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Fósforo: Propriedades e usos do elemento
Descrição
O fósforo é um elemento altamente reativo essencial à vida, com propriedades químicas e físicas significativas. Ele desempenha um papel importante em vários setores.
Introdução ao elemento
O fósforoé um elemento não metálico com o símbolo P e número atômico 15. É um componente vital de todos os organismos vivos, desempenhando um papel fundamental na bioquímica, especialmente no DNA, RNA e ATP. Naturalmente, o fósforo é encontrado em rochas de fosfato, que são extraídas para uso comercial. Ele é essencial para o crescimento das plantas e é um nutriente fundamental nos fertilizantes.
Propriedades químicas Descrição
O fósforo existe em vários alótropos, cada um com comportamentos químicos distintos. Os alótropos mais comuns são o fósforo branco, o fósforo vermelho e o fósforo preto.
- Fósforo branco: Altamente reativo e tóxico, ele se inflama espontaneamente no ar, formando pentóxido de fósforo (P₂O₅). É usado na produção de fertilizantes e produtos químicos.
- Fósforo vermelho: Menos reativo que o fósforo branco, o fósforo vermelho é usado em fósforos de segurança, fogos de artifício e como retardante de chamas.
- Fósforo preto: Esse alótropo tem propriedades semimetálicas e é usado no desenvolvimento de materiais eletrônicos.
Os compostos de fósforo, como os fosfatos, são amplamente utilizados em várias aplicações, inclusive na agricultura e no tratamento de água.
Tabela de dados de propriedades físicas
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Propriedade |
Valor |
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Número atômico |
15 |
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Massa atômica |
30.974 u |
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Densidade (fósforo branco) |
1,82 g/cm³ |
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Ponto de fusão (fósforo branco) |
44.1°C |
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Ponto de ebulição (fósforo branco) |
280°C |
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Densidade (fósforo vermelho) |
2,34 g/cm³ |
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Ponto de fusão (fósforo vermelho) |
590°C |
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Ponto de ebulição (fósforo vermelho) |
Sublima a 400°C |
Usos comuns
O fósforo é usado em uma grande variedade de setores, incluindo:
- Agricultura: O fósforo é um componente essencial dos fertilizantes, promovendo o crescimento das plantas.
- Produtos químicos: é um precursor para a produção de ácido fosfórico, que é usado em detergentes, fertilizantes e aditivos alimentares.
- Fósforos de segurança: O fósforo vermelho é usado na superfície de impacto dos fósforos de segurança.
- Ligas metálicas: O fósforo é usado na produção de bronze fosforoso, que é uma liga metálica conhecida por sua força e resistência à corrosão.
- Aditivos alimentares: Os fosfatos são adicionados aos produtos alimentícios para manter a textura, o sabor e o frescor.
Métodos de preparação
Normalmente, o fósforo é obtido da rocha fosfática por meio de um processo conhecido como redução térmica, em que a rocha é aquecida com carbono em altas temperaturas para produzir gás fósforo, que é então condensado em várias formas.
Outro método de obtenção de fósforo é por meio da reação de ácido fosfórico com hidróxido de cálcio na presença de calor. O produto é uma mistura de fosfato de cálcio e água, que pode ser processada posteriormente para produzir diferentes alótropos de fósforo.
Produtos industriais relacionados
O fósforo desempenha um papel fundamental em vários produtos industriais:
- Fertilizantes: os fosfatos derivados do fósforo são um componente primário na produção de fertilizantes.
- Retardadores de chama: Os compostos de fósforo são usados para fabricar retardadores de chama para têxteis e plásticos.
- Tratamento de água: Os fosfatos são usados no tratamento de água para evitar a formação de incrustações.
- Detergentes: o ácido fosfórico e seus derivados são utilizados na produção de agentes de limpeza e detergentes.
Perguntas frequentes
Para que o fósforo é usado?
O fósforo é usado principalmente em fertilizantes, produtos químicos e industriais, como retardadores de chama, detergentes e aditivos alimentares.
Como o fósforo é obtido?
Normalmente, o fósforo é extraído da rocha fosfática por meio de redução térmica, em que a rocha é aquecida com carbono para produzir gás fósforo.
O fósforo é prejudicial?
O fósforo branco é altamente tóxico e perigoso, principalmente quando exposto ao ar ou à pele. Ele deve ser manuseado com extremo cuidado.
Quais são os diferentes alótropos do fósforo?
O fósforo existe em vários alótropos, incluindo o fósforo branco, vermelho e preto, cada um com propriedades químicas e físicas distintas.
Por que o fósforo é importante para as plantas?
O fósforo é essencial para o crescimento das plantas, pois é um componente-chave do DNA, RNA e ATP, que estão envolvidos na energia e reprodução celular.
Chin Trento
