磷 (P)
Phosphorus
原子序数: 15 | 原子量: 30.973762 u
P
15
原子量
30.973762 u
族
15
周期
3
元素类别
非金属
电子排布
1s²2s²2p⁶3s²3p³
CAS编号
7723-14-0
物理性质
密度
白磷: 1.823 g/cm³; 红磷: 2.34 g/cm³
熔点
白磷: 44.15 °C; 红磷: 590 °C (43 atm)
沸点
280.5 °C
熔化热
白磷: 0.66 kJ/mol
汽化热
12.43 kJ/mol
电负性
2.19
基本信息
磷是化学元素周期表中的第 15 个元素，化学符号为 P。它在自然界中不以单质形式存在，主要以磷酸盐的形式分布。磷有多种同素异形体，常见的有白磷、红磷和黑磷。
化学性质
- 白磷化学性质活泼，在空气中易自燃，必须保存在水中。
- 磷能与氧气剧烈反应，生成五氧化二磷（P₂O₅），反应方程式为：4P + 5O₂ $\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ 2P₂O₅。
- 能与卤素单质反应，例如与氯气反应生成三氯化磷（PCl₃）和五氯化磷（PCl₅）。
- 与强碱溶液反应，如白磷与热的浓碱溶液反应生成磷化氢（PH₃）和次磷酸盐。
主要用途
化工生产
用于生产磷酸、磷肥、农药、洗涤剂等。
能源领域
在锂电池中，磷的化合物可作为电极材料。
火柴制造
红磷用于制造安全火柴。
医疗与科研
磷是生物体内重要的元素，参与生命活动的多个过程，在医学研究和生物化学领域有重要应用。
历史与发现
1669 年，德国商人布兰德从尿液中蒸馏制取黄金失败后意外发现了磷。他将尿液蒸发、加热、蒸馏，最终得到了一种在黑暗中能发光的物质，即白磷。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 磷 - 31 (³¹P) | 100% | 稳定 | 自然界中唯一稳定的磷同位素 |
| 磷 - 32 (³²P) | 痕量 | 14.268 天 | 放射性同位素，常用于生物化学研究中的示踪剂 |