Fosforo

Fosforo Elemento chimico non metallico, reattivo, di simbolo P, numero atomico 15 e peso atomico 30,9738; appartiene al gruppo VA (o 15) della tavola periodica.

Fu scoperto nel 1669 dall'alchimista tedesco Hennig Brandt, che lo ottenne riscaldando, in presenza di silice, la sostanza prodotta per condensazione dei vapori di urina.

Il fosforo esiste in tre forme allotropiche nettamente differenti, il fosforo comune (o bianco), il fosforo rosso e il fosforo nero, delle quali solo le prime due hanno importanza dal punto di vista commerciale. Se perfettamente puro, il fosforo comune è bianco, ma si ossida quando viene esposto all'aria, ingiallendo rapidamente. È un solido cristallino, translucido, di aspetto e consistenza cerosa, fuma leggermente se esposto all'aria ed è estremamente velenoso. Si infiamma spontaneamente alla temperatura di 35 °C, e per questo motivo deve essere conservato in acqua. È insolubile in acqua, poco solubile in solventi organici e molto solubile nel disolfuro di carbonio.

Il fosforo bianco si prepara scaldando in fornace elettrica una miscela di fosfati naturali di calcio, in presenza di sabbia (diossido di silicio) e carbone, e facendo condensare i vapori prodotti. Fonde a 44,1 °C e bolle a 280 °C; se viene riscaldato a temperature comprese tra i 250 °C e i 300 °C, per lungo tempo e in assenza di aria, si trasforma nella forma rossa, una polvere microcristallina, non velenosa, che sublima (cioè passa direttamente dallo stato solido a quello gassoso) a 416 °C e ha densità relativa di 2,34. Il fosforo nero si ottiene portando il fosforo bianco a 200 °C, in condizioni di pressioni molto elevate; ha densità relativa 2,69.

Molto diffuso in natura, il fosforo non si trova allo stato libero, ma perlopiù sotto forma di fosfato, come nella fosforite e nell'apatite. È presente anche in tutti i terreni fertili e in molte acque naturali. Riveste un ruolo fondamentale nella fisiologia degli organismi viventi animali e vegetali e, sotto forma di fosfato di calcio, è un costituente dello scheletro degli animali.

Nella maggior parte dei suoi composti, il fosforo presenta stato di ossidazione tre o cinque. Reagisce rapidamente con l'ossigeno per formare ossidi, di cui i più importanti sono l'ossido di fosforo (III), di formula P₄O₆, e l'ossido di fosforo (V), P₄O₁₀. L'ossido di fosforo (III), un solido bianco e cristallino, viene usato come agente riducente; liquefa facilmente, si scioglie per effetto dell'umidità dell'aria e i suoi vapori sono molto tossici. L'ossido di fosforo (V), invece, è un solido bianco, amorfo, che liquefa con facilità e sublima intorno ai 250 °C; per reazione con acqua produce acido fosforico; viene usato come essiccante.

Con l'idrogeno il fosforo forma composti detti idruri, tra i quali il più importante è l'idruro di azoto PH₃. Tutti gli alogeni reagiscono direttamente con il fosforo per formare alogenuri, che sono usati nella preparazione di acidi alogenati e composti organici in genere. I composti che hanno maggior importanza dal punto di vista commerciale sono l'acido fosforico, H₃PO₄, un solido cristallino molto solubile in acqua, estremamente corrosivo, e i suoi sali, i fosfati. La maggior parte dei composti che contengono fosforo è usata nella produzione di fertilizzanti, o per i rivestimenti anti-incendio. Il fosforo è inoltre un costituente di alcune leghe, ad esempio della lega realizzata con bronzo e rame, con eccellenti proprietà meccaniche e di resistenza all'usura. Il fosforo bianco è utilizzato per produrre veleno per topi, mentre il fosforo rosso è usato nella fabbricazione dei fiammiferi.