Phosphore
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| Généralités | |||||||||||||
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| Nom | Phosphore, P, 15 | ||||||||||||
| Série chimique | non-métal | ||||||||||||
| Groupe, Période, Bloc | 15 (VA), 3, p | ||||||||||||
| Masse volumique à 0 °C | 1823 kg/m³ | ||||||||||||
| Dureté Mohs | ND | ||||||||||||
| Couleur | incolore/rouge Image manquante P,15-thumb.jpg image:P,15-thumb.jpg | ||||||||||||
| Propriétés atomiques | |||||||||||||
| Masse atomique | 30,973761 u | ||||||||||||
| Rayon atomique (calc.) | 100 (98) pm | ||||||||||||
| Rayon de covalence | 106 pm | ||||||||||||
| Rayon de van der Waals | 180 pm | ||||||||||||
| Configuration électronique | [Ne]3s2 3p3 | ||||||||||||
| Nombre d'électrons par niveau d'énergie | 2, 8, 5 | ||||||||||||
| États d'oxydation (oxyde) | ±3, 5, 4 (acide faible) | ||||||||||||
| Structure cristalline | monoclinique | ||||||||||||
| Propriétés physiques | |||||||||||||
| État de la matière | solide | ||||||||||||
| Température de fusion | 317,3 K | ||||||||||||
| Température de vaporisation | 550 K | ||||||||||||
| Volume molaire | 17,02×10-6 m³/mol | ||||||||||||
| Énergie de vaporisation | 12,129 kJ/mol | ||||||||||||
| Énergie de fusion | 0,657 kJ/mol | ||||||||||||
| Pression de vapeur | 20,8 Pa à 294 K | ||||||||||||
| Vitesse du son à 20 °C | ND m/s | ||||||||||||
| Divers | |||||||||||||
| Électronégativité (Pauling) | 2,19 | ||||||||||||
| Chaleur massique | 769 J/(kg.K) | ||||||||||||
| Conductivité électrique | 1,0×10-9 S/m | ||||||||||||
| Conductivité thermique | 0,235 W/(m.K) | ||||||||||||
| 1er potentiel d'ionisation | 1011,8 kJ/mol | ||||||||||||
| 2e potentiel d'ionisation | 1907 kJ/mol | ||||||||||||
| 3e potentiel d'ionisation | 2914,1 kJ/mol | ||||||||||||
| 4e potentiel d'ionisation | 4963,6 kJ/mol | ||||||||||||
| 5e potentiel d'ionisation | 6273,9 kJ/mol | ||||||||||||
| Isotopes les plus stables | |||||||||||||
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| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |||||||||||||
Le phosphore est un élément chimique de symbole P et de numéro atomique 15.
Le phosphore se présente sous plusieurs formes de couleur différente : blanc-jaune, rouge, et violet-noir. Très pur, le phosphore « blanc » est transparent; plus généralement il est blanc ambré, légèrement malléable avec une faible odeur d'ail. Les formes rouge et noir peuvent se présenter en poudre ou cristallisées.
Le nom dérive du mot grec fosforos, ce qui signifie porteur de lumière. Le nom a été attribué au fait que le phosphore blanc émet de la lumière visible dans l'obscurité quand il est exposé à l'air.
| Sommaire |
Histoire
Il est vraisemblable que l'alchimiste arabe Alchid Bechil ait identifié le phosphore dès le 12e siècle. La découverte de cet élément est attribuée à Hennig Brand en 1669 en Allemagne à partir de l'urine. Il obtint un matériau blanc qui luisait dans l'obscurité, et brûlait en produisant une lumière éclatante
Les premières allumettes utilisaient du phosphore blanc dans leur composition : la toxicité du phosphore les rendait d'ailleurs assez dangereuses : leur usage entraîna des meurtres, des suicides et des empoisonnements accidentels (une légende apocryphe raconte qu'une femme tenta d'empoisonner son mari avec du phosphore blanc, mais celui-ci s'en aperçut du fait de la lumière émise par son ragoût).
De plus, l'inhalation des vapeurs de phosphore entraînait, chez les ouvriers des fabriques d'allumettes, une nécrose des os de la mâchoire, connue sous le nom de nécrose phosphorée.
Lorsque le phosphore rouge fut découvert, son inflammabilité et sa toxicité plus faibles poussèrent à son adoption comme une alternative moins dangereuse pour la fabrication des allumettes.
Propriétés
Les phosphores blanc et rouge ont une structure tétragonale.
Il existe un phosphore noir allotrope, ayant une structure similaire à celle du graphite : les atomes sont arrangés en couches hexagonales, et il est conducteur électrique.
Propriétés chimiques
Le phosphore blanc s'enflamme spontanément à l'air dès 34°C; il peut être conservé dans l'eau.
La forme rouge est plus stable mais doit néanmoins être manipulée avec précautions.
Le phosphore est l'un des éléments indispensables à la vie. Différents phosphates sont nécessaires aux plantes et aux animaux pour leurs cellules, leurs squelettes. les composés du phosphore transportent l'énergie dans leurs cellules avec l'ATP (acide adénosinetriphosphorique) et forme, avec la désoxyribose, le squelette de l'ADN, l'acide désoxyribonucléique.
Toxicologie
Le phosphore blanc est un poison violent (la dose léthale est de 50 mg).
Voir la fiche toxicologique FT100 sur le site de l'INRS [1]: Phosphore
Gisements
Les phosphates sont des minéraux assez fréquents.
Utilisation
Phosphore
- Allumettes et pyrotechnie : le phosphore sous sa forme rouge est l'élément igniteur des allumettes et d'un grand nombre de dispositifs pyrotechniques.
- Alliage : dans l'acier et le bronze
- Les bombes incendiaires au phosphore ont été largement utilisées pendant et depuis la Seconde Guerre mondiale.
Phosphate
De loin l'utilisation la plus répandue du phosphore.
- Engrais : monohydrogénophosphate CaHPO4 ou dihydrogénophosphate Ca(H2PO4)2
- Pâte dentifrice : agent polisseur sous forme de dihydrogénophosphate et comme apporteur de fluor Na2PO3F
- Additif stabilisant (E339, E340) : des phosphates de sodium ou de potassium, substances « tampon » ont un effet stabilisateur dans des compositons alimentaires.
Acide phosphorique H3PO4
- Détartrants : On utilise une solution d'acide phosphorique comme détartrant pour les appareils sanitaires et ménagers, tels les cafetières électriques.
- Additif alimentaire (E 338) : agent acidifiant dans les boissons gazeuses
Voir aussi
Liens externes