火点是40℃.放于暗处有磷光发出.有恶臭.剧毒.白磷几乎不溶于水,易溶解与二硫化碳溶剂中．在高压下加热会变为黑磷,其密度2.70克/厘米3,略显金属性.电离能为10.486电子伏特.不溶于普通溶剂中.白磷经放置或在400℃密闭加热数小时可转化为红磷.红磷是红棕色粉末,无毒,密度2.34克/厘米3,熔点59℃,沸点200℃,着火点240℃.不溶于水.在自然界中,磷以磷酸盐的形式存在,是生命体的重要元素.存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中.在含磷化合物中,磷原子通过氧原子而和别的原子或基团相联结. 元素来源： 单质磷是由磷酸钙、石英砂和碳粉的混合物在电弧炉中熔烧或蒸馏尿而制得. 元素用途： 白磷用于制造磷酸、燃烧弹和烟雾弹.红磷用于制造农药和安全火柴. 元素辅助资料： 磷的发现 西方化学史的研究者们几乎一致认为,磷是在1669年首先由德国汉堡一位叫汉林·布朗德的商人发现的. 关于磷元素的发现,得从欧洲中世纪的炼金术说起.那时候,盛行着炼金术,据说只要找到一种聪明人的石头──哲人石,便可以点石成金,让普通的铅、铁变成贵重的黄金.炼金术家仿佛疯子一般,采用稀奇古怪的器皿和物质,在幽暗的小屋里,口中念着咒语,在炉火里炼,在大缸中搅,朝思慕想寻觅点石成金的哲人石.他是怎么样取得磷的呢?一般只是说他是通过强热蒸发尿取得.他曾听说从尿液中可得金属之王——黄金,因此他强忍难闻的气味,用尿液做了大量的实验.1669年,他在一次实验中,将砂、木炭、石灰等和尿混合,加热浓缩,虽没有得到黄金,却意外地得到了一种十分美丽的物质,它色白质软,能在黑暗中不断发光,这种光不散发热量,是一种冷光,他称它为kalte feuer（德文,冷火）.布朗德将这种新发现的物质命名为“磷”,意为发光物,实际上就是白磷.磷的拉丁文名称Phosphorum就是“冷光”之意,它的化学符号是P,它的英文名称是Phosphorus.布朗德的制磷之法,起初十分保密,不过,他的发现还是引起了欧洲名流的关注.后来布朗德迫于生计,用磷进行魔术表演,成了“明星”. 磷广泛存在于动植物体中,因而它最初从人和动物的尿以及骨骼中取得.这和古代人们从矿物中取得的那些金属元素不同,它是第一个从有机体中取得的元素.最初发现时取得的是白磷,是白色半透明晶体,在空气中缓慢氧化,产生的能量以光的形式放出,因此在暗处发光.当白磷在空气中氧化到表面积聚的能量使温度达到40℃时,便达到磷的燃点而自燃.所以白磷曾在19世纪早期被用于火柴的制作中,但由于当时白磷的产量很少而且白磷有剧毒,使用白磷制成的火柴极易着火,效果倒是很好,可是不安全,而且常常会发生自燃,所以很快就不再使用白磷制造火柴.到1845年,奥地利化学家施勒特尔发现了红磷,确定白磷和红磷是同素异形体.由于红磷无毒,在240℃左右着火,受热后能转变成白磷而燃烧,于是红磷成为制造火柴的原料,一直沿用至今. 是拉瓦锡首先把磷列入化学元素的行列.他燃烧了磷和其他物质,确定了空气的组成成分.磷的发现促进了人们对空气的认识. 磷的拉丁名称phosphorum有希腊文phos（光）和phero（携带）组成,也就是“发光物”的意思,元素符号是P. 另外,我们常说的的“鬼火”是P2H4气体在空气中自动燃烧的现象. 磷,原子序数15,原子量30.973762,元素名来自希腊文,原意是“发光物”.1669年德国科学家布兰德从尿中制得.磷在地壳中的含量为0.118%.自然界中含磷的矿物有磷酸钙、磷辉石等,磷还存在于细胞、蛋白质、骨骼中.天然的磷有一种稳定同位素：磷31. 磷有白磷、红磷、黑磷三种同素异构体.白磷又叫黄磷为白色至黄色蜡性固体,熔点44.1°C,沸点280°C,密度1.82克/厘米³.白磷活性很高,必须储存在水里,人吸入0.1克白磷就会中毒死亡.白磷在没有空气的条件下,加热到260°C或在光照下就会转变成红磷,而红磷在加热到416°C变成蒸汽之后冷凝就会变成白磷.红磷无毒,加热到240°C以上才着火.在高压下,白磷可转变为黑磷,它具有层状网络结构,能导电,是磷的同素异形体中最稳定的. 如果氧气不足,在潮湿情况下,白磷氧化很慢,并伴随有磷光现象.白磷可溶于热的浓碱溶液,生成磷化氢和次磷酸二氢盐；干燥的氯气与过量的磷反应生成三氯化磷,过量的氯气与磷反应生成五氯化磷.磷在充足的空气中燃烧可生成五氧化二磷,如果空气不足则生成三氧化二磷. 约三分之二的磷用于磷肥.磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、杀虫剂等.三聚磷酸盐用于合成洗涤剂. 磷的简介 磷在生物圈内的分布很广泛,地壳含量丰富列前10位,在海水中浓度属第2类.广泛存在于动、植物组织中,也是人体含量较多的元素之一,稍次于钙排列为第六位.约占人体重的1%,成人体内约含有600-900g的磷.体内磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各组织及体液中,其中一半存在于肌肉组织.它不但构成人体成分,且参与生命活动中非常重要的代谢过程,是机体很重要的一种元素. 食物来源 磷在食物中分布很广,无论动物性食物或食物性食物,在其细胞中,都含有丰富的磷,动物的乳汁中也含有磷,所以磷是与蛋白质并存的,瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高,海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富.但粮谷中的磷为植酸磷,不经过加工处理,吸收利用率低. 代谢吸收 磷的吸收部位在小肠,其中以十二指肠及空肠部位吸收最快,回肠较差.磷的吸收分为通过载体需能的主动吸收和扩散被动吸收两种机制.磷的代谢过程与钙相似,体内的磷平衡取决于体内和体外环境之间磷的交换.磷的主要排泄途径是经肾脏.未经肠道吸收的磷从粪便排出,这部分平均约占机体每日摄磷量的30%,其余70%经由肾以可溶性磷酸盐形式排出,少量也可由汗液排出. 生理功能 1.构成骨骼和牙齿. 2.磷酸组成生命的重要物质,促进成长及身体组织器官的修复. 3.参与代谢过程,协助脂肪和淀粉的代谢,供给能量与活力. 4.参与酸碱平衡的调节. 需要人群 甲状腺功能亢进的人需要补充磷质. 生理需要 成人适宜摄入量为700mg/d. 过量表现 骨质疏松易碎、牙齿蛀蚀、各种钙缺乏症状日益明显、精神不振甚至崩溃,破坏其他矿物质平衡.高磷血症. 缺乏症 1.磷质缺乏会导致佝偻病和牙龈溢脓等疾患. 2.缺磷会使人虚弱,全身疲劳,肌肉酸痛,食欲不振. 摄取提示 因为人类食物中含有丰富的磷,故人类营养性的磷缺乏很少见,中国人不缺乏,已经过量并干扰钙的吸收. 物理性质 状态：软的白色蜡状固体,棕红色粉末或黑色固体. 熔点(℃): 44.3 沸点(℃): 280 密度(g/cc,300K): 1.82 比热/J/gK : 0.77 蒸发热/KJ/mol : 12.129 熔化热/KJ/mol: 0.657 导电率／106/cm : 1.0E-17 导热系数／W/cmK: 0.00235 地质数据 丰度 滞留时间/年: 100000 太阳(相对于 H=1×1012): 3.16 × 105 海水中/p.p.m. 地壳/p.p.m.: 1000 大西洋表面: 0.0015 太平洋表面: 0.0015 大西洋深处: 0.042 太平洋深处: 0.084 生物数据 人体中含量 肝/p.p.m.: 3 - 8.5 器官中: 肌肉/p.p.m.: 3000 - 8500 血/mg dm-3 : 345 日摄入量/mg: 900 - 19000 骨/p.p.m.: 67000 - 71000 人(70Kg)均体内总量/g: 780 [编辑本段]磷对植物的影响 磷肥能够促进番茄花芽分化,提早开花结果,促进幼苗根系生长和改善果实品质.缺磷时,幼芽和根系生长缓慢,植株矮小,叶色暗绿,无光泽,背面紫色. 番茄对磷的吸收以植株生长前期为高,在第一穗果实长到核桃大小时,植株吸磷量约占全生育期90%.所以,番茄苗期不能缺磷,以免影响花芽分化.番茄吸收磷肥的能力较弱,尤其在低温下的吸收率较低.磷肥一般作基肥,也可用0.5%磷酸二氢钾溶液作叶面喷施,进行根外追肥.钾在植物体内促进氨基酸,蛋白质和碳水化合物的合成和运输,对延迟植株衰老,延长结果期,增加后期产量有良好的作用.