Fosfor (P)

Alm. Phosphor (m), Fr. Phosphore (m), İng. Phosphorus. Ametaller sınıfından bir kimyâsal element.
VA grubu elementi olup, P sembolü ile gösterilir. Fosfor elementi 1669’da Henng Brand tarafından,
ürenin ısıtılarak buharlaştırılması esnâsında keşfedildi.
Bulunuşu: Fosfor tabiatta serbest hâlde bulunmaz. Tabiatta çeşitli mineralleri mevcuttur. Bunların
başlıcaları; apatit 3Ca3(PO4)2 Ca(FCl)2, fosforit Ca3(PO4)2, vivianit Fe3(PO4)3 8H2O, wovelillit 4Al PO4
2Al(OH)3 9H2O ve monazit CaPO4 dir.
Kemiğin yapısında, beyinde ve yumurtada bulunur.
Özellikleri: Dört çeşit allotropu vardır. Bunların fiziksel özellikleri birbirinden farklıdır:
1. Beyaz fosfor: Zehirli, yağımsı ve sarımtrak renktedir. Karbondisülfürde çözünür. Yoğunluğu 1,82
g/cm3 olup, 44°C’de erir ve 280°C’ye doğru kaynar. Buharı hava ile hemen oksitlenir ve bir ışıldama
olur. 60°’nin üstünde kendi kendine alevlenir. Sis hâlinde P2O3 bileşiğini meydana getirir. Sürtünme
dahi bu olayı meydana getirebildiğinden, beyaz fosfor su altında saklanır.
2. Kırmızı fosfor: Koyu kırmızı renkte tozdur. Beyaz fosforun 250°C’de ısıtılması ile elde edilir. Beyaz
fosforun tersine zehirsizdir. Yoğunluğu 2,2 g/cm3tür. 610°C civârında, erimeden buharlaşır. Moleküler
yapıya sâhib olan P8 şeklinde söylenir.
3. Siyah fosfor: Yoğunluğu 2,7 g/cm3 olup az kullanılan allotroptur. Beyaz fosfordan elde edilir.
4. Mor fosfor: Mor kristaller hâlinde olup, yoğunluğu 2,33 g/cm3tür. Erime noktası 592,5°C’dir.
Çözücüsü yoktur. Beyaz fosfordan elde edilir.
Kimyâsal özellikleri: Fosforun atom numarası 15, atom ağırlığı 30,973’tür. -3, +3, +5 değerliklerini
alabilir. Fosfor yandığı zaman, şartlara bağlı olarak P2O3 ve P2O5 bileşiklerini meydana getirir.
Beyaz fosfor düşük sıcaklıkta yandığı hâlde, kırmızı fosfor 400°C civârında yanar.
Elde edilişi:
Coignet usûlü: Eski olmakla berâber, hâlen az çok kullanılan bir usûldür. Kemiklerden jelatin elde
edilirken fosfor yan ürün olarak elde edilir. Kemikte, % 52-68 Ca3(PO4)2 ve az miktarda da Mg3(PO4)2
bulunur. Bu fosfatlar klorür asidi ile reaksiyona sokularak suda çözünen primer kalsiyum fosfat
Ca(H2PO4)2 elde edilir. Bu tuzdan önce fosfat asidi (H3O4), daha sonra karbonla indirgeme ile
elementel fosfor (P4) elde edilir.
Elektrikle indirgeme usûlü: Tabiî fosfatlara uygulanır. Bu çeşit yollarla kazanılan kalsiyum tersiyer
fosfat Ca3(PO4)2, elektrik fırınında kum (SiO2) ve kömür (C) ile reaksiyona sokulur ve fosfor elde edilir:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2+5C → 1/2P4+3CaSiO3 + 5CO
Kullanılışı: İzli mermi, sis bombası ve işâret fişekleri yapımında kullanılır. Fosfat asidi ve fosfat
türevlerinin fabrikasyonunda, kibrit yapımında, anorganik ve organik kimyâda çeşitli maksatlar için
istifâde edilen fosfor bileşiklerinin elde edilmesinde kullanılır.
Biyolojik önemi: Fosfor bütün canlı hücrelerde fosforik asidin organik asitlerle yaptığı esterleri
hâlinde bulunur. Vücutta başlıca kalsiyumla berâber kemiklerde bulunur. Kanda fosfat iyonları hâlinde
bulunabildiği gibi, lipid ve proteinlere bağlı olarak, bunun yanında ATP moleküllerinde de bulunur.
Bileşikleri:
Fosfor penta oksit: Beyaz bir toz olup, beyaz fosforun doğrudan doğruya yanmasından elde
edilir. Erimiş fosfor üzerine doğrudan doğruya hava gönderilerek elde edilir.
P4+5O2 → 2P2O5
Fosfor pentaoksit su ile çeşitli ürünler verir:
a) P2O5+H2O → 2HPO3 (Metafosforik asit)
b) P2O5+3H2O → 2H3PO4 (Ortafosforik asit)
c) P2O5+2H2O → H4P2O7 (Pirofosforik asit)
Fosfor pentaokside fosforik asidin anhidridi (susuz) de denir. Nem çekici olduğu için kurutucu
olarak kullanılır.
Fosfat asidi (Orto fosforikasit): Beyaz kristal (billur) hâlinde bir katı olup, 42°C’de erir. Suda her
oranda çözünür. Gübre ve mine yapmakta, boyada, kabartma tozu hazırlanmasında, karbonatlı
içeceklerde ve şurupta kullanılır. Piyasaya arz edilen fosfat asidi, çözeltilerinin yoğunlukları, 1,45 ile
1,70 arasında değişir. Ticârî çözeltiler, % 60-70’liktir. % 98’lik çözeltileri de vardır. Fosfat asidi,
P2O5’ten elde edildiği gibi, kırmızı fosfordan da elde edilebilir:
3P+5HNO3+2H2O → 3H3PO4+5NO
Ayrıca fosfat tuzlarının H2SO4 ile reaksiyonundan elde edilir.
Fosforik asidin tuzları: Bu asidin üç çeşit tuzu vardır. Eğer tuzun bünyesinde iki hidrojen varsa
primer, bir hidrojen varsa sekonder, hidrojen hiç yoksa tersiyer fosfat tuzu meydana gelmiş olur:
NaH2PO4: Sodyum primer fosfat (asidiktir)
Na2HPO4: Sodyum sekonder fosfat (zayıf asidik)
Na3PO4: Sodyum tersiyer fosfat (nötr)
Na3PO4 temizleyici özelliği olduğu için temizleme tozlarının içine katılır. Kalsiyum primer fosfat
(Ca(H2PO4)2) gübre olarak kullanılır ve buna süperfosfat da denir. Bu madde jips’e sülfat asidi etki
ettirmekle elde edilir.
Pirofosforik asit: Cam görünüşünde renksiz bir katıdır. Erime noktası 61°C olup, suda çözünür.
Na4P2O7 bileşiği sulara sertlik veren kalsiyum, magnezyum ve demir iyonlarını (yâni suyun sertliğini)
bertaraf ettiği için sabuna katılır. Fosforik asidin 200°’den 300°ye kadar ısıtılması ile elde edilir:
2H3PO4 → H4P2O7 + H2O
Metafosfat asidi: Anhidridi P2O5’tir. Sert ve camımsı bir katıdır. Suda çözündüğünde fosfat
asidine dönüşür. Formülü, HPO3’tür.
Fosfor trioksit: Fosforöz (fosfit) asidinin anhidriti olup, formülü P2O3’tür. Erime noktası 23,8°C’dir.
Fosforöz (fosfit) asit: Fosfor trioksidin soğuk su ile reaksiyonundan elde edilir:
P2O3+3H2O → 2H3PO3
Fosfor triklorürün su ile reaksiyonundan da elde edilir. Beyaz bir katıdır. 74°C’de erir. Suda hemen
çözünür. Üç tâne protonu olduğu hâlde, iki değerlikli asittir ve fosfat asidinden daha kuvvetlidir.
Fosfin: Formülü PH3 olup, fosfor bu bileşikte -3 değerliklidir. Oldukça zehirli, renksiz ve sarmısak
kokulu bir gazdır. Fosfin havada yanar ve fosforik asidi verir.
Fosfor triklorür: PCl3 formülü ile gösterilir. Bu madde 1,5 g/cm3 yoğunlukta olup, 76°C’de kaynar.
Nemli havada beyaz dumanlar neşreder ve gözü yaşartır. Organik kimyâ sentezlerinde çok kullanılır.
Fosfor pentaklorür: Formülü PCl5 olup, beyaz billuridir. Erimeden buhar hâline geçer, yâni
süblimleşir.
Fosforun biyolojik önemi: Birçok metabolizma olayının gerçekleşebilmesi için fosfor zarûrî bir
elementtir. Deoksiribonükleik asitlerin (DNA) moleküllerinde kodlanmış irsî özelliklerin yeni nesillere
aktarılmasında, temel rol fosforundur.
Vücuttaki fosforun kalsiyuma oranı azaldığında, çocuklarda raşitizm, büyüklerde ise kemik
yumuşaması gibi hastalıklar ortaya çıkar. Fosforca zengin besinler olarak süt, yumurta, baklagiller ve
ceviz gibi kuruyemişler sayılabilir.