Wie viele Valenzelektronen hat Phosphor?

What is the valency of phosphorus(P) Valenzelektronen

Phosphor ist das fünfzehnte Element im Periodensystem. Phosphor ist das Element in Gruppe 15. Sein Symbol ist “P”. Phosphat bildet durch seine Valenzelektronen Bindungen. Dieser Artikel erklärt ausführlich die Valenzelektronen für Phosphor (P). Es gibt zwei Hauptformen von elementarem Phosphor: weiß und rot. Es ist jedoch hochreaktiv, sodass Phosphor auf der Erde nicht frei zu finden ist. Es kommt in der Erdkruste in einer Menge von etwa einem Gramm pro Kilogramm vor (im Vergleich zu Kupfer, das etwa 0,06 Gramm entspricht). Phosphor ist die häufigste Form von Phosphor in Mineralien.

 

Phosphor-Element

Geschichten

Die arabischen Alchemisten des 12. Jahrhunderts haben möglicherweise versehentlich elementaren Phosphor isoliert, aber die Aufzeichnungen sind nicht eindeutig. Hennig Brand war ein deutscher Kaufmann, der 1669 Phosphor entdeckte. Sein Hobby war die Alchemie. 50 Eimer Urin wurden gären gelassen, bis Brand, ein deutscher Kaufmann, ihnen erlaubte, zu bleiben. Anschließend erhitzte er die Paste mit Sand, um elementaren Phosphor zu extrahieren. In einem Brief an Gottfried berichtete Wilfried Leibniz Brand von seiner Entdeckung. Danach wurde das öffentliche Interesse durch Demonstrationen der Fähigkeit des Elements, in der Dunkelheit zu leuchten oder zu “phosphoreszieren”, und nachfolgende Briefe geweckt. Phosphor war ein Jahrhundert lang eine chemische Kuriosität, bis entdeckt wurde, dass er Bestandteil von Knochen ist.

Verwendet

Weißer Phosphor kann in Fackeln oder Brandsätzen verwendet werden. Roter Phosphor findet sich in seitlich angeklebten Streichholzschachteln. Dieses Material wird zum Zünden von Sicherheitsstreichhölzern verwendet, um zu verhindern, dass sie angezündet werden. Düngemittel sind die häufigste Verwendung von Phosphorverbindungen. Phosphaterze sind die Basis von Ammoniumphosphat. Vor der Umwandlung in Ammonium wird Phosphat aus den Erzen hergestellt.

Auch die Stahlproduktion ist auf Phosphat angewiesen. Obwohl Phosphate ein Bestandteil von Waschmitteln sind, werden sie in einigen Ländern langsam aus dem Verkehr gezogen. Sie können hohe Phosphatwerte in Wasservorräten verursachen, was zu unerwünschtem Wachstum führen kann. Auch bei der Herstellung von Feinporzellan und Spezialgläsern werden Phosphate verwendet.

Gesundheitliche Auswirkungen von Phosphor

Am häufigsten sind Phosphate die Phosphorquelle in der Umwelt. Da Phosphate ein wichtiger Bestandteil der DNA und der Energieverteilung sind, sind Phosphate essentielle Substanzen im menschlichen Körper. Auch Phosphate sind in Pflanzen weit verbreitet.

Die natürliche Phosphatversorgung wurde durch den Menschen mit phosphatreichen Düngemitteln und phosphathaltigen Reinigungsmitteln dramatisch verändert. Auch verschiedene Lebensmittel wie Käse, Wurst und Schinken wurden mit Phosphaten behandelt.

Phosphat sollte ein Teil Ihrer täglichen Ernährung sein. Die empfohlene Einnahme beträgt 800 mg/Tag. Eine normale Ernährung liefert zwischen 1000 mg und 2000 mg/Tag, je nachdem, wie viele phosphatreiche Lebensmittel verzehrt werden.

Position von Phosphor im Periodensystem

Position von Phosphor im Periodensystem

Allotrope von Phosphor

Weißer Phosphor

Weißer Phosphor, das gefährlichste Allotrop dieses Elements, ist weißer Phosphor. Es ist eine durchscheinende, wachsartige Substanz, die im Dunkeln leuchtet. Weißer Phosphor kann sich an der Luft spontan entzünden. Hautkontakt kann zu schweren Verbrennungen führen. Weißer Phosphor kann brennen und Phosphorpentoxid bilden.

Weißer Phosphor kann extrem gefährlich sein und schwere Schäden oder sogar den Tod verursachen. Wenn es Hitze und Licht ausgesetzt wird, wird es langsam zu rotem Phosphor. Deshalb erscheint weißer Phosphor oft gelb.

In weißen Phosphormolekülen sind vier Phosphoratome in geschlossenen Ringen durch kovalente Bindungen miteinander verbunden. Diese Konfiguration erzeugt eine Spannung im Molekül und erklärt seine hochreaktiven Eigenschaften.

Violetter Phosphor

Violetter Phosphor ist der reaktivste aller Allotrope. Es reagiert langsam auf Halogene. Es erscheint fast ganz schwarz, aber leicht violetter kristalliner Feststoff.

Das Erhitzen von rotem Phosphor oder das Auflösen von weißem Phosphor durch geschmolzenes Blei kann violetten Phosphor erzeugen. Wissenschaftler untersuchen weiterhin seine Gitterstruktur mit Röntgenbeugungsmethoden.

Schwarzer Phosphor

Roter Phosphor hat eine höhere Reaktivität als schwarzer Phosphor. Schwarzer Phosphor erscheint als schwarzer, glänzender und kristalliner Feststoff. Diese Moleküle bestehen aus Kristallgittern, die sich durch die Verknüpfung bestehender PP-P-Bindungen bilden.

Schwarzer Phosphor kommt in zwei Formen vor: a-schwarz und b-schwarz. Das Erhitzen von rotem Phosphor führt zur Bildung der stabileren Form. Letzteres, das reaktiver ist, kann durch Erhitzen von weißem Phosphor unter hohem Druck synthetisiert werden.

Diese Konfiguration verleiht schwarzem Phosphor aufgrund des höheren Bindungswinkels ein höheres Maß an Stabilität. Schwarzer Phosphor ist ein weniger reaktives Allotrop als Schwefel, Sauerstoff und Halogene.

Roter Phosphor

Dieses Allotrop ist giftiger als sein Gegenstück. Es erscheint als pudrige, rotgebügelte, glänzende Substanz. Roter Phosphor hat eine höhere Stabilität und ist weniger gefährlich als weißer. Sie können es aus kleinen Mengen von Streichholzstreifen auf Streichholzschachteln extrahieren.

Roter Phosphor entsteht, wenn weiße Phosphorringe über kovalente Bindungen zu geraden Ketten polymerisiert werden. Diese Ketten verringern die intramolekulare Spannung und verringern die Reaktivität.

Ordnungszahlfünfzehn
atomares Gewicht30.9738
Siedepunkt (weiß)280 °C (536 °F)
Schmelzpunkt (weiß)44,1 °C (111,4 °F)
Dichte (weiß)1,82 Gramm/cm 3  bei 20 °C (68 °F)
Oxidationsstufen−3, +3, +5
Elektronenkonfiguration1 s 2 2 s 2 2 s 6 3 s 2 3 s 3

Natürliche Fülle

Obwohl Phosphat in der Natur oft in komplexen Mischungen vorkommt, findet man es auch häufig in mineralischen Verbindungen. Phosphor kommt auch in den USA in großen Mengen vor, unter anderem in Phosphatgestein. Es ist möglich, dass wir um 2050 herum einen Höhepunkt von Phosphor sehen werden.

In einem Industrieofen kann weißer Phosphor in Phosphatgestein unter Zugabe von Kieselsäure und Kohlenstoff erhitzt werden. Dabei entsteht Phosphordampf, der dann unter Wasser gesammelt wird. Unter Luftabschluss kann roter Phosphor durch leichtes Erhitzen von weißem Phosphor auf 250 °C hergestellt werden.

Biologische Rolle

Alle Lebewesen benötigen Phosphat. Es ist das Rückgrat der DNA, der Zucker-Phosphat-Struktur der RNA. Als Bestandteil von ATP (Adenosintriphosphat) ist es für die Energieübertragung in den Zellen unerlässlich. Es kann auch in vielen biologisch wichtigen Molekülen gefunden werden. Da unsere Knochen und Zähne hauptsächlich aus Calciumphosphat bestehen, nehmen wir etwa 1 Gramm pro Tag zu uns. Außerdem speichern wir ungefähr 750 Gramm davon in unserem Körper. Der übermäßige Einsatz von Düngemitteln und Reinigungsmitteln kann zu einem schnellen Algenwachstum führen und Flüsse und Seen verschmutzen. Algen blockieren das Licht und verhindern so die weitere Photosynthese. Der See stirbt bald an dem überschüssigen Sauerstoff in seinem Wasser.

Was sind die Valenzelektronen für Phosphor (P)?

P ist das zweite Element in Gruppe-15. Die Gesamtzahl der Elektronen in einer letzten Umlaufbahn wird als Valenzelektron bezeichnet. Die Valenzelektronen (P) sind die Gesamtzahl der Elektronen, die in der Schale verbleiben, nachdem die Elektronenkonfiguration abgeschlossen ist. Die Eigenschaften und Bildung von Bindungen werden durch die Valenzelektronen gesteuert. P ist das fünfzehnte Element im Periodensystem.

Was sind die Valenzelektronen für Phosphor (P)

Wie viele Elektronen, Protonen und Neutronen besitzt P (Phosphor)?

Der Kern befindet sich in der Mitte eines Atoms. Der Atomkern beherbergt Protonen und Neutronen. 15. Die Anzahl der Protonen in einem Phosphoratom wird Ordnungszahl genannt. Die Anzahl der in Phosphor gefundenen Protonen beträgt fünfzehn. Der Kern enthält eine kreisförmige Hülle, die Elektronen enthält, die Protonen entsprechen. Das Phosphoratom besteht aus 15 Elektronen.

Die Differenz zwischen der Zahl der Atommassen und der Zahl der Atome bestimmt die Zahl der Neutronen in einem Element. Das bedeutet, dass Neutronenzahl (n) = Atommasse (A) + Ordnungszahl (Z).

Wir wissen, dass die Atommenge von Phosphor (n) 15 ist und dass seine Atommasse 31 (30,97376200u) ist. Neutron (n) = 31 – 15 = 16. Die Anzahl der in Phosphor (P) gefundenen Neutronen ist daher 16.

Valenz ist die Fähigkeit eines Atoms eines chemischen Elements, eine bestimmte Anzahl chemischer Bindungen mit anderen Atomen einzugehen. Es nimmt Werte von 1 bis 8 an und kann nicht gleich 0 sein. Es wird durch die Anzahl der Elektronen bestimmt, die ein Atom verbraucht, um chemische Bindungen mit einem anderen Atom zu bilden. Die Valenz ist ein reeller Wert. Numerische Wertigkeiten werden mit römischen Ziffern angegeben (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Wie findet man die Anzahl der Valenzneutronen in einem Phosphoratom (P)?

Nach wenigen Schritten können Sie die Valenzelektronen bestimmen. Eine davon ist die Elektronenkonfiguration. Ohne eine Elektronenkonfiguration ist es unmöglich, die Wertigkeit eines Elektrons zu bestimmen. Es ist einfach, die Wertelektronen für alle Elemente zu finden, wenn man die Elektronenkonfiguration kennt. Diese Seite hat einen Artikel, der die Elektronenkonfiguration erklärt. Sie finden es hier. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Elektronenkonfiguration.

Es ist jedoch möglich, Valenzelektronen zu identifizieren, indem man Elektronen gemäß dem Bohr-Prinzip platziert. Wir werden nun lernen, wie man das Valenzelektron für Phosphor (P) identifiziert.

Berechnung der Anzahl der Elektronen in Phosphor (P)

Erstens müssen wir die Gesamtzahl der Elektronen im Phosphoratom (P) kennen. Sie müssen wissen, wie viele Protonen in Phosphor enthalten sind, um die Anzahl der Elektronen zu bestimmen. Um die Anzahl der Protonen zu kennen, müssen Sie die Ordnungszahl für das Element Phosphor kennen.

Zur Bestimmung der Ordnungszahl wird ein Periodensystem benötigt. Das Periodensystem enthält die Ordnungszahl für Phosphor (P) Elemente. Die Anzahl der Protonen nennt man Ordnungszahl. Der Kern enthält auch Elektronen, die Protonen gleich sind. Dies bedeutet, dass Elektronen gleich der Anzahl von Protonen im Phosphoratomatom sind. Die Ordnungszahl von Phosphor ist laut Periodensystem 15. Das bedeutet, dass ein Phosphoratom insgesamt fünfzehn Elektronen enthält.

Die Begriffe „ Oxidationsgrad “ und „ Wertigkeit “ sind zwar nicht identisch, aber zahlenmäßig nahezu identisch. Die bedingte Ladung eines Atoms wird als Oxidationszustand bezeichnet. Es kann entweder positiv oder negativ sein. Valenz bezieht sich auf die Fähigkeit eines Atoms, Bindungen einzugehen. Es kann keinen negativen Wert haben.

Sie müssen die Elektronenkonfiguration des Phosphors (P) durchführen.

Wichtiger Schritt 2. Dieser Schritt beinhaltet die Anordnung von Elektronen für Phosphor (P). Das Phosphoratom enthält insgesamt fünfzehn Elektronen. Die Elektronenkonfiguration von Phosphor zeigt, dass sich zwei Elektronen in der K-Schale, acht in der L-Schale und fünf in der M-Schale (Umlaufbahn) befinden. Die erste Schale von Phosphor (P) hat zwei Elektronen, die zweite Schale hat acht und die dritte Schale hat fünf Elektronen. Es gibt 2, 8 Elektronen in jeder Schale von Phosphor. Die Elektronenkonfiguration für Phosphor in der Unterbahn ist 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 3 . Auf dieser Seite gibt es einen Artikel, der die Elektronenkonfiguration für Phosphor(P) erklärt. Sie können es bei Interesse lesen.

Berechnen Sie die Gesamtelektronen und bestimmen Sie die Valenzschale

Der dritte Schritt besteht darin, die Umlaufbahn der Valenzschale zu bestimmen. Die Valenzschale ist die letzte Schale nach der Elektronenkonfiguration. Ein Valenzelektron ist die Gesamtzahl der Elektronen, die sich in einer Valenzschale befinden. Die Elektronenkonfiguration für Phosphor zeigt an, dass die letzte Schale fünf Elektronen hat. Die Valenzelektronen für Phosphor (P) haben fünf.

  1.  Die Wertigkeit ist ein numerisches Merkmal der Fähigkeit von Atomen eines bestimmten Elements, sich mit anderen Atomen zu verbinden.
  2. Die Wertigkeit von Wasserstoff ist konstant und gleich eins.
  3. Die Wertigkeit von Sauerstoff ist ebenfalls konstant und gleich zwei.
  4. Die Wertigkeit der meisten anderen Elemente ist nicht konstant. Sie kann durch die Formeln ihrer binären Verbindungen mit Wasserstoff oder Sauerstoff bestimmt werden.

Bildung von Phosphorverbindungen (P)

Phosphat(P) ist über seine Valenzelektronen an der Bildung von Bindungen beteiligt. Dieses Valenzelektron ist an der Bildung von Bindungen mit Atomen anderer Elemente beteiligt. Durch den Austausch von Elektronen mit anderen Elementen bilden Phosphatatome Bindungen. Die Elektronenkonfiguration für Chlor zeigt an, dass Chlor sieben Wertelektronen enthält. Durch die gemeinsame Nutzung von Elektronen bilden drei Chloratome Phosphortrichlorid (PCl 3 )-Verbindungen.

Verbindungsbildung von Phosphor(P)

Das Phosphoratom (P) vervollständigt somit seine Oktave und erhält die Elektronenkonfiguration von Argon. Die Elektronenkonfiguration von Argon wird auch von Chlor übernommen.

Verbindungsbildung von Phosphor(P) (ausgeglichen)

Ein Phosphorelement teilt Elektronen mit drei Chloratomen, um die Verbindung Phosphortrichlorid (PCl 3 ) zu bilden. Dies geschieht durch Bildung einer kovalenten Bindung. Phosphortrichlorid (PCl 3 ) ist eine kovalente Bindung.

Wie viele Valenzelektronen hat das Phosphorion (P 3 )?

Elemente mit 5, 6 oder 7 Elektronen in ihren letzten Schalen erhalten während der Bindungsbildung Elektronen von den Schalen, die sie enthalten. Anionen sind Elemente, die Elektronen haben und Bindungen eingehen können. Phosphor(P) ist ein Beispiel für ein anionisches Element. Die letzte Schale des Phosphors nimmt bei der Bindungsbildung Elektronen auf und wandelt diese in Phosphor (P 3 ) um.

Wie viele Valenzelektronen hat das Phosphorion (P3-)?

Ion(P 3- ) Elektronenkonfiguration ist 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 6 .  Die Elektronenkonfiguration für Phosphor zeigt, dass das Ion drei Schalen hat, während die dritte Schale acht Elektronen enthält. Diese Elektronenkonfiguration zeigt, dass der Phosphor die Elektronenanordnung von Argon hat. In diesem Fall war die Wertigkeit für Phosphorionen (P 3 ) –3. Die Valenzelektronen für Phosphor (P 3 ) haben acht Elektronen, da die Schale, die das letzte Phosphor-Ison enthält, acht hat.

Welche Wertigkeit hat Phosphor (P)?

Wertigkeit (oder Valenz) ist die Fähigkeit des Atoms eines Elements, sich einem anderen Atom bei der Bildung eines Moleküls anzuschließen. Die Wertigkeit ist die Anzahl der ungepaarten Elektronen, die in der letzten Umlaufbahn eines Elements gefunden werden. Die Elektronenkonfiguration im Grundzustand für Phosphor ist 1s 2  2s 2  2p 6  3s 1  3p x 1  3p y 1  3p z 1  3d xy 1 .  Diese Elektronenkonfiguration zeigt, dass drei ungepaarte Elektronen in der letzten Umlaufbahn für Phosphor vorhanden sind. Die Wertigkeit des Phosphoratoms ist daher 3.

Die Elektronenkonfiguration eines Elements in seinem angeregten Zustand bestimmt seinen Wert. Im angeregten Zustand ist die Elektronenkonfiguration von Phosphor (P*) 1s 2  2s 2  2p 6  3s 1  3p x 1  3p y 1  3p z 1  3d xy 1 .  Diese Elektronenkonfiguration zeigt uns, dass die letzte Schale, die ein Phosphoratom enthält, fünf ungepaarte Elektronen enthält. Die Bindungsbildung bestimmt die Wertigkeit von Phosphor.

Was ist die Wertigkeit von Phosphor (P)

Die Wertigkeit für Phosphor ist daher 5.

Phosphor Fakten:

  • Das siebthäufigste Element ist Phosphor.
  • Hennig Brand isolierte den Phosphor aus seinem Urin. Anstatt sein Geheimnis zu bewahren, beschloss er, den Prozess anderen Alchemisten zur Verfügung zu stellen. Die französische Akademie der Wissenschaften verkaufte sein Verfahren und machte es bekannter.
  • Grünes Leuchten entsteht durch die Oxidation von weißem Phosphor an der Luft. Während “Phosphoreszenz” verwendet wird, um das Leuchten des Elements zu beschreiben, bezieht es sich eigentlich nur auf seine Oxidation. Chemilumineszenz ist das Leuchten von Phosphor.
  • Das sechsthäufigste Element im menschlichen Körper ist Phosphor.
  • Phosphor, das achtzehnthäufigste Element im Meerwasser, wird auch als Phosphor bezeichnet.
  • Das Verfahren von Carl Wilhelm Scheele zur Extraktion von Phosphorknochen aus Knochen ersetzte das von Brand.
  • Weißer Phosphor wurde in frühen Spielen verwendet. Wenn die Arbeiter übermäßig exponiert waren, führte diese Praxis zu der schmerzhaften und schwächenden Verformung des Kieferknochens, die als „Phossy“ bezeichnet wird.

Verweise:

  • Mary Elvira Weeks, Die Entdeckung der Elemente. II. Elemente, die den Alchemisten J. Chem. bekannt sind. Ausbildung, 1932.
  • Mary Elvira Weeks, Die Entdeckung der Elemente. XXI. Ergänzende Anmerkung zur Entdeckung von Phosphor J. Chem. Soc. Ausbildung, 1933.
  • Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Hollemann (2001). Anorganische Chemie . Akademische Presse.
  • Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles LB (2006). “Phosphor (I) Iodid: Ein vielseitiges Metathesereagenz für die Synthese von Phosphorverbindungen mit niedriger Oxidationsstufe”. Anorganische Chemie .
  • Wang, Yuzhong; Xie, Yaoming; Wei, Pingrong; König, R. Bruce; Schäfer, III; Schleyer, Paul v. R.; Robinson, Gregory H. (2008). “Carben-stabilisierter Diphosphor”. Zeitschrift der American Chemical Society .
Alexander Stephenson

Kandidat der chemischen Wissenschaften, Chefredakteur von Guide-scientific.com. Dozentin an mehreren internationalen Online-Schulen, Mitglied der Jury von Chemiewettbewerben und Autorin wissenschaftlicher Artikel.

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