Ο Κύκλος του Φωσφόρου

13

Click here to load reader

description

Ερευνητική Εργασία Α' ΛυκείουΣχολικό Έτος 2011-2012 Α Τετράμηνο

Transcript of Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Page 1: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

«ΦΩΣΦΟΡOΣ»

Ημ:14.01.2012

Page 2: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

ΙΣΤΟΡΙΚΟΑνακαλύφθηκε το 1669 από τον αλχημιστή Μπράντ που αναζητώντας την φιλοσοφική λίθο έλαβε δια ξηράς απόσταξης από υπολείμματα ούρων, μια ουσία η οποία παρουσίαζε την περίεργη ιδιότητα να εκπέμπει φως στο σκοτάδι. Εξ αυτής ακριβώς της ιδιότητας την ονόμασε (φως + φέρον) φωσφόρο.

Ένα αιώνα αργότερα το 1770 ο Γκαν ανακάλυψε ότι το κυριότερο στοιχείο των οστών είναι το φωσφορικό ασβέστιο και ο Σέελε εξ αυτού καταφέρνει το 1777 να καρασκευάσει φωσφόρο από την τέφρα οστών. Το ίδιο δε έτος ο Λαβουαζιέ διαπιστώνει και την πραγματική φύση του φωσφόρου ως χημικό στοιχείο.

Καρλ Μπραντ, 1948

Page 3: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

ΣΤΟΙΧΕΙΑΟ Φωσφόρος είναι το αμέταλλο χημικό στοιχείο με χημικό σύμβολο P, ατομικό αριθμό 15 και ατομικό βάρος 30,97376. . Πρόκειται για ένα χημικό στοιχείο της ομάδας του αζώτου με τέσσερεις πιο γνωστές στερεές αλλοτροπικές μορφές. Οι δυο κυριότερες από αυτές είναι ο λευκός και ο ερυθρός φωσφόρος. Η χαρακτηριστική ιδιότητα του φωσφορισμού σχετίζεται μόνο με το λευκό φωσφόρο.Πρόκειται για εξαιρετικά δραστικό στοιχείο και γι' αυτό ποτέ δεν βρέθηκε σε στοιχειακή κατάσταση στη φύση της γης. Συνήθως βρίσκεται σε φωσφορούχα πετρώματα αλλά αποτελεί σημαντικό συστατικό και σημαντικών βιομηχανικά όργανο φωσφορικών ενώσεων, όπως (μεταξύ άλλων) το DNA, το RNA η ATP και η ΑDP . Είναι απαραίτητο στοιχείο για κάθε γνωστό ζωντανό κύτταρο.

Page 4: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

ΕΤΥΜΟΛΟΓΙΑΤο όνομα Φωσφόρος στην Αρχαία Ελλάδα

είχε δοθεί στον πλανήτη Αφροδίτη και προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις φως

και φέρω. Δηλαδή, η λέξη φωσφόρος κυριολεκτικά σημαίνει αυτός που μεταφέρει φως . Ο ίδιος πλανήτης ονομάζονταν επίσης Αυγερινός

Έσπερος ή Εσπερινός ή Αποσπερίτης, καθώς και Εωσφόρος.

Page 5: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΦΩΣΦΟΡΟΥ

1.ΛΕΥΚΟΣ

ΦΩΣΦΟΡΟΣ 2.ΠΟΡΦΥΡΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ

3.ΕΡΥΘΡΟΣ

ΦΩΣΦΟΡΟΣ 4.ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ

Page 6: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Ο Λευκός Φωσφόρος (P4) είναι ένας άχρωμος κηρώδες λιπαρός διαλυτής ή ελαφρώς κίτρινο στερεό με σκόρδο μυρωδιά που δεν απαντάτε στη φύση αλλά παράγεται στο εργαστήριο. Είναι πολύ δραστικός με οξυγόνο (αναφλέγεται αυτόματα μετά την ξήρανση και την έκθεση στον αέρα) και παράγει ενώσεις όπως P4O6.

1.ΛΕΥΚΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ

2.ΠΟΡΦΥΡΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ

Ο πορφυρός φωσφόρος λαμβάνεται υπό μορφή άμορφης πορφυράς σκόνης με Ειδικό βάρος: 1,87 , δια βρασμού διαλύματος 10% λευκού. Είναι περισσότερος δραστικός από τον ερυθρό, διαφέρει δε από το λευκό στο ότι οξειδώνεται βραδύτερα στον αέρα και δεν παρουσιάζει τοξικές ιδιότητες. Διαλύεται στα αλκάλια με έκλυση φωσφίνης. Στο μόριο του πορφυρού φωσφόρου αποδίδεται ο τύπος Ρ2

Page 7: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Ο ερυθρός φωσφόρος είναι ένα ερυθροϊώδες μικρό κρυσταλλικό στερεό με ειδικό βάρος: 2,1 , σημείο τήξεως 500-600° C. Λαμβάνεται με πύρωση του λευκού για λίγες ώρες στους 240° C σε αδρανή ατμόσφαιρα (αζώτου). Το σημείο μετατροπής του είναι μεταξύ 230-250° C ενώ σε μεγαλύτερη θερμοκρασία το φαινόμενο αυτό γίνεται αντιστρεπτό. Ατμοί ερυθρού φωσφόρου αν ψυχθούν αποθέτουν λευκό φωσφόρο. Η αντίδραση μετατροπής του λευκού σε ερυθρό είναι εξώθερμη.

3.ΕΡΥΘΡΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ

Page 8: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

4.ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ

1. Μεταλλικός φωσφόρος α: Ο τύπου α μεταλλικός λαμβάνεται με θέρμανση του ερυθρού στους 530° C ή με διάλυση λευκού φωσφόρου σε μόλυβδο στους 400° C μέσα σε κλειστό σωλήνα και μετά την κρυστάλλωση του μίγματος διάλυσης του μολύβδου σε αραιό νιτρικό οξύ. Είναι σώμα κρυσταλλικό σε μονοκλινικούς ή ρομβοεδρικούς κρυστάλλους με Ειδικό βάρος: 2,32. Κατά την εξάχνωσή του δεν οξειδώνεται. Είναι ηλεκτρομονωτικό

2. Μεταλλικός φωσφόρος β: Ο τύπου β μεταλλικός λαμβάνεται από τον λευκό φωσφόρο με θέρμανση στους 200° C και υπό πίεση 12.000 atm. Είναι σώμα κρυσταλλικό με Ειδικό βάρος: 2,7 και Σημείο τήξεως 587,5° C. Παρουσιάζει λίαν σταθερή μορφή και δεν αναφλέγεται στον αέρα ακόμη και αν θερμανθεί στους 400° C. Είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού. 

Page 9: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Ο ΦΩΣΦΟΡΟΣ ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ Δομή Ο φώσφορος είναι μείζον δομικό συστατικό των οστών και των

δοντιών με τη μορφή του φωσφορικού ασβεστίου που ονομάζεται υδροξυαπατίτης.

DNA Ο φώσφορος είναι ένα σημαντικό συστατικό του RNA και του DNA . Τα νουκλεϊκά οξέα (DNA και RNA) που είναι υπεύθυνα για την αποθήκευση και τη μεταφορά των γενετικών πληροφοριών είναι μακριές αλυσίδες μορίων που περιέχουν φώσφορο, γέφυρες φωσφόρου συνδέουν τη μια βάση με την άλλη. Έλλειψη

Ανεπαρκής λήψη φωσφόρου έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση αφύσικα χαμηλών επιπέδων φωσφόρου στον ορό του αίματος (υποφωσφαταιμία). Επειδή ο φώσφορος βρίσκεται σε πάρα πολλά τρόφιμα σπάνια παρατηρείται έλλειψή του λόγω διατροφής, η μόνη

περίπτωση να εμφανιστεί είναι στα τελευταία στάδια της λιμοκτονίας.

Page 10: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Τοξικότητα Η πιο επικίνδυνη συνέπεια ενός αφύσικα υψηλού επιπέδου

φωσφόρου στο αίμα (υπερφωσφαταιμία) είναι η ασβεστοποίηση μη σκελετικών ιστών με κυριότερα τα νεφρά. Αυτή η απόθεση φωσφορικού ασβεστίου μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη των οργάνων. Ασβέστιο και βιταμίνη D

Ο φώσφορος απορροφάται στο λεπτό έντερο ενώ από τα νεφρά αποβάλλεται ο επιπλέον από τον απαραίτητο. Η ρύθμιση των επιπέδων του ασβεστίου και του φωσφόρου στο αίμα συσχετίζεται με τη δράση της παραθυρεοειδούς ορμόνης (PTH) και της βιταμίνης D .

Page 11: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΣΤΗΝ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΟΤΗΤΑ

Ο φωσφόρος χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία πυρείων , στη μεταλλουργία για την παρασκευή φωσφορούχων ορειχάλκων, στη βιομηχανία χημικών προϊόντων για την παρασκευή πεντοξειδίου, πεντοχλωριδίου και τριχλωριδίου του φωσφόρου κυρίως ως μυοκτόνο αλλά και στη βιομηχανία χρωμάτων . Οι πολιτικές χρήσεις περιλαμβάνουν βάσηγια την παραγωγή φωσφορικού οξέος και φωσφορικών λιπασμάτων. χρησιμοποιείται από το στρατό, διότι αλληλεπιδρά με το οξυγόνο που παράγουν φωτιά και τον καπνό και τα δύο μπορούν να λειτουργήσουν ως προπέτασμα καπνού, σήμανση εχθρικών περιοχών καθώς επίσης και να τρομοκρατούν τον εχθρό.

Page 12: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΦΩΣΦΟΡΟΥΟ φωσφόρος με την αποσάθρωση και τη

διάβρωση απελευθερώνεται από τα φωσφορούχα πετρώματα

και αποθέσεις

προσλαμβάνεται από τους

παραγωγούς

Εισέρχεται στα τροφικά

πλέγματα

Μεταφέρεται από τη χέρσο στα νερά και αντιστρόφως

Δεν μεσολαβεί

ατμοσφαιρική τάση

είναι κύκλος ιζηματογενούς τύπου..και πάλι από την αρχή

Page 13: Ο Κύκλος του Φωσφόρου

Ευχαριστώ για τηνπροσοχή σας…

ΠΗΓΕΣ:Για το κείμενο

1.www.wikipedia.gr2.www.chemist.gr

3.www.chem.gr4.www.upepth.gr

Για τις εικόνες4.www.google.gr5.www.chem.gr

Στην εργασία αυτή συμμετείχαν οι μαθητές

της Ά λυκείου:ΑΝΑΣΤΑΣΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑΝΝΑ-

ΓΡΑΝΤΖΙΩΤΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ-ΚΑΣΑΠΗ ΣΑΡΑ-ΜΟΥΣΑΚΑ

ΚΑΤΕΡΙΝΑ