什么是磷

一种化学元素，化学符号 P，原子序数15，原子量30.973762，属周期系VA族。1669年德意志 H.布兰德从尿中制得。元素英文名来自希腊文phōsphores，原义是“发光物”。

存在

磷在地壳中的含量为0.118％(重量)。自然界中含磷的矿物有磷酸钙 Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3等，磷还存在于细胞、蛋白质和骨骼中。在自然界中只有一种稳定的同位素磷31。

物理性质

磷有白磷、红磷、黑磷三种同素异形体。

白磷的熔点 44.1℃，沸点280℃，20℃时的密度为1.82克／厘米3。白磷为白色至黄色固体（决定于纯度），故又叫黄磷。它质软似蜡状，反应活性很高，在空气中能自燃形成P4O10，必须储存在水中。白磷不溶于水，毒性很大，人体吸入0.1克白磷，就会中毒死亡，空气中白磷的容许浓度是0.1毫克／米3。白磷能中等程度地溶解在二甲醚和苯中；低于800℃时，无论固态、液态或气态都是以P4的形式出现，它是四面体结构。

白磷在没有空气的条件下，加热到250℃或者在光照下，就转变为红磷。红磷与白磷不同，它不溶于水也不溶于二硫化碳。红磷无毒，加热到400℃以上才着火。在高温下红磷与一些元素的反应与白磷相同，但反应能力差一些。红磷呈链状结构。

在高压下，白磷可转变为黑磷。它是具有层状的网络结构，能导电，是磷同素异形体中最稳定的。

化学性质

磷的电子构型为(Ne)3s23p3，氧化态为＋5、+4、+3、-3、+1。磷可与电负性低的原子结合而形成P3-离子的离子型化合物，P3-离子仅存在于固体中，在水溶液中，P3-离子会发生水解作用，例如：

Ca3P2+6H2O─→3Ca(OH)2+2PH3

在磷的共价型化合物中，磷的氧化态可从＋5变化到－3。P(Ⅲ)原子上有一孤对电子，它可以向一些过渡金属离子进行配位，生成膦类的配位化合物。

如果氧气不足，在潮湿的情况下，白磷氧化很慢，并伴随有磷光现象。当白磷溶于热的浓碱溶液时，生成磷化氢和次磷酸二氢盐，例如：

P4+3KOH+3H2O─→PH3+3KH2PO2

干燥的氯气与过量的磷反应生成三氯化磷，当磷与过量的干燥氯气反应则生成五氯化磷。磷在充足的空气中燃烧可生成五氧化二磷P4O10(过去沿用P2O5)，如果空气不足则生成三氧化二磷P4O6(过去沿用P2O3)。将它们溶于水时发生下列反应：

P4O10溶于水时，用水量多时可生成正磷酸；用水量少时则生成各种聚合度的偏磷酸，例如：

P4O10对水有很强的亲和力，甚至能从其他物质中夺取化合态的水，故常被用作干燥剂，例如：

P4O10+6H2SO4─→6SO3+4H3PO4

P4O10+12HNO3─→6N2O5+4H3PO4

制法

将磷酸钙、石英砂和炭粉混合物放在电孤炉中熔制，反应生成的磷蒸气通入水中就得到凝固的白磷：

应用

约用三分之二的磷用于磷肥。磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、火柴、杀虫剂等。三聚磷酸盐用于合成洗涤剂。