ธาตุฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสเป็นอโลหะอยู่ในหมู่ที่ VA หมู่เดียวกับธาตุไนโตรเจนในธรรมชาติไม่พบฟอสฟอรัสในรูปของธาตุอิสระแต่จะพบในรูปของสารประกอบฟอสเฟตที่สำคัญได้แก่หินฟอสเฟต หรือแคลเซียมฟอสเฟต(Ca2(PO4) 2) ฟลูออไรอะปาไทต์ (Ca5F(PO4) 3) นอกจากนี้ยังพบฟอสฟอรัสในไข่แดง กระดูก ฟัน สมอง เส้นประสาทของคนและสัตว์

ฟอสฟอรัสสามารถเตรียมได้จาก Ca3(PO4) 2 โดยใช้ Ca3(PO4) 2 ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนในรูปถ่านโค๊ก และซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ในเตาไฟฟ้า

2Ca(PO4) 2 + 6SiO2 + 10C —–> P4 + 6CaSiO3 + 10CO

P4 ที่ได้เป็นฟอสฟอรัสขาว

1. ฟอสฟอรัสขาวหรือฟอสฟอรัสเหลืองโมเลกุลของฟอสฟอรัสขาวประกอบด้วยฟอสฟอรัส

     4 อะตอม มีสูตรโมเลกุล P4

2. ฟอสฟอรัสแดง โมเลกุลมีโครงสร้างเป็นสายยาวคล้ายลูกโซ่ เป็นพอลิเมอร์ของ P4

3. ฟอสฟอรัสดำ มีโครงสร้างแบบโครงร่างตาข่าย

 

สมบัติของฟอสฟอรัสขาว

1. เป็นของแข็งสีขาวหรือเหลือง ว่องไวในการเกิดปฏิกิริยามาก

2. มีจุดหลอมเหลว 44 C

3. มีความหนาแน่น 1.82 g/cm3

4. ไม่นำไฟฟ้า

5. ไม่ละลายน้ำ ละลายได้ในคาร์บอนไดซัลไฟด์(CS2)

หรือตัวทำละลายอื่นที่โมเลกุลไม่มีขั้ว เช่น CCI4

6. ลุกไหม้ในอากาศได้เองที่อุณหภูมิ 35 C จึงต้องเก็บไว้ในน้ำไม่ให้สัมผัสกับ O2

7. มีกลิ่นคล้ายกระเทียมเป็นพิษ ถ้าหายใจเข้าไปจะเป็นโรคขากรรไกรผุ

8. ต้มกับสารละลาย NaOH หรือ KOH ได้ PH3

 

สมบัติของฟอสฟอรัสแดง

1. เป็นของแข็งสีแดง เป็นรูปที่เสถียรกว่าฟอสฟอรัสขาว

2. มีจุดหลอมเหลว 590 C ที่ 43 บรรยากาศ

3. มีความหนาแน่น 2.34 g/cm3

4. ไม่นำไฟฟ้า

5. ไม่ละลายในน้ำและ CS2

6. ลุกไหม้ในอากาศที่อุณหภูมิ 250 C

ฟอสฟอรัสดำ มีโครงสร้างแบบโครงร่างตาข่าย มีสมบัติดังนี้

1. เป็นของแข็งสีดำ

2. มีจุดหลอมเหลว 610 C

3. มีความหนาแน่น 2.699 g/cm3

4. เสถียรกว่าฟอสฟอรัสแดง และติดไฟยาก

5. นำไฟฟ้าได้เล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจะนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น

 

ประโยชน์ ฟอสฟอรัสแดงใช้ในอุตสาหกรรมทำไม้ขีดไฟ ธูป ประทัด ระเบิดเพลิง    ใช้เตรียม P2O5 เพื่อใช้เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมกรดฟอสฟอริก (H3PO4) ฟอสฟอรัสในรูปฟอสเฟต ช่วยทำหน้าที่ ควบคุมความเป็นกรด – เบสในเลือดและของเหลวในร่างกายของสิ่งมีชีวิตใช้ทำปุ๋ยซุปเปอร์ฟอสเฟต Ca(H2PO4) 2 ใช้ทำสารฆ่าแมลงพวกออแกโน-ฟอสเฟต ซึ่งสลายตัวได้ง่าย ใช้ผสมในผงซักฟอก เพื่อช่วยกำจัดไอออนในน้ำกระด้าง ช่วยปรับสภาพความเป็นเบสของน้ำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการซักล้างและยังช่วยจับกับสิ่งสกปรกอื่นไม่ให้กลับไปจับกับเสื้อผ้าได้อีก