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Phosphore
P 15

Phosphore Phosphorus

Le phosphore est un élément chimique de symbole P et de numéro atomique 15. C'est un non-métallique qui existe sous trois formes allotropiques dans des conditions standard: blanche, rouge et noire. Le phosphore blanc est si dangereux en raison de son auto-inflammation qu'il ne peut être stocké que sous l'eau. L'utilisation industrielle la plus importante du phosphore est la production d'engrais – les phosphates permettent environ 40% de la production agricole mondiale. Dans les systèmes vivants, le phosphore est un constituant essentiel de l'ADN, de l'ARN et de l'ATP. Par ailleurs, les composés phosphorés sont utilisés dans les détergents, les retardateurs de flammes et les luminophores pour LED.

Non-métal incolore, blanc cireux, jaune...
Numéro atomique 15Z
Masse atomique 30.974u
Électrons de valence 5
Configuration électronique 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
Densité
1.82g/cm³
Point de fusion
Abondance dans la croûte
1050.0ppm
Production annuelle
Taux de recyclage
Principalement utilisation en boucle ouverte comme engrais ; récupération limitée

Pourquoi l'utiliser

Le phosphore est un macronutriment essentiel pour toute vie — l'ADN, l'ARN, l'ATP et les os dépendent tous de composés phosphorés. Le procédé Haber a résolu la limitation azotée de l'agriculture ; le phosphore minéral a résolu la limitation phosphorée, nourrissant environ 40 % de la population humaine mondiale. En tant que 11e élément le plus abondant de la croûte, il sous-tend à la fois la biologie et l'industrie.

Applications

Phosphate fertilizersFlame retardantsDetergentsSemiconductor dopingLFP batteries

Applications en détailUtilisations de l'élément et de ses composés

Principaux usages de l'élément

Le phosphore est un élément essentiel à la vie et à l'agriculture. Ses composés l'emportent de loin sur ses usages à l'état élémentaire, mais le phosphore élémentaire conserve des rôles irremplaçables en sidérurgie, dans les allumettes et dans l'ignifugation. En élaboration de l'acier, le phosphore rouge et le ferro-phosphore sont ajoutés au bain comme désoxydants et agents d'alliage ; ils aident à éliminer l'excès d'oxygène et améliorent l'usinabilité, et les aciers de décolletage phosphorés sont largement utilisés pour les vis, les écrous et les pièces de précision usinées sur tours automatiques. L'allumette de sûreté est l'usage civil le plus emblématique du phosphore rouge : celui-ci est appliqué sur la face de frottement de la boîte, et la friction avec le comburant de la tête enflamme l'allumette, tandis que le phosphore blanc a depuis longtemps été retiré de l'usage civil en raison de son extrême toxicité et de son auto-inflammation. Dans les retardateurs de flamme, le phosphore rouge et les composés phosphorés sont employés dans les résines époxy, les polyuréthanes et les plastiques : ils forment une couche carbonisée dense qui freine la combustion en cas d'incendie, ce qui est courant dans les boîtiers électroniques et les isolants du bâtiment. De petites quantités servent aussi aux écrans de fumée militaires, aux incendiaires et aux réactifs d'analyse.

Principaux composés et leurs usages

Le phosphate de calcium Ca3(PO4)2 est le composant principal de l'apatite et de la roche phosphatée, et la principale forme naturelle du phosphore. Attaqué par l'acide sulfurique, il donne le superphosphate, ou il est transformé en phosphate monoammonique MAP et en phosphate diammonique DAP ; ces engrais très concentrés sont les plus utilisés de l'agriculture moderne et fournissent aux racines du phosphore directement assimilable. L'acide phosphorique H3PO4 est l'oxacide du phosphore : l'acide de voie humide alimente la production d'engrais, tandis que l'acide thermique de haute pureté sert d'acidifiant alimentaire, d'additif de boisson, d'agent de phosphatation des métaux et de source de phosphates électroniques. Le trichlorure de phosphore PCl3 et l'oxychlorure de phosphore POCl3 servent en grandes quantités à synthétiser les pesticides organophosphorés, les intermédiaires pharmaceutiques et les retardateurs de flamme pour plastiques. Le pentoxyde de phosphore P2O5 compte parmi les dessiccants solides les plus puissants et sèche gaz inertes et solvants organiques. L'hypophosphite de sodium NaH2PO2 est un réducteur du nickelage chimique et du traitement de surface des métaux.

Histoire de l'élément

Découvert en 1669 par l'alchimiste allemand Hennig Brand, qui l'a obtenu en distillant de l'urine. Ce fut le premier élément découvert par un individu nommé (plutôt que connu depuis l'Antiquité) et l'un des rares isolés par la chimie plutôt que par l'exploitation minière. La production commerciale s'est tournée vers la roche phosphatée à la fin du XIXe siècle.

Alliages à base de cet élément (2)

Voir tous les alliages → InP GaP

Éléments apparentés

H · Hydrogène C · Carbone N · Azote O · Oxygène S · Soufre Se · Sélénium

Questions fréquentesQuestions longue traîne · basées sur les données

Quelle est la densité de Phosphore ?
1.82 g/cm³
Quels sont le numéro atomique et la catégorie de Phosphore ?
15 · Non-métal
De quel minerai Phosphore est-il principalement extrait ?
roche phosphatée (apatite)
Quels sont les principaux usages de Phosphore ?
Le phosphore est un macronutriment essentiel pour toute vie — l'ADN, l'ARN, l'ATP et les os dépendent tous de composés phosphorés. Le procédé Haber a résolu la limitation azotée de l'agriculture ; le phosphore minéral a
Qui a découvert Phosphore et quand ?
Hennig Brand · Antiquité (connu depuis l'Antiquité)