Fosfor

simgesi P ve atom numarası 15 olan element

Fosfor, simgesi P ve atom numarası 15 olan ve insan vücudunda kalsiyumdan sonra en fazla bulunan kimyasal elementtir.[kaynak belirtilmeli]

Fosfor, 15P
mumsu beyaz (sarı kesik), kırmızı (orta solda granüllü, orta sağda topaklı) ve mor renkli fosfor
Standart atom ağırlığı Ar, std(P)30,973761998(5)
Bolluğu
Dünya'nın yerkabuğunda5.2 (silisyum = 100)
Periyodik tablodaki yeri
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen Flor Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silisyum Fosfor Kükürt Klor Argon
Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko Galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum Niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum Paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Kalay Antimon Tellür İyot Ksenon
Sezyum Baryum Lantan Seryum Praseodim Neodimyum Prometyum Samaryum Evropiyum Gadolinyum Terbiyum Disprozyum Holmiyum Erbiyum Tulyum İterbiyum Lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva Talyum Kurşun Bizmut Polonyum Astatin Radon
Fransiyum Radyum Aktinyum Toryum Protaktinyum Uranyum Neptünyum Plütonyum Amerikyum Küriyum Berkelyum Kaliforniyum Aynştaynyum Fermiyum Mendelevyum Nobelyum Lavrensiyum Rutherfordiyum Dubniyum Seaborgiyum Bohriyum Hassiyum Meitneriyum Darmstadtiyum Röntgenyum Kopernikyum Nihoniyum Flerovyum Moskovyum Livermoryum Tennesin Oganesson
N

P

As
silisyumFosforkükürt
Atom numarası (Z)15
Grup15. grup (azot grubu)
Periyot3. periyot
Blok p bloku
Elektron dizilimi[Ne] 3s2 3p3
Kabuk başına elektron2, 8, 5
Fiziksel özellikler
Faz (SSB'de)Katı
Erime noktasıbeyaz: 317,3 K ​(44,5 °C, ​111,50 °F)
kırmızı: ∼860 K (∼590 °C, ∼1090 °F)[1]
Kaynama noktası553,7 K (280,7 °C; 537,26 °F)
Süblimleşme noktasıkırmızı: ≈689,2–863 K ​(≈416–590 °C, ​≈780.8–1094 °F)
Yoğunluk (OS)beyaz: 1,823 g/cm3
kırmızı: ≈2,2–2,34 g/cm3
mor: 2,36 g/cm3
siyah: 2,69 g/cm3
Erime entalpisibeyaz: 0,66 kJ/mol
Buharlaşma entalpisibeyaz: 51,9 kJ/mol
Molar ısı kapasitesibeyaz: 23,824 J/(mol·K)
Buhar basıncı (beyaz)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K) 279 307 342 388 453 549
Buhar basıncı (kırmızı, k.n. 431 °C)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K) 455 489 529 576 635 704
Atom özellikleri
Yükseltgenme durumları-3, -2, -1, 0,[2] +1,[3] +2, +3, +4, +5 hafif asidik
ElektronegatiflikPauling ölçeği: 2,19
İyonlaşma enerjileri
  • 1.: 1011,8 kJ/mol
  • 2.: 1907 kJ/mol
  • 3.: 2914,1 kJ/mol
Kovalent yarıçapı107±3 pm
Van der Waals yarıçapı180 pm
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri
Elementin spektrum çizgileri
Diğer özellikleri
Kristal yapıHacim merkezli kübik (hmk)
Hacimmerkezlikübik kristal yapısıFosfor
Isı iletkenliğibeyaz: 0,236 W/(m·K)
siyah: 12,1 W/(m·K)
Manyetik düzenbeyaz, kırmızı, mor, siyah: diyamanyetik[4]
Manyetik alınganlık-20,8×10-6 cm3/mol (293 K)[5]
Hacim modülübeyaz: 5 GPa
kırmızı: 11 GPa
CAS Numarası7723-14-0 (kırmızı)
12185-10-3 (beyaz)
Tarihi
KeşifHennig Brand (1669)
Bir element olarak tanıyanAntoine Lavoisier[6] (1777)
Ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür (t1/2) Bozunma türü Ürün
31P %100 kararlı
32P eser miktarda 14,28 gün β 32S
33P eser miktarda 25,3 gün β 33S

Bütün organizmalar için fosfor birleşimleri (fosfodiester bağları) DNA yapıları için büyük önem taşır. Bunun dışında insan vücudu fosfora kemik ve diş oluşumu, hücre büyümesi ve onarımı, enerji üretimi, kalp kasının kasılması, sinir ve kas hareketleri, böbrek işlevleri açısından ihtiyaç duyar. Fosfor ayrıca vitaminlerin kullanımı ile besinlerin enerjiye dönüştürülmesinde yardımcı olarak vücuda yarar sağlar. Fosfat (fosforun %85 kadarı kemikte fosfat formunda depolanır) hücre içi sıvıların ana anyonudur. Fosfatlar dönüştürülebilir olmalarından ötürü, birçok koenzim sisteminin ve metabolizma fonksiyonlarının işlemesi için gerekli bileşiklerle birleşme yeteneğine sahiptir. Fosfatların birçok önemli reaksiyonları özellikle ATP, ADP ve fosfokreatinin işlevleri ile ilişkilidir.

Fosfor allotropları değiştir

Doğada fosfor üç farklı formda bulunur. Bu değişik biçimlerine allotrop denir. Bunlar beyaz fosfor, kırmızı fosfor ve siyah fosfordur.

Beyaz fosfor doğada en yaygın olan fosfor allotropudur. Kristal yapılıdır ve 44.25 °C'de erir. En önemli özellikleri, karanlıkta ışıldaması ve çok zehirli olmasıdır. Havayla temas ettiği halde tutuşur ve beyaz dumanlar çıkararak yanar. Bu yüzden su dolu şişe içinde tutulur. Beyaz fosfor, böcek ve fare zehiri, sis ve yangın bombaları için kullanılır.

Kırmızı fosfor güneş ışığı ve ısı etkisiyle beyaz fosfordan oluşur. Beyaz fosforun aksine kolayca tutuşmaz, ışıldamaz ve zehirli değildir. Erime sıcaklığı ise çok daha yüksektir. Kırmızı fosfor kibrit yapımında kullanılır.

Siyah fosfor, beyaz fosforun havasız ortamda ve basınç altında ısıtılmasıyla elde edilir. Siyah fosfor yarı iletkenlerin yapımı için gerekir.

Fosfor izotopları değiştir

31P, fosforun doğada bulunabilinen tek izotopudur. Bunun yanında başka radyoaktif fosfor izotoplarıda üretilmiştir. 25,3 günle en uzun yarılanma süresi olan radyoaktif fosfor izotopu 33P'dir.

Vücuttaki fosfor değiştir

Fosfatlar, pirofosfatlar ve ATP fosfor kaynağıdır. Özellikle sütlü besinlerde bulunur. Diyetle alınan fosfatların serbest formu ince bağırsaklardan emilir. Vücutta kemiklerde % 90 kalsiyum trifosfat, kalsiyum fosfat (Ca3(PO4)2) ve hidroksi apatit kristalleri halinde, plazmada ise 0,03-0,04 mg anorganik formda bulunur. İdrarla inorganik fosfat halinde atılır. Serum düzeyi parathormon ile sağlanır.

Biyolojik fonksiyonları değiştir

  1. Hücre duvarı yapısının devamlılığının sağlanmasında fosfolipidlerin yapısında bulunur.
  2. Enerji metabolizmasında ATP, GTP, ADP'nin yapısında bulunur.
  3. Oksijen taşınımı ve H+ tamponlanmasında etkilidir.
  4. Proteinlerin yapısına girerek faaliyetlerini kontrol eder. Enzimlerin yapısına katılır onları aktive veya inhibe eder.
  5. DNA ve RNA'nın yapısına girer.
  6. Hücre içi sıvısında en bol bulunan anyondur.

Fosfor ile ilişkili bozukluklar değiştir

  1. Böbrek yetmezliği
  2. Diyabet, hipoparatiroid
  3. Çeşitli hastalıklar, D vitamini zehirlenmesi sırasında görülür.
  1. Hiperparatiroid
  2. Osteomalazi (D vitamini eksikliği)
  3. Glukoz veya fruktoz perfuzyonu
  4. Vitamine dirençli osteomalazi durumlarında görülür.
  1. Emilimin azalması
    1. Diyette eksiklik
    2. Oral fosfat bağlayıcılar
    3. Malabsorpsiyon
  2. Hücreye alımının artması
    1. Alkaloz
    2. Diyabetik ketoasidoz
    3. Aşırı açlık çeken hastanın yeniden beslenmesi
  3. Atılımın artması
    1. Dializ
    2. Böbrek testosteron bozuklukları durumlarında görülür.

Kimyasal fonksiyonları değiştir

Fosfor elementi, gün ışığına yani fotonlara maruz kaldığında enerji seviyesini yükseltir. Fakat bu element her daim eski enerji seviyesinde kalma isteğindedir. Bu istek doğrultusunda karanlık bir ortamda eski seviyesine dönerken elektronların bu enerji savurması olayı görülen şekilde ışıma olarak algılanır. Bu olay dakikalar, saatler hatta günler sürebilir. Bu süreyi maruz kaldığı enerji seviyesi belirler.[kaynak belirtilmeli]

Kaynakça değiştir

  1. ^ "Phosphorus: Chemical Element". Encyclopædia Britannica. 24 Haziran 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  2. ^ Wang, Yuzhong; Xie, Yaoming; Wei, Pingrong; King, R. Bruce; Schaefer, Iii; Schleyer, Paul v. R.; Robinson, Gregory H. (2008). "Carbene-Stabilized Diphosphorus". Journal of the American Chemical Society. 130 (45): 14970–1. doi:10.1021/ja807828t. PMID 18937460. 
  3. ^ Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles L. B. (2006). "Phosphorus(I) Iodide: A Versatile Metathesis Reagent for the Synthesis of Low Oxidation State Phosphorus Compounds". Inorganic Chemistry. 45 (17): 6864–74. doi:10.1021/ic060186o. PMID 16903744. 
  4. ^ Lide, D. R., (Ed.) (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86. bas.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 3 Mart 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Temmuz 2021. 
  5. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. ss. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 
  6. ^ cf. "Memoir on Combustion in General 5 Haziran 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi." Mémoires de l'Académie Royale des Sciences 1777, 592–600. from Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400–1900 (New York: McGraw Hill, 1952)