Phosphore

Caractéristiques et propriétés

Le phosphore (symbole P) est un élément non métallique situé dans le groupe 15 (anciennement groupe VB) du tableau périodique. Il possède un numéro atomique de 15 et une masse atomique relative de 30,9738. Selon sa forme allotropique, sa densité relative varie : 1,82 pour le phosphore blanc et 2,34 pour le phosphore rouge. Le point de fusion de la forme ?-blanche est de 44,1°C, tandis que son point d'ébullition est de 280°C.

Extraction et méthode de production

Le phosphore est principalement extrait des roches phosphatées. Ce processus consiste à chauffer ces roches avec du carbone (coke) et de l'oxyde de silicium (IV) dans un four électrique à une température élevée de 1 500°C. En plus du phosphore, ce processus génère également du silicate de calcium et du monoxyde de carbone.

Formes allotropiques

Le phosphore existe sous plusieurs formes allotropiques, chacune ayant des propriétés distinctes. La forme la plus courante, le phosphore α-blanc, se compose de tétraèdres P4. Une autre forme β-blanche est stable à des températures inférieures à -77°C. En chauffant du phosphore α-blanc dans du plomb à 500°C, une forme violette est obtenue. Le phosphore rouge, une combinaison de phosphore violet et blanc, est produit en chauffant du phosphore blanc α à 250°C, tout en le protégeant de l'air. De plus, un allotrope noir, ayant une structure semblable au graphite, peut être formé en chauffant du phosphore blanc à 300°C avec un catalyseur au mercure.

Propriétés chimiques

Le phosphore est un élément très réactif. Il forme divers phosphures métalliques ainsi que des composés de phosphore dans les états d'oxydation (III) et (V), où les liaisons sont covalentes. Sa grande réactivité est un aspect important de ses propriétés chimiques.

Rôle biologique et applications

Le phosphore est un élément essentiel pour les organismes vivants. Il joue un rôle fondamental dans la formation de tissus, en particulier les os et les dents, ainsi que dans les cellules. Il est crucial pour la formation des acides nucléiques et des molécules porteuses d'énergie, telles que l'ATP. Il intervient également dans diverses réactions métaboliques.

Découverte

Le phosphore a été découvert en 1669 par Hennig Brand (vers 1630-1692), qui a isolé cet élément en chauffant de l'urine, un processus ayant permis la première identification de cet élément fascinant.