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Fósforo

El fósforo es un elemento químico que se clasifica como un no metal. Fue descubierto en 1669 por Hennig Brand.

Descubrimiento de fósforo

Hennig Brand descubrió el fósforo en 1669, en Hamburgo, Alemania, preparándolo a partir de la orina. (La orina contiene naturalmente cantidades considerables de fosfatos disueltos). Brand llamó a la sustancia que había descubierto «fuego frío» porque era luminosa y brillaba en la oscuridad. Brand era un alquimista y, como otros alquimistas, guardaba secretos sobre sus métodos. No reveló su método públicamente, sino que prefirió vendérselo a Johann Daniel Kraft y Kunckel von Lowenstern.

A cambio de un pago adicional, también reveló su secreto a Gottfried Wilhelm Leibniz, más conocido por descubrir el cálculo independientemente de Isaac Newton. Leibniz, que también pensaba como un alquimista, creyó erróneamente que Brand podría descubrir la piedra filosofal al producir una gran cantidad de fósforo.

Se cree que el método de Brand consistió en evaporar la orina para dejar un residuo negro que luego permaneció durante unos meses. Luego, el residuo se calentaba con arena, expulsando una variedad de gases y aceites que se condensaban en agua. La sustancia final que se eliminó, condensándose como un sólido blanco, fue el fósforo.

Este era un método típicamente alquímico: los alquimistas examinaban las propiedades de los fluidos corporales con la esperanza de comprender mejor a los seres vivos en su búsqueda de la piedra filosofal, que creían que ofrecía la perspectiva de la vida eterna. El método de Brand se hizo más conocido en 1737 cuando una persona desconocida lo vendió a la Academia de Ciencias de París.

El fósforo se produjo mediante este método hasta la década de 1770, cuando el científico sueco Carl Wilhelm Scheele, el descubridor del cloro y uno de los descubridores independientes del oxígeno, descubrió que el fósforo se podía preparar a partir de huesos.

El nombre proviene de la palabra griega ‘fosforos‘ que significa portador de luz.

Datos interesantes sobre el fósforo

• Cuando Hennig Brand descubrió el fósforo, se convirtió en la primera persona en la historia en descubrir un elemento. (Por supuesto, ya se conocían otros elementos como el oro y la plata, pero no tenían un descubridor designado). El caso es similar al descubrimiento de Urano por William Herschel en 1781. Se conocían otros planetas desde hace miles de años, pero Herschel fue la primera persona en ver e identificar a Urano como un nuevo planeta.
• Los compuestos de fósforo son vitales para la vida. El fósforo es el sexto elemento más abundante en los organismos vivos. (Ahora intente adivinar qué elementos son más abundantes: ¡no se permiten motores de búsqueda hasta que haya pensado en su propia respuesta!)
• En El sabueso de los Baskerville, el Dr. Watson concluyó que el sabueso se había visto más aterrador por el brillo fantasmal del fósforo o, dado que esto probablemente habría matado al sabueso, «una preparación astuta», según Sherlock. Holmes.
• El fósforo blanco se enciende espontáneamente en el aire. El fósforo rojo necesita fricción para encenderse, de ahí su uso en las cerillas. El fósforo rojo se obtiene calentando fósforo blanco a 300^oC en ausencia de aire.

Apariencia y Características

Efectos nocivos:

El fósforo blanco es altamente tóxico. El contacto con la piel puede provocar quemaduras graves. El fósforo rojo (siempre que no esté contaminado con fósforo blanco) se considera no tóxico.

Características:

• El fósforo blanco es un sólido altamente reactivo, ceroso, blanco-amarillo, transparente con humos acres. Emite un débil resplandor verde (luminiscencia) en presencia de oxígeno. Es insoluble en agua, pero soluble en disulfuro de carbono. El fósforo blanco se enciende espontáneamente en el aire, quemándose hasta el pentóxido (P₄O₁₀).
• El fósforo existe en otras dos formas alotrópicas principales: rojo y negro (o violeta).
• El fósforo rojo se produce cuando el fósforo blanco se calienta o se expone a la luz solar.
• El fósforo negro es el alótropo menos reactivo y tiene una estructura similar al grafito.

Usos del fósforo

1. El fósforo es un nutriente vital para las plantas y su uso principal, a través de compuestos de fosfato, es en la producción de fertilizantes. Así como hay ciclos biológicos de carbono y nitrógeno, también hay un ciclo de fósforo.
2. El fósforo se utiliza en la fabricación de fósforos de seguridad (fósforo rojo), pirotecnia y proyectiles incendiarios.
3. El fósforo también se utiliza en la fabricación de acero y en la producción de bronce fosforoso.
4. Los fosfatos son ingredientes de algunos detergentes.
5. El fósforo se utiliza para fabricar diodos emisores de luz (LED).

Abundancia e isótopos

• Abundancia en la corteza terrestre: 1.050 partes por millón en peso, 730 partes por millón en moles
• Abundancia en el sistema solar: 7 partes por millón en peso, 300 partes por mil millones en moles
• Coste de producción puro: €30 por 100g
• Fuente: El fósforo no se encuentra como elemento libre en la naturaleza, pero se encuentra en muchos minerales diferentes. Se produce comercialmente a partir de fosfato de calcio (roca de fosfato): el fosfato de calcio se calienta en un horno con sílice y carbón para producir tetrafósforo vaporizado, que luego se condensa en fósforo como un polvo blanco bajo el agua para evitar la oxidación.
• Isótopos: el fósforo tiene 18 isótopos cuyas vidas medias se conocen, con números de masa de 26 a 43. El fósforo natural consiste en su único isótopo estable, ³¹P.

Símbolo	P
Número atómico	15
Valencias	±1, 3, 5
Peso atómico	30,97
Punto de ebullición (ºC)	+277
Punto de fusión (ºC)	+44
Densidad (Kg/m3)	1823
Estructura atómica	[Ne] 3s2 3p3

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