Phosphore

Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.


Catégories :

Produit chimique corrosif - Élément chimique - Non-métal - Pnictogène

Définitions :

  • phosphorer - Ajouter du phosphore; Réfléchir profondément (source : fr.wiktionary)
Phosphore
SiliciumPhosphoreSoufre
N
  Structure cristalline monoclinique

15
P
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
P
As
Table complèteTable étendue
Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Phosphore, P, 15
Série chimique non-métal
Groupe, Période, Bloc 15 (VA) , 3, p
Masse volumique 1, 82 g·cm-3 (blanc) ,

2, 16 g·cm-3 (rouge),

2, 25 à 2, 69 g·cm-3 (noir) [1]
Couleur blanchâtre/rouge/noir
N° CAS 7723-14-0 (jaune)
29879-37-6 (rouge)
N° EINECS 231-768-7
Propriétés atomiques
Masse atomique 30, 973762 ± 0, 000002 u[1]
Rayon atomique (calc) 100 pm (98 pm)
Rayon de covalence 1, 07 ± 0, 03 Å [2]
Rayon de Van der Waals 180
Configuration électronique [Ne] 3s2 3p3
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 5
État (s) d'oxydation ±3, 5, 4
Oxyde acide faible
Structure cristalline monoclinique
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 44, 15 °C (blanc) [1]
Point d'ébullition 280, 5 °C [1]
Énergie de fusion 0, 657 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 12, 4 kJ·mol-1 (1 atm, 280, 5 °C) ;
14, 2 kJ·mol-1 (1 atm, 25 °C) [1]
Volume molaire 17, 02×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 20, 8 Pa à 20, 85 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 2, 19
Chaleur massique 769 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 1, 0×10-9 S·m-1
Conductivité thermique 0, 235 W·m-1·K-1
Solubilité sol. dans l'ammoniac[3]
Énergies d'ionisation[4]
1re : 10, 48669 eV 2e : 19, 7695 eV
3e : 30, 2027 eV 4e : 51, 4439 eV
5e : 65, 0251 eV 6e : 220, 421 eV
7e : 263, 57 eV 8e : 309, 60 eV
9e : 372, 13 eV 10e : 424, 4 eV
11e : 479, 46 eV 12e : 560, 8 eV
13e : 611, 74 eV 14e : 2 816, 91 eV
15e : 3 069, 842 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
31P 100 % stable avec 16 neutrons
Précautions
SIMDUT[5], [6]
phosphore jaune :
B4 : Solide inflammableD1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats gravesE : Matière corrosive
B4, D1A, E,
phosphore rouge :
B4 : Solide inflammable
B4,
SGH[7]
phosphore rouge :
SGH02 : Inflammable
Danger
H228, H412,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.

Le phosphore se présente sous plusieurs formes de couleurs différentes : blanc-jaune, rouge, et violet-noir.

Très pur, le phosphore «blanc» est transparent ; d'une façon plus générale il est blanc ambré, un peu malléable avec une faible odeur d'ail. Les formes rouge et noire peuvent se présenter en poudre ou cristallisées.

Le nom dérive du mot grec phosphoros, ce qui veut dire porteur de lumière. Le nom a été attribué au fait que le phosphore blanc émet de la lumière visible dans l'obscurité lorsqu'il est exposé à l'air.

Histoire

Phosphore en poudre dans l'obscurité.

Il est vraisemblable que l'alchimiste arabe Alchid Bechil ait identifié le phosphore dès le XIIe siècle. La découverte de cet élément est attribuée à Hennig Brandt en 1669 en Allemagne à partir de l'urine. Il obtint un matériau blanc qui luisait dans l'obscurité, et brûlait en produisant une lumière éclatante.

Les premières allumettes utilisaient du phosphore blanc dans leur composition : la toxicité du phosphore les rendait d'ailleurs assez dangereuses : leur usage entraîna des meurtres, des suicides et des empoisonnements accidentels (une légende populaire raconte qu'une femme tenta d'empoisonner son mari avec du phosphore blanc, mais ce dernier s'en aperçut du fait de la lumière émise par son ragoût).

De plus, l'inhalation des vapeurs de phosphore entraînait, chez les ouvriers des fabriques d'allumettes, une nécrose des os de la mâchoire, connue sous le nom de nécrose phosphorée.

Quand le phosphore rouge fut découvert, son inflammabilité et sa toxicité plus faibles poussèrent à son adoption comme une alternative moins dangereuse pour la fabrication des allumettes.

Propriétés

Les phosphores blanc et rouge ont une structure quadratique.

Il existe un phosphore noir allotrope, ayant une structure comparable à celle du graphite : les atomes sont arrangés en couches hexagonales, et il est conducteur électrique.

Le phosphore blanc est constitué de molécules tétraédriques P4. C'est un corps toxique qui s'oxyde lentement à l'air à température ambiante. On le conserve toujours sous l'eau. Le phosphore blanc se transforme en phosphore rouge sous l'influence de la lumière.

Le phosphore rouge est constitué de molécules de longueur indéterminée, mais particulièrement grande. On peut lui donner à titre d'exemple la formule P2000. Il n'est ni toxique ni aisément inflammable. Le phosphore rouge se transforme en phosphore blanc (gazeux) sous l'influence de la chaleur, soit 280 °C.

Gisements

Les phosphates sont des minéraux assez habituels, dont la concentration a le plus souvent une origine animale (guano d'oiseaux ou de chauve-souris accumulés durant des milliers ou millions d'années sur des sites dortoirs ou de reproduction).

Les roches phosphatées exploitables se concentrent cependant en peu de lieux : Maroc (plus du tiers des réserves mondiales), Chine (un peu plus du quart des réserves mondiales), Afrique du Sud, États-Unis. De plus les réserves actuelles correspondent à moins d'un siècle de consommation[8].

Aliments à forte teneur en phosphore[9]

Selon une idée reçue, le poisson serait bon pour la mémoire car il contiendrait énormément de phosphore. Cette idée reçue est fausse[10]. En réalité, ce sont d'autres composants du poisson qui ont cet effet bénéfique (oméga-3, taurine, etc. ).

Dans l'organisme humain, le phosphore est présent dans les cellules où il sert de support à l'énergie (Adénosine triphosphate).


Un excès de phosphore alimentaire déclenche une hyperphosphatémie temporaire qui inhibe la synthèse de vitamine D.

Utilisation

Phosphore

Usages militaires

Article détaillé : phosphore blanc.
Explosion d'un obus au phosphore (Première Guerre mondiale).
L'USS Alabama (BB-8) touché par une bombe incendiaire au phosphore, septembre 1921.

Les bombes incendiaires au phosphore ont été beaucoup utilisées pendant et depuis la Deuxième Guerre mondiale.

Le protocole III de la Convention sur certaines armes classiques (CCWC), entré en vigueur en 1983, interdit les armes incendiaires contre des civils, et même contre des bases militaires localisées «à l'intérieur d'une concentration de civils».

L'armée américaine aurait cependant utilisé du phosphore blanc lors de l'attaque contre Falloujah, le 8 mars 2004[11], [12]. Cependant, le Département de la Défense des États-Unis se défend de s'être servi de Willie Pete[13] pour des usages incendiaires. Si les États-Unis sont signataires de ce protocole additionnel aux Conventions de Genève, ils n'ont par contre pas signé le protocole III de la convention de 1983 régissant l'usage des armes conventionnelles, dont Willie Pete - le phosphore blanc peut autant être utilisé comme éclairage que comme arme incendiaire et chimique. Mais, à cause de cette ambiguïté, il reste classé dans les armes conventionnelles.

Phosphate

De loin l'utilisation la plus commune du phosphore :

Acide phosphorique : H3PO4

L'acide phosphorique a de nombreuses applications :

Environnement

Le phosphore est un élément toxique lorsqu'il est pur, mais indispensable aux organismes vivants sous forme de phosphate surtout, lequel tend à se répandre, sous l'action du lessivage, du haut du bassin versant vers la mer. L'érosion éolienne peut transporter des quantités significatives de phosphore vers des zones particulièrement éloignées (dont du Sahara jusqu'en Amazonie, via des aérosols visibles de satellite). Mais jadis, c'étaient en particulier les migrations d'oiseaux marins ou piscivores (via leurs fientes enrichies en phosphore) et plus toujours les migrations de saumons qui formaient le mécanisme principal de retour à la terre du phosphore. Après leur phase de croissance en mer et leur remontée, en mourant par dizaines de millions dans les rivières des hauts de bassin versant après y avoir pondu, les saumons remontaient et libéraient des quantités importantes de phosphore recyclées dans les écosystèmes localisés en amont des bassins-versants, via leurs squelettes et cadavres spécifiquement riches en phosphore, et via les urines et excréments des animaux qui chassaient ou pêchaient les saumons lors de leur remontées (ours surtout). Actuellement les saumons ont fortement régressé ou ont disparu sur une grande partie de leur ancienne aire de répartition, et l'agriculture intensive se apporte en phosphates de guano ou de synthèse, importés.

En France, depuis les années 70, le perfectionnement des pratiques culturales a permis de diminuer significativement les apports en engrais minéraux phosphatés par unité de surface. Malgré cela, les teneurs en phosphore des sols agricoles augmentent globalement, quoique de manière inégale selon les régions : augmentation en Bretagne, Pays de la Loire, Champagne-Ardenne et Aquitaine, et diminution au nord, au centre ainsi qu'à l'ouest . En Bretagne, par exemple, cette hausse est causée par l'emploi des effluents issus de l'élevage intensif pour la fertilisation des sols. [14]

Un autre problème environnemental est que les terrils ou crassiers de phosphogypse découlant de la production industrielle d'engrais contiennent des éléments radioactifs, et que les engrais phosphatés sont aussi une source de cadmium toxique qui s'accumule dans les champs ou pollue l'environnement.

Le phosphore est enfin, avec le nitrate un des grands responsables de l'eutrophisation.

Notes et références

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd. , Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)  
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, «Covalent radii revisited», dans Dalton Transactions, 2008, p.  2832 - 2838 lien DOI ] 
  3. (en) T. A. Czuppon et al., Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology 4th ed.  : Ammonia, vol.  2, John Wiley & Sons.  
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, TF-CRC, 2006, 87e éd. (ISBN 0849304873) , p.  10-202 
  5. «Phosphore jaune» dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  6. «Phosphore rouge» dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  7. Numéro index 015-002-00-7 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  8. Vaccari D, Phosphore : une crise imminente, Pour la Science, janvier 2010, p36-41
  9. LA NUTRITION. FR
  10. Idée reçue fausse : Manger du poisson ne participe pas nécessairement au développement de la mémoire.
  11. Utilisation d'armes chimiques par le Pentagone, article paru sur humanite. presse. fr
  12. Utilisation d'armes chimiques par le Pentagone, article paru sur monde. diplomatique. fr
  13. comme on l'appelle aussi
  14. Commissariat général au développement durable, Le phosphore dans les sols, obligation agronomique, préoccupation environnementale, juin 2009

Voir aussi

Liens externes


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés

Recherche sur Google Images :



"Phosphore rouge."

L'image ci-contre est extraite du site scienceamusante.net

Il est possible que cette image soit réduite par rapport à l'originale. Elle est peut-être protégée par des droits d'auteur.

Voir l'image en taille réelle (300 × 189 - 12 ko - jpg)

Refaire la recherche sur Google Images

Recherche sur Amazone (livres) :



Principaux mots-clés de cette page : phosphore - blanc - rouge - chimique - armes - acide - élément - contre - énergie - état - formes - lumière - allumettes - phosphates - saumon - incendiaire - métaux - nom - noir - jaune - atomiques - mol - sol - usage - toxique - mondiales - phosphorique - organisme - utilisation - bases -


Ce texte est issu de l'encyclopédie Wikipedia. Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopédie à l'adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphore.
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 30/11/2010.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.
Accueil Recherche Aller au contenuDébut page
ContactContact ImprimerImprimer liens d'évitement et raccourcis clavierAccessibilité
Aller au menu