磷
磷,第15号化学元素,符号P,处于元素周期表的第三周期、第ⅤA族。磷为紫红色立方结晶或无定形粉末,具有金属光泽1。
它存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。没有磷时,烟酸(又称为维生素B3)不能被吸收;磷的正常机能需要维生素D(维生素食品)和钙(钙食品)来维持。
基本信息
- 中文名
磷
- 字词
碎石
- 沸点
590℃
- 熔点
(红磷)280ºC或(白磷)40ºC
- 危险品运输编号
UN1381/1338/2447
发现简史
关于磷元素的发现,还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,朝思暮想寻觅点石成金的哲人石。
1669年,德国汉堡一位叫布朗特(Brand H)的商人在强热蒸发人尿的过程中,他没有制得黄金,却意外地得到一种像白蜡一样的物质,在黑暗的小屋里闪闪发光。这从未见过的白蜡模样的东西,虽不是布朗特梦寐以求的黄金,可那神奇的蓝绿色的火光却令他兴奋得手舞足蹈。他发现这种绿火不发热,不引燃其它物质,是一种冷光。于是,他就以“冷光”的意思命名这种新发现的物质为“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。
元素含量
元素在太阳中的含量:7 ppm
元素在海水中的含量: 0.0015ppm
地壳中含量:1000ppm
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,作为人体细胞DNA和RNA的重要组成元素,是机体很重要的一种元素。
物理性质
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,易溶解于二硫化碳溶剂中.在高压下加热会变为黑磷,其密度2.70克/立方厘米,略显金属性。电离能为10.486电子伏特。一般不溶于普通溶剂中。白磷经放置或在250℃隔绝空气加热数小时或暴露于光照下可转化为红磷。红磷是红棕色粉末,无毒,密度2.34克/立方厘米,熔点59℃(在43atm下,熔点是590℃,升华温度416℃),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。
同位素
已发现的共有23种:包括从磷24到磷46。其中只有磷31最为稳定。其它同位素都具有放射性,其中磷32、磷33的半衰期在10d内,其余的都为极不稳定的放射性同位素。
符号 | 质子 | 中子 | 质量(u) | 半衰期 | 原子核自旋 | 相对丰度 | 相对丰度的变化量 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
24P | 15 | 9 | 24.03435(54)# | (1+)# | |||
25P | 15 | 10 | 25.02026(26)# | <30 ns | (1/2+)# | ||
26P | 15 | 11 | 26.01178(21)# | 43.7(6) ms | (3+) | ||
27P | 15 | 12 | 26.999230(28) | 260(80) ms | 1/2+ | ||
28P | 15 | 13 | 27.992315(4) | 270.3(5) ms | 3+ |
备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。
同素异形体
黑磷(金属磷)