磷的特性
| |||||||||||||
| 总体特性 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称, 符号, 序号 | 磷、P、15 | ||||||||||||
| 系列 | 非金属 | ||||||||||||
| 族, 周期, 元素分区 | 15族(VA), 3, p | ||||||||||||
| 密度、硬度 | 白磷: 1823 kg/m3,NA 红磷: 2340 kg/m3,NA 黑磷: 2670 kg/m3,NA | ||||||||||||
| 颜色和外表 | 无色 / 红色 / 银白色 | ||||||||||||
| 地壳含量 | 0.09 % | ||||||||||||
| 原子属性 | |||||||||||||
| 原子量 | 30.973762(2)原子量单位 | ||||||||||||
| 原子半径 (计算值) | 100(98)pm | ||||||||||||
| 共价半径 | 106 pm | ||||||||||||
| 范德华半径 | 180 pm | ||||||||||||
| 价电子排布 | [氖]3s23p3 | ||||||||||||
| 电子在每能级的排布 | 2,8,5 | ||||||||||||
| 氧化价(氧化物) | ±3,5,4(弱酸性) | ||||||||||||
| 晶体结构 | 单斜晶体 | ||||||||||||
| 物理属性 | |||||||||||||
| 物质状态 | 固态 | ||||||||||||
| 熔点 | 317.3 K(44.2 °C) | ||||||||||||
| 沸点 | 550 K (277 °C) | ||||||||||||
| 摩尔体积 | 17.02×10-6m3/mol | ||||||||||||
| 汽化热 | 12.129 kJ/mol | ||||||||||||
| 熔化热 | 0.657 kJ/mol | ||||||||||||
| 蒸气压 | 20.8 帕(294K) | ||||||||||||
| 声速 | 无数据 | ||||||||||||
| 其他性质 | |||||||||||||
| 电负性 | 2.19(鲍林标度) | ||||||||||||
| 比热 | 1040 J/(kg·K) | ||||||||||||
| 电导率 | 1.0×10-9/(米欧姆) | ||||||||||||
| 热导率 | 0.235 W/(m·K) | ||||||||||||
| 第一电离能 | 1011.8 kJ/mol | ||||||||||||
| 第二电离能 | 1907 kJ/mol | ||||||||||||
| 第三电离能 | 2914.1 kJ/mol | ||||||||||||
| 第四电离能 | 4963.6 kJ/mol | ||||||||||||
| 第五电离能 | 6273.9 kJ/mol | ||||||||||||
| 稳定的同位素 | |||||||||||||
| |||||||||||||
| 在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压 | |||||||||||||
性状
磷是一种易起化学反应的、有毒的氮族非金属元素。它的化学反应活性和毒性取决于形态不同而有所区别。
单质磷的同素异形体
黑磷(金属磷) 化学结构类似石墨,因此可导电。 化学式一般写为P。 深黑色粉末 白磷(黄磷) 化学式:P4 淡黄蜡似半透明可结晶的固体,于黑暗中能发光。有特臭,剧毒。比重1.83,熔点44.4,沸点287度。 红磷(赤磷) 化学结构为巨型共价分子。 化学式一般写为P。 鲜红色粉末,无毒,比重2.296,熔点725度,是黄磷于压力下惰气中加热8-10日而成 紫磷 化学结构为层状,但与黑磷不同。 化学式一般写为P。
发现
在化学史上第一个发现磷元素的人,当推十七世纪的一个德国汉堡商人波兰特(Henning·Brand,约1630年~约1710年)。他是一个相信炼金术的人,由于他曾听传说从尿里可以制得“金属之王”黄金,于是抱着图谋发财的目的,便用尿作了大量实验。1669年,他在一次实验中,将砂、木炭、石灰等和尿混合,加热蒸馏,虽没有得到黄金,而竟意外地得到一种十分美丽的物质,它色白质软,能在黑暗的地方放出闪烁的亮光,于是波兰特给它取了个名字,叫“冷光”,这就是今日称之为白磷的物质。波兰特对制磷之法,起初极守秘密,不过,他发现这种新物质的消息立刻传遍了德国。
德国化学家孔克尔曾用尽种种方法想打听出这一秘密的制法,终于探知这种所谓发光的物质,是由尿里提取出来的,于是他也开始用尿做试验,经过苦心摸索,终于在1678年也告成功。他是把新鲜的尿蒸馏,待蒸到水分快干时,取出黑色残渣,放置在地窑里,使它腐烂,经过数日后,他将黑色残渣取出,与两倍于“尿渣”重的细砂混合。一起放置在曲颈瓶中,加热蒸馏,瓶颈则接连盛水的收容器。起初用微火加热,继用大火干馏,及至尿中的挥发性物质完全蒸发后,磷就在收容器中凝结成为白色蜡状的固体。后来,他为介绍磷,曾写过一本书,名叫《论奇异的磷质及其发光丸》。
在磷元素的发现上,英国化学家波义尔差不多与孔克尔同时,用与他相近的方法也制得了磷。波义尔的学生汉克维茨(Codfrey·Hanckwitz)曾用这种方法在英国制得较大量的磷,作为商品运到欧洲其他国家出售。他在1733年曾发表论文,介绍制磷的方法,不过说得十分含糊,以后,又有人从动物骨质中发现了磷。
名称由来
由于单质磷在空气中会自燃而发光,因此在英语中,磷来源于希腊语中的Phosphoros,原指“启明星”,意为“光亮”。而在中文里,磷的本义是薄石。
分布
磷在地壳中的含量为0.09%。磷不以单质存在,通常在磷酸盐中天然存在,尤其是磷灰石。磷也存在于生物体当中,是原生质的基本成分。
制备
磷的现代制法是将磷酸钙与砂(主要成分为二氧化硅)及焦炭一起放在电炉中加热。为使反应式易于理解,可写成两步如下:
Ca3(PO4)2+3SiO2=3CaSiO3+P2O5 P2O5+5C=2P+5CO
同位素
主条目:磷的同位素
已发现磷的同位素共有13种,包括磷27至磷39,其中只有磷31是稳定的,其他同位素都带有放射性。
含氧酸
磷有5种比较重要的含氧酸:
| 名称 | 化学式 | 磷的氧化数(化合价) | 结构式 | N元酸 |
|---|---|---|---|---|
| 磷酸(正磷酸) | H3PO4 | +5 | ![]() |
3 |
| 焦磷酸 | H4P2O7 | +5 | OH OH
| |
O = P - O - P = O
| |
OH OH
|
4 |
| 偏磷酸 | HPO3 | +5 | O \\ P - OH // O |
1 |
| 亚磷酸 | H3PO3 | +3 | OH
|
H - P = O
|
OH
|
2 |
| 次磷酸 | H3PO2 | +1 | OH
|
H - P = O
|
H
|
1 |
用途
磷可用于安全火柴、烟花、燃烧弹和化肥,还可以保护金属表面免于腐蚀。
磷酸的用途也十分广泛。
对人体的影响
磷是骨骼和牙齿的构成材料之一。正常成年人骨中的含磷总量约为600~900克,人体每100毫升全血中含磷35-45毫克。磷能保持人体内代谢平衡,在调节能量代谢过程中发挥重要作用。它是生命物质核苷酸的基本成分。它参与体内的酸碱平衡的调节,参与体内脂肪的代谢。
磷缺乏可以出现低磷血症,引起红细胞、白细胞、血小板的异常,软骨病。磷过多将导致高磷血症,使血液中血钙降低导致骨质疏松。
医学化验
别名
Pi
正常值
儿童1.45~2.10mmol/L ;成人0.97~1.45mmol/L; >60岁 男0.74~1.20mmol/L 女0.90~1.32mmol/L 。
化验结果意义
增加:多发性骨髓瘤,糖尿病酮症酸中毒治疗前,乳酸性酸中毒,肾衰,甲旁减,骨折愈合期,肢端肥大症,维生素D中毒等。
减低:维生素D缺乏,高胰岛素血症,儿童侏儒症,脂痢,甲旁亢,输入大量葡萄糖后等。
化验取材
血液
化验方法
电解质及无机元素检测
化验类别一
血液检查
电解质及无机元素检测
参考资料
《新编临床检验与检查手册》、《新编化验员工作手册》
儿童侏儒症 乳酸性酸中毒



联系 编辑QQ群:8511895 (不接受疾病咨询)