Hur många valenselektroner har fosfor?

Fosfor är det femtonde grundämnet i det periodiska systemet. Fosfor är grundämnet i grupp 15. Dess symbol är “P”. Genom sina valenselektroner bildar fosfat bindningar. Den här artikeln förklarar i detalj valenselektronerna för fosfor (P). Det finns två huvudformer av elementär fosfor: vit och röd. Det är dock mycket reaktivt så fosfor kan inte hittas fritt på jorden. Det finns i jordskorpan i en nivå av cirka ett gram per kilogram (jämför med koppar, som är cirka 0,06 gram). Fosfor är den vanligaste formen av fosfor i mineraler.

Historier

De arabiska alkemisterna från 1100-talet kan av misstag ha isolerat elementärt fosfor, men uppgifterna är inte klara. Hennig Brand var en tysk köpman som upptäckte fosfor 1669. Hans hobby var alkemi. 50 hinkar urin lämnades att jäsa tills Brand, en tysk köpman, lät dem vara kvar. Han värmde sedan pastan med sand för att extrahera elementär fosfor. I ett brev till Gottfried Wilfried Leibniz Brand rapporterade sin upptäckt. Efteråt väcktes allmänhetens intresse av demonstrationer av elementets förmåga att lysa i mörker, eller “fosforescera”, och efterföljande brev. Fosfor var en kemisk kuriosa i ett sekel tills det upptäcktes att det var en del av ben.

Används

Vit fosfor kan användas i blossar eller brandanordningar. Röd fosfor finns i tändsticksaskar som sitter fast på sidorna. Detta material används för att slå säkerhetständstickor för att förhindra att de tänds. Gödselmedel är den vanligaste användningen av fosforföreningar. Fosfatmalmer är basen i ammoniumfosfat. Innan det omvandlas till ammonium tillverkas fosfat från malmerna.

Tillverkningen av stål är också beroende av fosfat. Även om fosfater är en ingrediens i tvättmedel, fasas de sakta ut från vissa länder. De kan orsaka höga halter av fosfat i vattenförsörjningen, vilket kan leda till oönskad tillväxt. Fosfater används också vid tillverkning av fina porslin och specialglas.

Hälsoeffekter av fosfor

Det vanligaste är att fosfater är källan till fosfor i miljön. Eftersom fosfater är en viktig del av DNA och energidistribution är fosfoter väsentliga ämnen i människokroppen. Fosfater är också vanliga i växter.

Den naturliga fosfatförsörjningen har förändrats dramatiskt genom att människor använder fosfatrika gödsel och fosfathaltiga tvättmedel. En mängd olika livsmedel som ost, korv och skinka behandlades också med fosfater.

Fosfat bör vara en del av din dagliga kost. Rekommenderat intag är 800 mg/dag. En normal kost ger mellan 1000 mg och 2000 mg/dag beroende på hur många fosfatrika livsmedel som konsumeras.

Fosfors position i det periodiska systemet

Allotroper av fosfor

Vit fosfor

Vit fosfor, den farligaste allotropen av detta element, är vit fosfor. Det är ett genomskinligt, vaxartat ämne som lyser i mörker. Vit fosfor kan självantända när den utsätts för luft. Kontakt med huden kan orsaka allvarliga brännskador. Vit fosfor kan brinna och bilda fosforpentoxid.

Vit fosfor kan vara extremt farligt och orsaka allvarlig skada eller till och med dödsfall. När den utsätts för värme och ljus blir den långsamt röd fosfor. Det är därför vit fosfor ofta ser gul ut.

Fyra fosforatomer är förbundna med varandra i slutna ringar genom kovalenta bindningar i vita fosformolekyler. Denna konfiguration skapar stam i molekylen och förklarar dess mycket reaktiva egenskaper.

Violett fosfor

Violett fosfor är den mest reaktiva av allotroper. Den reagerar långsamt på halogener. Det verkar nästan helt svart men något lila kristallint fast material.

Uppvärmningen av röd fosfor eller upplösningen av vit fosfor av smält bly kan skapa violett fosfor. Forskare fortsätter att studera dess gitterstruktur med röntgendiffraktionsmetoder.

Svart fosfor

Röd fosfor har en högre nivå av reaktivitet än svart fosfor. Svart fosfor uppträder som ett svart, glänsande och kristallint fast ämne. Dessa molekyler är uppbyggda av kristallgitter, som bildas genom att länka befintliga PP-P-bindningar.

Svart fosfor finns i två former: a-svart och b-svart. Uppvärmningen av rödfosfor resulterar i bildandet av den mer stabila formen. Den senare, som är mer reaktiv, kan syntetiseras genom att värma vit fosfor under högt tryck.

Denna konfiguration ger svart fosfor en högre grad av stabilitet på grund av den högre bindningsvinkeln. Svart fosfor är en mindre reaktiv allotrop än svavel, syre och halogener.

Röd fosfor

Denna allotrop är giftigare än sin motsvarighet. Det framstår som ett pulverformigt, rödstrykat, glänsande ämne. Röd fosfor har en högre stabilitet och är mindre farlig än vit. Du kan extrahera det från små mängder anfallsremsor på tändsticksaskar.

Röd fosfor bildas när vita fosforringar polymeriseras via kovalenta bindningar för att skapa raka kedjor. Dessa kedjor minskar intramolekylär stam och minskar reaktivitet.

Naturligt överflöd

Även om fosfat ofta finns i komplexa blandningar i naturen är det också vanligt att hitta det i mineralföreningar. Fosfor finns också i stora mängder i USA, inklusive fosfatstenar. Det är möjligt att vi kommer att se en topp i fosfor runt 2050.

I en industriugn kan vit fosfor värmas upp i fosfatberg med tillsats av kiseldioxid och kol. Detta skapar fosforånga som sedan samlas upp under vatten. I frånvaro av luft kan röd fosfor framställas genom att försiktigt värma vit fosfor till 250°C.

Biologisk roll

Alla levande varelser kräver fosfat. Det är ryggraden i DNA, RNA:s sockerfosfatstruktur. Det är viktigt för energiöverföring i celler, som en del av ATP (adenosintrifosfat). Det kan också finnas i många biologiskt viktiga molekyler. Eftersom våra ben och tänder till största delen består av kalciumfosfat, konsumerar vi cirka 1 gram per dag. Vi lagrar också cirka 750 gram av det i våra kroppar. Överanvändning av konstgödsel och rengöringsmedel kan leda till en snabb tillväxt av alger och förorenande floder och sjöar. Alger blockerar ljus, vilket förhindrar ytterligare fotosyntes. Sjön dör snart av överskottet av syre i vattnet.

Vilka är valenselektronerna för fosfor (P)?

P är det andra elementet i grupp-15. Det totala antalet elektroner i en sista omloppsbana kallas valenselektronen. Valenselektronerna (P) är det totala antalet elektroner som finns kvar i skalet efter att elektronkonfigurationen är klar. Egenskaperna och bildningen av bindningar styrs av valenselektronerna. P är det femtonde elementet i det periodiska systemet.

Hur många elektroner, protoner och neutroner har P (fosfor)?

Kärnan kan hittas i mitten av en atom. Kärnan är hem för protoner och neutroner. 15. Antalet protoner i en fosforatom kallas atomnumret. Antalet protoner som finns i fosfor är femton. Kärnan innehåller ett cirkulärt skal som innehåller elektroner som är lika med protoner. Fosforatomen består av 15 elektroner.

Skillnaden mellan antalet atommassor och antalet atomer är det som bestämmer antalet neutroner inom ett grundämne. Det betyder att neutrontal (n) = atommassa (A) + atomnummer (Z).

Vi vet att atommängden fosfor (n) är 15 och att dess atommassa är 31 (30,97376200u). Neutron (n) = 31 – 15 = 16. Antalet neutroner som finns i fosfor (P) är därför 16.

Valens är förmågan hos en atom i ett kemiskt element att bilda ett visst antal kemiska bindningar med andra atomer. Det tar värden från 1 till 8 och kan inte vara lika med 0. Det bestäms av antalet elektroner i en atom som används för att bilda kemiska bindningar med en annan atom. Valensen är ett verkligt värde. Numeriska valensvärden anges med romerska siffror (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Hur kan man hitta antalet valensneutroner i en fosfor (P) atom?

Efter några steg kan du bestämma valenselektronerna. En av dessa är elektronkonfigurationen. Utan en elektronkonfiguration är det omöjligt att bestämma en elektrons valens. Det är lätt att hitta värdet för elektroner för alla element genom att känna till elektronkonfigurationen. Den här webbplatsen har en artikel som förklarar elektronkonfigurationen. Du hittar den här. Den här artikeln fokuserar på elektronkonfiguration.

Det är dock möjligt att identifiera valenselektroner genom att placera elektroner enligt Bohr-principen. Vi ska nu lära oss hur man identifierar valenselektronen för fosfor (P).

Beräkna antalet elektroner i fosfor (P)

För det första ^behöver vi veta det totala antalet elektroner i fosfor (P) atomen. Du måste veta hur många protoner som finns i fosfor för att bestämma antalet elektroner. För att veta antalet protoner måste du känna till atomnumret för fosforelementet.

Ett periodiskt system krävs för att bestämma atomnumret. Det periodiska systemet innehåller atomnumret för fosfor (P) element. Antalet protoner kallas atomnumret. Kärnan innehåller också elektroner som är lika med protoner. Detta betyder att elektroner är lika med antalet protoner i fosforatomen. Atomnumret för fosfor är 15 enligt det periodiska systemet. Det betyder att en fosforatom innehåller totalt femton elektroner.

Termerna ” oxidationsgrad ” och ” valens ” kanske inte är samma, men de är numeriskt nästan identiska. Den villkorliga laddningen av en atoms atom kallas oxidationstillståndet. Det kan vara antingen positivt eller negativt. Valens hänvisar till förmågan hos en atom att bilda bindningar. Det kan inte ha ett negativt värde.

Du kommer att behöva utföra elektronkonfiguration av fosfor (P)

Viktigt steg 2. Detta steg involverar arrangemanget av elektroner för fosfor (P). Fosforatomen innehåller totalt femton elektroner. Elektronkonfigurationen för fosfor visar att det finns två elektroner i K-skalet, åtta inuti L-skalet och fem i M-skalet (omloppsbana). Det första skalet av fosfor (P) har två elektroner medan det andra skalet har åtta och det tredje skalet har fem elektroner. Det finns 2, 8 elektroner i varje skal av fosfor. Elektronkonfigurationen för fosfor i underbanan är 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ³ . Den här webbplatsen har en artikel som förklarar elektronkonfigurationen för fosfor(P). Du kan läsa den om du är intresserad.

Beräkna det totala antalet elektroner och bestäm valensskalet

Det tredje steget är att bestämma valensskalets omloppsbana. Valensskalet är det sista skalet efter elektronkonfigurationen. En valenselektron är det totala antalet elektroner som finns i ett valensskal. Elektronkonfigurationen för fosfor indikerar att det sista skalet har fem elektroner. Valenselektronerna för fosfor (P) har fem.

1.  Valensen är ett numeriskt kännetecken för förmågan hos atomer i ett givet element att binda med andra atomer.
2. Valensen av väte är konstant och lika med ett.
3. Valensen av syre är också konstant och lika med två.
4. Valensen för de flesta av de andra elementen är inte konstant. Det kan bestämmas genom formlerna för deras binära föreningar med väte eller syre.

Fosforföreningsbildning (P)

Genom sina valenselektroner är fosfat(P) involverat i bildandet av bindningar. Denna valenselektron är involverad i bildandet av bindningar med andra elements atomer. Genom att dela elektroner med andra element skapar fosfatatomer bindningar. Elektronkonfigurationen för klor indikerar att det finns sju värdeelektroner i klor. Genom att dela elektroner bildar tre kloratomer fosfortriklorid (PCl ₃ ) föreningar.

Fosfor (P)-atomen fullbordar därmed sin oktav och får argons elektronkonfiguration. Argons elektronkonfiguration förvärvas också av klor.

Ett fosforelement delar elektroner med tre kloratomer för att bilda föreningen fosfortriklorid (PCl ₃ ). Detta görs genom att bilda en kovalent bindning. Fosfortriklorid (PCl ₃ ) är kovalent bindning.

Hur många valenselektroner har fosforjonen (P ³ )?

Under bindningsbildning får element med 5, 6 eller 7 elektroner i sina sista skal elektroner från skalen som innehåller dem. Anjoner är element som har elektroner och kan bilda bindningar. Fosfor(P) är ett exempel på ett anjonelement. Det sista skalet av fosfor tar emot elektroner under bildningen av en bindning och omvandlar dem till fosfor (P ³ ).

jon( ^P3- )-elektronkonfigurationen är 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶ .  Elektronkonfigurationen för fosfor visar att jonen har tre skal, medan det tredje skalet innehåller åtta elektroner. Denna elektronkonfiguration visar att fosfor har elektronarrangemanget av argon. I detta fall var valensen för fosforjoner (P3 ⁾ -3. Valenselektronerna för fosfor (P ³ ) har åtta elektroner eftersom skalet som innehåller den sista fosforisonen har åtta.

Vad är valensen för fosfor (P)?

Valens (eller valens) är förmågan hos ett elements atom att förena en annan atom i bildandet av en molekyl. Valensen är antalet oparade elektroner som finns i ett elements sista omloppsbana. Marktillståndets elektronkonfiguration för fosfor är 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ¹  3p _x ¹  3p _y ¹  3p _z ¹  3d _xy ¹ .  Denna elektronkonfiguration visar att tre oparade elektroner finns i den sista omloppsbanan för fosfor. Valensen för fosforatomen är därför 3.

Elektronkonfigurationen för ett element i dess exciterade tillstånd bestämmer dess värde. I det exciterade tillståndet kommer fosfor(P*)-elektronkonfigurationen att vara 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ¹  3p _x ¹  3p _y ¹  3p _z ¹  3d _xy ¹ .  Denna elektronkonfiguration visar oss att det sista skalet som innehåller en fosforatom innehåller fem oparade elektroner. Bindningsbildningen bestämmer valensen av fosfor.

Valensen för fosfor är därför 5.

Fosfor fakta:

• Det sjunde vanligaste grundämnet är fosfor.
• Hennig Brand isolerade fosforn från sin urin. Istället för att hålla sin hemlighet, bestämde han sig för att göra processen tillgänglig för andra alkemister. Den franska vetenskapsakademin sålde hans process, vilket gjorde den mer känd.
• Grönt sken produceras genom oxidation i luften av vit fosfor. Medan “fosforescens” används för att beskriva elementets glöd, hänvisar det faktiskt bara till dess oxidation. Kemiluminescens är lyset av fosfor.
• Det sjätte vanligaste grundämnet i människokroppen är fosfor.
• Fosfor, det artonde vanligaste grundämnet i havsvatten, är också känt som fosfor.
• Carl Wilhelm Scheeles metod för att utvinna fosforben från ben ersatte Brands.
• Vit fosfor användes i tidiga matcher. När arbetare var överexponerade ledde denna praxis till den smärtsamma och försvagande deformationen i käkbenet som kallas “fossy”.

Referenser:

• Mary Elvira Weeks, Upptäckten av elementen. II. Grundämnen kända för alkemisterna J. Chem. Educ., 1932.
• Mary Elvira Weeks, Upptäckten av elementen. XXI. Kompletterande anmärkning om upptäckten av fosfor J. Chem. Educ., 1933.
• Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). Oorganisk kemi . Akademisk press.
• Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles LB (2006). “Fosfor(I)jodid: ett mångsidigt metatesreagens för syntes av fosforföreningar med låg oxidationstillstånd”. Oorganisk kemi .
• Wang, Yuzhong; Xie, Yaoming; Wei, Pingrong; King, R. Bruce; Schäfer, III; Schleyer, Paul v. R.; Robinson, Gregory H. (2008). “Karbenstabiliserad difosfor”. Journal of the American Chemical Society .