Le Phosphore

Elément chimique non métallique réactif de symbole P, numéro atomique 15.  Le phosphore a été découvert vers 1669 par l'alchimiste allemand Hennig Brand, au cours d'expériences destinées à préparer de l'or à partir de l'argent.

État naturel

Il est largement répandu dans la nature, mais jamais à l'état libre, généralement sous forme de phosphate et d'apatite. Il existe aussi combiné dans les sol fertile et dans de nombreuses eaux naturelles. Il est présent dans les os des animaux sous forme de phosphate de calcium.  Le phosphore existe sous trois principales formes allotropiques : le phosphore ordinaire blanc, le phosphore rouge et le phosphore noir. Seuls les  blanc et rouge ont une importance commerciale.

Préparation

Le phosphore blanc est commercialement préparé en chauffant du phosphate de calcium en présence de sable (dioxyde de silicium) et de coke dans un four.  Quand il est chauffé entre 230° et 300!°C en l'absence d'air, il se convertit en phosphore rouge. Le phosphore noir est obtenu par le chauffage du phosphore blanc à 200!°C, à pression très élevée.

Utilisations et propriétés

Lorsqu'il vient d'être préparé, le phosphore ordinaire est blanc, mais il devient jaune clair lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil.  C'est un solide cristallin, translucide, , faiblement incandescent à l'air humide et extrêmement toxique. Il s'enflamme spontanément dans l'air à 34!°C et doit être stocké dans l'eau. Il est insoluble dans l'eau, faiblement soluble dans les solvants organiques et très soluble dans le disulfure de carbone. Le phosphore blanc fond à 44,1!°C et bout à 280!°C.

Le phosphore rouge est une poudre microcristalline non toxique. Il est sublimé à 416!°C  et il a une densité de 2,34. Le phosphore noir a une densité de 2,69.

Le phosphore se combine facilement avec l'oxygène pour former des oxydes.  L'oxyde de phosphore, solide blanc cristallin, est utilisé comme agent réducteur. Il se dissous par l'humidité de l'air. Sa vapeur est toxique. L'oxyde de phosphore , solide blanc, déliquescent et amorphe, est sublimé à 250!°C. Il réagit avec l'eau pour former de l'acide phosphorique et s'utilise comme agent de séchage. Il s'utilise aussi dans l'alimentation (dans le coca par exemple) ou dilué en médecine, pour aider à la digestion.

Le phosphore forme des hydrures avec l'hydrogène, dont le plus important est PH3, comparable à l'ammoniac (NH3). Tous les halogènes se combinent spontanément avec le phosphore pour former des halogénures, utilisés dans la préparation des acides halogénés et de certains composés organiques. L'acide phosphorique et ses sels, appelés phosphates, sont les composés commerciaux du phosphore les plus importants. La majeure partie des composés phosphoreux sont utilisés comme engrais. On utilise également les composés du phosphore pour clarifier les solutions de sucre, pour charger la soie, dans l'ignifugation et dans certains alliages, tels que le bronze phosphoreux et le cuivre phosphoreux. Le phosphore blanc est utilisé dans certains poisons et le phosphore rouge dans les allumettes.

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