Fosfor

11. klass > Keemia > 3. Mittemetallid

Üldine

Fosfor on Maal üpriski levinud element. Teda leidub nii mineraalidena maakoores, kui ka eluslooduse koostises. Mineraalidena leiavad kõige suuremat kasutust fosforiit ja apatiit, mida leidub ka Eesti põhjaosas – suuremad fosforiidi maardlad asuvad Rakveres, Aseris, Toolsel ja Tsistres. Forforiidi ja apatiidi peamine koostisosa on kaltsiumkarbonaat (Ca3(PO4)2).

Fosforiit

Fosforiit

Fosfori tootmine toimub fosforiidi kuumutamisel söe ja liivaga.

2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 = 6CaSiO3 + 10CO + P4

Fosfori mineraale kasutatakse peamiselt väetistena. Kõige lihtsam fosfori väetis on fosforiidijahu, mida saadakse fosforiidi peenestamisel. Kuna fosforiühendid on halvasti lahustuvad, siis taimed omandavad fosforiidijahust fosfori kehvasti, seetõttu leiab suuremad kasutust superfosfaat, mida saadakse fosforiidi töötlemisel väävelhappega

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

Kuna superfosfaat sisaldab ka mõningal määral vaba fosforhapet, siis omastavad taimed seda väetist palju paremini. Fosforväetisi ja teisi mineraalväetisi ei tohi liigselt kasutada, kuna kui need satuvad veekogudesse, siis hakkavad seal vetikad kiiresti vohama ning väiksed veekogud kasvavad kiiresti kinni

Liigse väetamise tõttu kinnikasvanud veekogu

Liigse väetamise tõttu kinnikasvanud veekogu

Fosfor võib esineda mitme erineva allotroobina. Tuntumad fosfori allotroobid on punane fosfor, valge fosfor ning must fosfor. Tabelis on ära toodud fosfori allotroopide omadused.

24

 

Keemilised omadused

Fosforil on väliskihis kuus elektroni (ns2np4) ning seetõttu võib ta keemilistes reaktsioonides käituda nii redutseerijana kui ka oksüdeerijana. Oksüdeerijana käitub fosfor metallide ja vesiniku suhtes ning redutseerijana reageerides hapnikuga, halogeenidega või väävliga. Oksüdeerijaga reageerides võivad tekkida fosfori ühendid oksüdatsiooniastmega +3 kui ka +5, sõltuvalt tingimustest. Näiteks õhus põledes tekib nii fosfor(III)oksiid kui ka fosfor(V)oksiid

4P + 3O2 = P4O6

4P + 5O2 = P4O10

Vesinikuga fosfor otseselt ei reageerida, vaid vesiniku ja fosfori ühendit fosfaani (PH3) saadakse kaudsel teel, näiteks alumiiniumfosfiidi reageerimisel veega

AlP + 3H2O = Al(OH)3 + PH3

Fosfiini peetakse ka üheks virvatulede põhjustajaks soodes.

Virvatuled

Virvatuled

 

Ühendid

Forforhape ehk ortofosforhape (H3PO4) leiab kõige rohkem kasutust fosfori hapetest. Kõige enam kasutab fosforhapet mineraalväetiste tööstus. Üheks fosforhappe saamise võimaluseks on loodusliku kaltsiumfosfaadi töötlemine väävelhappega.

Ca3(Po4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4

Tetrafosfordekaoksiid (P4O10) on tahke valge aine, mis aurustub juba 36 oC juures. Tetrafosfordekaoksiid on peamine saadus, mis tekib fosfori põlemisel ning põhjustab ka suitseva leegi, mistõttu kasutatakse fosforit suitsuefektide tekitamisel.

Filmides kasutatakse suitsuefektide tegemisel fosforit

Filmides kasutatakse suitsuefektide tegemisel fosforit

Tetrafosforheksaoksiid (P4O6) tekib fosfori põlemisel kõrvalsaadusena. Kuna P4O6 on mürgine, siis peab olema ettevaatlik fosforiga ümberkäimisel ning suitsuefektide tekitamisel.

 

Näita lisainfot
Lisainfo:
Peida lisainfo