什麼是磷

一種化學元素，化學符號 P，原子序數15，原子量30.973762，屬週期系VA族。1669年德意志 H.布蘭德從尿中製得。元素英文名來自希臘文phōsphores，原義是“發光物”。

存在

磷在地殼中的含量爲0.118％(重量)。自然界中含磷的礦物有磷酸鈣 Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3等，磷還存在於細胞、蛋白質和骨骼中。在自然界中只有一種穩定的同位素磷31。

物理性質

磷有白磷、紅磷、黑磷三種同素異形體。

白磷的熔點 44.1℃，沸點280℃，20℃時的密度爲1.82克／釐米3。白磷爲白色至黃色固體（決定於純度），故又叫黃磷。它質軟似蠟狀，反應活性很高，在空氣中能自燃形成P4O10，必須儲存在水中。白磷不溶於水，毒性很大，人體吸入0.1克白磷，就會中毒死亡，空氣中白磷的容許濃度是0.1毫克／米3。白磷能中等程度地溶解在二甲醚和苯中；低於800℃時，無論固態、液態或氣態都是以P4的形式出現，它是四面體結構。

白磷在沒有空氣的條件下，加熱到250℃或者在光照下，就轉變爲紅磷。紅磷與白磷不同，它不溶於水也不溶於二硫化碳。紅磷無毒，加熱到400℃以上才着火。在高溫下紅磷與一些元素的反應與白磷相同，但反應能力差一些。紅磷呈鏈狀結構。

在高壓下，白磷可轉變爲黑磷。它是具有層狀的網絡結構，能導電，是磷同素異形體中最穩定的。

化學性質

磷的電子構型爲(Ne)3s23p3，氧化態爲＋5、+4、+3、-3、+1。磷可與電負性低的原子結合而形成P3-離子的離子型化合物，P3-離子僅存在於固體中，在水溶液中，P3-離子會發生水解作用，例如：

Ca3P2+6H2O─→3Ca(OH)2+2PH3

在磷的共價型化合物中，磷的氧化態可從＋5變化到－3。P(Ⅲ)原子上有一孤對電子，它可以向一些過渡金屬離子進行配位，生成膦類的配位化合物。

如果氧氣不足，在潮溼的情況下，白磷氧化很慢，並伴隨有磷光現象。當白磷溶於熱的濃鹼溶液時，生成磷化氫和次磷酸二氫鹽，例如：

P4+3KOH+3H2O─→PH3+3KH2PO2

乾燥的氯氣與過量的磷反應生成三氯化磷，當磷與過量的乾燥氯氣反應則生成五氯化磷。磷在充足的空氣中燃燒可生成五氧化二磷P4O10(過去沿用P2O5)，如果空氣不足則生成三氧化二磷P4O6(過去沿用P2O3)。將它們溶於水時發生下列反應：

P4O10溶於水時，用水量多時可生成正磷酸；用水量少時則生成各種聚合度的偏磷酸，例如：

P4O10對水有很強的親和力，甚至能從其他物質中奪取化合態的水，故常被用作乾燥劑，例如：

P4O10+6H2SO4─→6SO3+4H3PO4

P4O10+12HNO3─→6N2O5+4H3PO4

製法

將磷酸鈣、石英砂和炭粉混合物放在電孤爐中熔制，反應生成的磷蒸氣通入水中就得到凝固的白磷：

應用

約用三分之二的磷用於磷肥。磷還用於製造磷酸、煙火、燃燒彈、火柴、殺蟲劑等。三聚磷酸鹽用於合成洗滌劑。