Електронна конфігурація атома фосфору (P)

P (фосфор) - елемент із прядковим номером 15 у періодичній системі. Знаходиться в III періоді. Температура: 44 ℃. Щільність: 1.82 г/см3.

Електронна формула

Електронна формула атома фосфору:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Скорочена електронна конфігурація P:
[Ne] 3s 2 3p 3

Електронно-графічна схема

Енергетичні рівні

Розподіл електронів за енергетичними рівнями в атомі P

1-й рівень (K): 2
2-й рівень (L): 8
3-й рівень (M): 5

Валентні електрони фосфору

Кількість валентних електронів в атомі фосфору – 5.
Нижче наведені їх квантові числа (N – головне, L – орбітальне, M – магнітне, S – спин)

Стабільні ізотопи

Електронна будова атома фосфору

Електронна будова нейтрального атома фосфору здебільшого.

Схема будови електронних оболонок

Розподіл електронів за енергетичними рівнями (або електронними шарами) в атомі фосфору.

Електронно-графічна схема

Розподіл електронів за атомними орбіталями в атомі фосфору.

Валентні орбіталі атома фосфору виділені фіолетовим кольором.

Електронна конфігурація

Повна електрична конфігурація атома фосфору.

₁₅P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Скорочена електронна конфігурація атома фосфору.

Квантові числа валентних електронів

Головне (n), орбітальне (l), магнітне (m) та спинове (s) квантові числа валентних електронів атома фосфору.

Фосфор

Одна з найпоширеніших простих речовин у земній корі – фосфор. У чистому вигляді немає, т.к. має високу активність і швидко входить у реакції.Входить до складу живих організмів.

Будова

Фосфор знаходиться у V групі, у третьому періоді таблиці Менделєєва. Розташований під 15 номером. Відомо шість ізотопів фосфору, отриманих штучним шляхом.

Фосфор - елемент р-родини. Атом фосфору складається з позитивно зарядженого ядра +15 і 15 негативно заряджених електронів, що розташовуються на трьох електронних оболонках. П'ять валентних електронів розміщуються на зовнішньому енергетичному рівні: 2 – на s-орбіталі, 3 – на p-орбіталі. У звичайному стані p-орбіталь залишається незавершеною і фосфор виявляє III валентність. У збудженому стані електрони з s-орбіталі переходять на p-орбіталь, і фосфор набуває найвищої валентності – V.

Електронна формула фосфору - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 .

Фізичні властивості

Фосфор за нормальних умов постійно перебуває у одному агрегатному стані. Це тверда кристалічна речовина, нерозчинна у воді. Відносна атомна маса – 31 а.о.м., молярна маса – 30,9738 г/моль.

Фосфору властива алотропія – здатність модифікуватись. Модифікації вирізняються фізичними властивостями фосфору. Особливості видів описані у таблиці.

ρ, г/см 3

Характеристика

Через домішки може мати жовтий колір. Найбільш м'яка модифікація, що ріже ножем, зі специфічним запахом. Молекула складається із чотирьох атомів (Р₄), розташованих у вигляді тетраедра. Окислюється на повітрі зі свіченням, займається при 40°С. Токсичний, має невеликі смертельні дози (0,05-0,15 г)

593 під тиском 4,36 МПа

Виходить при нагріванні білого фосфору без повітря і під іонізуючим випромінюванням. Являє собою полімер (P_n), що складається з декількох молекул Р₄. Чи не отруйний, не світиться. Запалюється при 210°С.Не плавиться у звичайних умовах, а відразу випаровується. З пари утворюється білий фосфор

1000 під тиском 18·10 5 Па

Виходить при тривалому нагріванні фосфору білого при 230°С під високим тиском. Має металевий блиск. Схожий на графіт, жирний на дотик. Чи не розчиняється навіть в органічних розчинниках. Має властивості напівпровідника. Можна підпалити при попередньому прожарюванні до 500°С

За звичайних умов фосфор має лише три модифікації. Однак під високим тиском із чорного фосфору можна отримати металевий фосфор. Це найщільніша модифікація (3,83 г/см 3 ), що проводить електричний струм.

Хімічні властивості

Активність знижується під час переходу від однієї модифікації до іншої. Тому активним є білий фосфор, інертним металевий.

Фосфор вступає у реакції з багатьма простими та складними речовинами. Особливості хімічних властивостей описані у таблиці.

Реакція

Особливості

Рівняння

У надлишку кисню утворюється оксид фосфору (V). При повільному окисленні утворюється оксид фосфору (III)

З галогенами та неметалами

Окислює. Утворює фосфіди

Реагує з водяною парою, утворюючи фосфін та фосфорну кислоту. Червоний фосфор реагує при нагріванні та каталізаторі, утворюючи фосфорну кислоту.

Зв'язується з воднем, замінюючи неметали

Фосфор не взаємодіє із вільним воднем.

Значення

У природі фосфор зустрічається у вигляді солей та мінералів. Зокрема, входить до складу апатиту.

В організмі тварин та людини фосфор виконує структурну функцію. Його містять:

• білки;



• ДНК;



• АТФ;



• фосфоліпіди;



• кісткова, нервова, м'язова тканина.

Фосфор бере участь у будівництві клітинної мембрани, у метаболізмі, у механізмі скорочення м'язів. Разом з кальцієм у вигляді фосфату кальцію Са₃(PO₄)₂ надає міцності скелету.

Фосфор бере участь у кругообігу речовин. Основне джерело фосфору – рослини, які отримують його із ґрунту. У ґрунт фосфор потрапляє внаслідок гниття. Спеціальні бактерії переробляють органічні речовини, що містять фосфор, фосфати – неорганічні сполуки, засвоювані рослинами.

Мал. 3. Кругообіг фосфору.

Що ми дізналися?

Фосфор – один із найважливіших елементів неорганічної хімії, що входить до складу живих організмів. Електронна конфігурація – 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 . Має змінну валентність – III та V. Це твердий неметал, що утворює три алотропічні форми – білий, червоний та чорний фосфор. Форми відрізняються фізичними та хімічними властивостями. Найактивніший – білий фосфор, що окислюється на повітрі. Елемент реагує з киснем, металами, неметалами, галогенами, кислотами, водою та лугами. Фосфор не реагує із воднем.