Configuración Electrónica
Propiedades
El fósforo
se presenta en distintas variedades alotrópicas que difieren
bastante en sus propiedades. Las dos variedades más importantes
son el fósforo rojo y el fósforo blanco.
El fósforo blanco (P4) es un
sólido blando, translúcido, de olor aliáceo
y de aspecto ceroso, que se obtiene por condensación de
los vapores de fósforo.
No se disuelve en el agua ni en el alcohol, pero
es soluble en sulfuro de carbono, benceno, aceites vegetales,
amoníaco líquido y éter.
Tanto el sólido como sus vapores son muy
venenosos por lo que debe manejarse con mucho cuidado.
Valores de las Propiedades
Masa
Atómica |
30,9738 uma |
Punto
de Fusión |
317,3 K |
Punto
de Ebullición |
553 K |
Densidad |
1820 kg/m³ |
Dureza
(Mohs) |
0,5 |
Potencial
Normal de Reducción |
- 0,06 V P | PH3 solución
ácida |
Conductividad
Térmica |
0,24 J/m s ºC |
Conductividad
Eléctrica |
0,0 (mOhm.cm)-1 |
Calor
Específico |
739,86 J/kg·K |
Calor
de Fusión |
2,5 kJ/mol |
Calor
de Vaporización |
12,41 kJ/mol |
Calor
de Atomización |
315,0 kJ/mol de átomos |
Estados
de Oxidación |
-3, -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5 |
1ª
Energía de Ionización |
1011,7 kJ/mol |
2ª
Energía de Ionización |
1903,2 kJ/mol |
3ª
Energía de Ionización |
2911,9 kJ/mol |
Afinidad
Electrónica |
72 kJ/mol |
Radio
Atómico |
1,28 Å |
Radio
Covalente
| 1,06 Å |
Radio
Iónico |
P-3 = 2,12 Å
P+3 = 0,44 Å
P+5 = 0,34 Å |
Volumen
Atómico
| 17 cm³/mol |
Polarizabilidad
| 3,6 ų
|
Electronegatividad
(Pauling) |
2,19 |
El fósforo blanco es muy activo y se combina
con la mayor parte de los elementos. Arde en el oxígeno
con una llama blanca muy brillante produciendo nubes de óxido
de fósforo (V) sólido. Aproximadamente a 50ºC se
produce su inflamación.
Expuesto al aire se oxida lentamente y produce
el fenómeno de la fosforescencia, que se observa en la
oscuridad. Dado que esta reacción es exotérmica,
se produce con bastante frecuencia la inflamación espontánea
del fósforo blanco, por lo que suele guardarse bajo el
agua.
Parece ser que la fosforescencia se debe a la
oxidación lenta del fósforo blanco a óxido
de fósforo (III) emitiéndose energía en forma
luminiscente. El fósforo blanco se transforma lentamente
en rojo por la acción de la luz por lo que es necesario
guardarlo en la oscuridad.
El fósforo rojo está constituído
por pequeños cristales y alguna otra modificación amorfa
y tiene la apariencia de un polvo rojo. Se obtiene cuando se calienta
fósforo blanco a 250ºC en ausencia de aire.
Se sublima dando el mismo vapor que el fósforo
blanco y cuando se condensa el vapor se obtiene fósforo
blanco. Su temperatura de inflamación ronda los 400ºC.
No se disuelve en los mismos disolventes que
el fósforo blanco ni produce fosforescencia ni resulta
venenoso cuando se encuentra puro.
En realidad el fósforo rojo es fósforo
violeta que se obtiene por disolución de fósforo
blanco en plomo fundido.
El fósforo rojo es menos reactivo que
el blanco, y no se oxida fácilmente con el aire. La mayoría
de los compuestos fosforados son trivalentes o pentavalentes.
El fósforo se combina fácilmente con el oxígeno
para formar óxidos, de los que son más importantes
el trióxido de fósforo (P2O3 )
y el pentóxido de fósforo (P2O5
).
El trióxido de fósforo, sólido
cristalino blanco, se usa como agente reductor. Es delicuescente,
esto es, es disuelto por la humedad del aire. El vapor es tóxico.
El pentóxido de fósforo, blanco,
delicuescente, sólido amorfo, sublima a 250ºC. Reacciona
con el agua para formar ácido fosfórico y se usa
como agente desecante. El fósforo forma hidruros con el
hidrógeno ; es importante
el hidruro de fósforo o fosfina PH3, que es
comparable al amoníaco (NH3), el hidruro de
nitrógeno.
Todos los halógenos se combinan directamente
con el fósforo para formar haluros, que se usan en la preparación
de hidrácidos y compuestos orgánicos.
Resumen de Reactividad
Con aire: |
Vigorosa; arde
P2O5 ; P2O3
|
Con H2O: |
No reacciona |
Con HCl 6M: |
No reacciona |
Con HNO3 15M: |
Suave;
NOx |
Con NaOH 6M: |
Suave; puede arder
PH3 |
|