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7/25/2019 491391 Fosforo y Sus Compuestos VISITEN MI BLOG ALLI ESTOY SUBIENDO NUEVOS ARCHIVOS Http Quimicofiq Blo

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INTRODUCCIN

Durantes los dos decenios pasados entre las dos ltimas guerras mundiales sufrialteraciones fundamentales el cuadro clsico de las industrias de los compuestos del

fsforo. Antes de 1914, mas del 95% de los fosfatos minerales manipulados eren

convertidos en ortofosfato clsico que se empleaa como aono qu!mico" solo un

porcenta#e !nfimo de estos minerales lo eran para transformarlos entre otros derivados

industriales del fsforo. Desde 19$ se dio un impulso poderoso, en dos pa!ses

industriales, &&'' ( Alemania, al desarrollo siempre creciente, ( a veces tumultuoso,

de la faricacin de las cominaciones qu!micas del fsforo.

)a introduccin del ataque continuo de los fosfatos en ruto por el acido sulfrico, ( la

otencin del fsforo lanco en grandes *ornos el+ctricos a#aron el precio de las

cominaciones del fsforo, sentado la ase econmica sore el cual pudieron

desarrollarse industrias que dirig!an sus productos a nuevos campos de aplicacin

industriales, agr!colas ( en econom!a domestica.

&n la industria de los aonos minerales el ataque por el acido n!trico a me#orado

sensilemente el aprovec*amiento econmico de los fosfatos minerales, ( la produccin

de fosfatos por fusin ( aglomeracin a lanado al mercado un tipo de aono qu!mico.

&ste progresivo desarrollo industrial esta caracteriado por la ampliacin del nuevo

estalesimineto de fricas de fosfatos.


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FSFORO Y SUS COMBINACIONES QUMICO

FSFORO:

&l fsforo entra en la constitucin de la cortea terrestre en un .1-% ( solamente enestado de ortofosfatos. De las tres modificaciones que se conocen del fsforo

nicamente tienen importancia industrial el fsforo lanco, el fsforo ro#o (, sore todo

la forma activa del lanco. &l fsforo en sus cominaciones, es trivalente o

pentavalente.

2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 1 C (1!"C) P4 + 6 CaSiO3 + 1 CO

)a reaccin puede considerarse como una reaccin cidoase, seguida de una reaccin

redo/.

Acidoase0 2 Ca3(PO4)2 + SiO2 P4O1 + 6 CaSiO3

educcin0 P4O1 + 1 C P4 + 1 CO

&l 2a3i- separa como escoria. &n las condiciones de reaccin, el fsforo se volatilia

mecla 64 ( 6$7 ( se condensa a#o agua como 6 4. &l proceso consume una cantidad

ingente de electricidad.

Equilibrio

P4(# "C) P2

A$OTROPAS DE$ FSFORO

&l fsforo, al igual que ocurre con el 3, se presenta en varias formas alotrpicas. 3us

propiedades aspecto e incluso reactividad7 var!an sustancialmente de unas a otras.

8odas ellas contienen enlaces sencillos 66.

:a( por lo menos ; clases de fsforo altropos7" los ms importantes son0 lanco o

amarillo7, ro#o, negro ( violeta.

P4lanco7 -


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C%&'a&' *'i,a':

6unto de fusin = 44.1 o2

6unto de eullicin = $$>$ o2

8emperatura de inflamacin = ; o2 2alor de vaporiacin = 11. ?cal.

2alor de fusin = 5.- ?cal.

2alor especifico entre 49 ( 9> 7 o2 =.$45

6eso especifico.

&l fsforo lanco es venenoso, insolule en el agua ( fcilmente solule en el sulfuro de

carono.

@rilla en la oscuridad al aire deido a la transformacin del 6$-de su superficie en6$5, ms estale.

3iempre en la prctica se le guarda dea#o del agua o en el seno de una atmsfera de

gases inertes se le transporta en estado solid en forma de prisma o de cilindros7 en

idones de *ierro, o liquido de vagones de cisternas calentales. 2omo por encima de

45 o2 es l!quido, casi se le manipula en este estado. 6ara suministro ( dosado se le

prefiere, reemplaadole por una cantidad equivalente de agua.

FSFORO RO-O

&l paso del fsforo lanco a la modificacin ro#o estale se produce con desarrollo de

calor" por -1g de 6 4.$$ ?cal. )a transformacin dee efectuarse lentamente, de manera

que el calor va(a desprendi+ndose poco a poco, porque si se realia de repente, a causa

del pequeo calor espec!fico del fsforo lanco .$5 ?cal. B?g7. )a temperatura

suir!a de golpe ;o2, lo que representa una presin apro/imadamente de 45 atm.

&s menos t/ica ( reactiva que la forma lanca. 6uede ser almacenada en presencia de

aire sin que reaccione con el.


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&st formado por redes tridimensionales con cada tomo de fsforo en un entorno

piramidal. Deido a ello el fsforo ro#o es insolule ( su temperatura de fusin es

ma(or ;o27 que la del lanco.

)a densidad del fsforo ro#o tami+n es ma(or que la del lanco

FOSFORO NE.RO

&l fsforo negro es la forma ms estale termodinmicamente a temperatura amiente"

sin emargo, las velocidades de transformacin de las otras formas en negra son mu(

lentas. 8iene un color gris oscuro con rillo metlico. &s escamoso como el grafito (,

como +ste, conduce la corriente ( el calor. 6resenta una estructura en capas alaeadas

formadas por anillos *e/agonales fundidos. 3e otiene a partir de la variedad lanca a

mu( altas presiones ( a partir de la ro#a a presin normal ( con cataliadores.

OBTENCIN INDUSTRIA$MENTE DE$ FOSFORO


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O/&,i0& & %&%' ,i,%'

KcalCOPCaSiOCSiOPOCa C.C-%1%;1%;75$ 4-$$4- ++++

segn el mtodo de Piesteritz (dos fases):

M%5% TA (5%' *a'')78

segn el mtodo de TVA (dos fases)

8odo estos *ornos tienen de comn el traa#ar con una corriente de 5 a ; ?. (con electrodos masivos de carn .C1metros de dimetros7, los cuales, sin emargo,

pueden ser alargados mediante roscas. A( *ornos cuadrados con los electrodos enserie (

*ornos redondos cono los electrodos colocados en c!rculos. &stos *ornos tienen un

dimetro de unos 5 metros ( una altura de tres metros. )a carga se sita alrededor de los

electrodos mediante dispositivos de carga especiales.


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COMPUESTOS DE$ FOSFORO

C$ORURO DE FSFORO

De todos los *alogenuros de fsforo nicamente tiene importancia prctica los cloruros.

3e les otiene directamente, a partir de los elemento, en aparatos de plomo o de *ierro

emplomado. A causa de sus propiedades dainas para la piel ( los pulmones, los

aparatos deen ser *erm+ticos ( situados en lugares ien ventilados.

Tricloruro de fsforo: 3e le otiene segn la reaccin

KcalPClClP ggl 15$4; 7-7$74 +

Pentacloruro de fsforo:&ste compuesto es slido a la temperatura normal, ( se

sulima a unos 1E2. 8+cnicamente se le otiene a partir del 621-, segn la ecuacin0

PC13()+ C2(9) PC!(')+ 31 ;,a

PC!(9) PC13(9)+ l!(g)


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"#icloruro de fsforo:621-es un l!quido incoloro p. de f. = 1,$ E2" p. de

e. F = 1C,$ E27 de olor irritante. 3e le emplea en la preparacin de cloruros

cidos, an*!dridos cidos ( esteres del cido fosfrico. )a materia empleada para

su otencin es el tricloruro de fsforo, al que se o/ida con clorato potsico. 6or

reaccin entre el cloruro de sulfurilo ( el tricloruro de fsforo se forma o/icloruro

de fsforo ( cloruro de tionilo. &l m+todo ms simple ( t+cnicamente ms

raonale para otener este cuerpo es el de la I.G., asado en *acer reaccionar el

tricloruro de fsforo con o/!geno0

PC3i2O29a'%'% POC3 E2. Gorma parte, meclado con cuaro ( polvo de vidrio, de la masa inflamale de

las cerillas que no necesitan para encenderse raspador especialmente preparado. 3e

inflama a unos 1E2 el fsforo lanco, a ;E7.

)os antiguos m+todos de preparacin de este cuerpo utiliaan el fsforo ro#o" pero,modernamente, se emplea el fsforo amarillo aprovec*ando la notale cantidad de calor

que se desprende en la reaccin0

4 P + 3 S P4S3+ @@?!3 ;,a

&l calor de reaccin es suficiente para mantener la mecla reaccionante a -5 E2, que es

la temperatura ptima de reaccin.

PENTIDO DE FSFORO

6ara la otencin del 6$5se quema el fsforo lanco con aire asolutamente seco17

condicin imprescindile para evitar que se forme tri/ido de fsforo durante la

comustin. )a mecla de los vapores de fsforo con el aire de comustin dee ser

perfecta. 2omo el calor de formacin del 6$5es e/traordinariamente alto -; ?cal por

mol7, se le elimina traa#ando con una gran cantidad de aire.

2uando *a( que otener grandes cantidades de 6$5se quema el fsforo en unacmara de comustin con un gran e/ceso de aire ien seco, ( los productos resultantes


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de la comustin pasan por una o por varias torres de *ierro donde se deposita el 6 $;

en copos. &stos copos van acumulndose sore el piso plano o cnico de las torres,

desde donde un rastrillo los conduce a un tornillo transportador que va al envasado

idones de *o#alata o ca#as7, o ien a los talleres donde deen sufrir ulteriores

manipulaciones. )os gases de escape son purificados el+ctricamente, casi siempre

despu+s de *aer pasado por una asorcin con cido fosfrico.

Aplicaciones: 3e usa en los laoratorios ( en qu!mica preparativa para la otencin

de compuestos orgnicos de fsforo.

P4+ ! 2 2P2!+ @2 ;,a

,i5%' *%'*0i,%'

)a comustin del fsforo *asta formar 6$5( la susiguiente *idratacin, conduce a

la otencin del cido fosfrico0

6ara el +/ito de estas reacciones es preciso vigilar cuidadosamente la temperatura, pues

de lo contrario se est e/puesto a que se producan los cidos pirofosfrico (

metafosfrico, lo que dee ser evitado. &n general, se consigue evitar esta dificultad

operando la comustin en presencia de un e/ceso de cido fosfrico, que vuelve al

circuito de faricacin una ve enfriado.

7.$

7.$5-

7.$

7.$-

-$5$

1%-5$5$

C$4$5$

4-$5$

icometafosforacnHPOOnHOnP

foricotripolifosacOPHOHOP

icopirofosforacOPHOHOP

icoortofosforacPOHOHOP

+

+

+

+


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FOSFATOS :

ORTOOSFATOS:

$"%$AT"&"'"%*"(Na2P4):

&ste producto se otiene por neutraliacin del cido fosfrico con caronato sdico

en la cantidad precisa para que se forme el compuesto monosico p: = 4,57. )a

neutraliacin se realia en una caldera provista de agitadores vertiendo la solucin del

caronato sore la del cido fosfrico" se opera a la temperatura de eullicin. 3i se

emplea el cido fosfrico otenido por v!a *meda precipitan simultneamente el

sulfato clcico ( los fosfatos mono ( diclcico, ( los fosfatos de *ierro ( aluminio. &lmagnesio permanece disuelto en la solucin monosica. 'na ve separadas estas

impureas por filtracin, se concentra el l!quido *asta que contenga 45 % Ha:$64"

se enfr!a, ( los cristales que se separan son centrifugados ( secados con cuidado en un

secador rotativo.

Ca(2P4)2+ Na2S4+ 22 888 2Na2P4 + CaS4722

&n este caso se emplea por cada mol+cula de 6 $5una de sal de Glauber, que es unproducto arato, en lugar de emplear 1 mol de Ha$2- ( 1 mol :$34. &l fosfato

monosdico se emplea para otener el pirofosfato sdico ( los metafosfatos sdicos.

$"%$AT"*%*"(Na2PO4):

6ara su otencin se parte del cido fosfrico o de las aguas madres resultantes de la

faricacin del fosfato monosdico" en amos casos se neutralia con caronato sdico

*asta unph >,5 camio de color de la fenolftale!na7, se *ierve, se filtra ( se evapora elfiltrado caliente, que se de#a cristaliar por enfriamiento

2PO4+ Na2CO3 Na2PO4+ CO2+ 2

$"%$AT"T*%*"('a,P-./)

&sta sal circula en el comercio en varias formas" la sal cristaliada con agua de

cristaliacin, Ha-64.1$:$ se farica en cristales, en polvo ( en escamas" la sal

an*idra, Ha-64, en polvo.


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&l fosfato de trisdico es un agente de limpiea, para alandar agua ( para

impedir la formacin de costras en calderas ( corrosin de tuer!as ( tuos de

calderas.

"btencin con carbonato sdico e#clusi0amente.

Na2P4+ NaO Na3P4+ 2O

.

Ataque alcalino de los fosfatos minerales con le12a de sosaHa-647

Ca3(P4)2+ 6 NaO 3 Na3P4+ 3 Ca(O)2

PIROFOSFATOS:

3lrofosfato disdico ( Na22P2@)3e otiene calentando el ortofosfato monosdico a $$$ E2. 2omo se le emplea

3i el se usa el fosfato disdico, se produce polimeriacin con produccin primeramente

del pirofosfato de sodio, segn,

@

2Na2PO4 Na4P2O@ + 28

METAFOSFATOS:

3e otiene calentando al ro#o oscuro el cido ortofosfrico, el cual pierde as! una

mol+cula de agua, o ien el fosfato amnico0

3P4 3 PO + 2G

(N4)2P4 2 + 2 N3+ P3


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&l cido metafosfrico es un cido monosico, cu(os cristales tienen aspecto vitreo (

se volatilian a temperatura algo elevada.

3i el fosfato monosdico se calienta a CE2 ( luego se enfr!a rpidamente se otiene el

*e/ametafosfato de sodio, que es en realidad un pol!mero polifosfto7 de peso

molecular entre 1- ( 1C.

@

Na2PO2 (NaPO3)&

ORTOFOSFATOS DE CA$CIO

De los fosfatos alcalinot+rreos tienen importancia industrial los ortofosfatos de calcio,

que constitu(en el grupo de las sales del cido fosfrico de ms e/tensas e importantes

aplicaciones. )os fosfatos de calcio, impurificados por otras materias, forman la parte

principal de los aonos fosfatados. &n estado puro se emplean en diversos ramos de la

industria alimenticia

"rto1osfato H%&%,,i,%:2a:$647$. :$7

Del fosfato monoclcico por reaccin entre el cido fosfrico ( compuestos de calcio

2a:7$I$:-642a:$647$I$:$

$osfato dic4lcico:.2a:64.$:$.7

Jientras que cuando se ataca el apatito, o el fosfato triclcico, con un cido, por

e#emplo, sulfrico, se otiene directamente el fosfato monoclcico impuro, no es posile

otener de esta manera el fosfato diclcico" pero, si se *ierve una disolucin, o una

suspensin de fosfato monoclcico en agua, se otiene por *idrlisis el fosfato diclcico

FOSFOTOS PO$IMEROS O CONDENSADOS


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los aniones ortofosfato pueden unirse tmien por puentes de o/igeno. &/isten tres tipos

de loques estructurales A?B7. )os aniones polimeros result(antes se denominan

metafosfatos si son c!clicos 27 o polifosfatos si son lineales D7. )as sales sdicas de

los fosfatos condensados se utilian

SUPERFOSFATOS

&sencialmente, el superfosfato est formado por una mecla de fosfato monoclcico (

sulfato clcico. &s el aono artificial ms antiguo.

)a reaccin fundamental para la faricacin de superfosfatos, es la siguiente0

Ca3(P4)2+ 22S4 Ca(2P4)2+ 2CaS4

S=J*%'*a%

SUPERFOSFATOS DOB$ESfosfosales)

&n los superfosfatos, menos de una tercera parte de su peso es fosfato clcico. 2on el finde darles un porcenta#e ms elevado en fosfatos monoclcico, ( de disminuir de esta

manera los gastos de fletes ( transportes, se *an ideado los superfosfatos doles que se

otienen atacando con cido fosfrico los fosfatos naturales.

&l fosfato de calcio tratado con cido sulfrico origina superfosfato. tratado con cido

fosfrico origina superfosfato dole. &stos superfosfatos se utilian ampliamente como

fertiliantes.

'n e#emplo ser!a0

A B

C D 6-

1

5

!8

Ca(2P4)2 + 2C CaC2 + 23P4


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rtofosfatos doles de amonio ( de sodio. NaN4PO4PO47 4 2O7 3al de

fsforo7 3e presenta en cristales incoloros, eflorescentes, solules en agua. 3e emplea

como fundente para disolver los /idos de metales

FOSFINA (P3)

Caa,'i,a':

Grmula0 6:-

6eso molecular0 -4"

3oluilidad a 15"

6unto de eullicin0 >5


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BIB$IO.RAFA

?. NinnacOer ( &. Neingaertner PQu!mica Mndustrial MnorgnicaR

8omo MM &ditorial Sustao 6ili 3.A. 19>C capitulo $ &l Gsforo ( sus 2ominaciones7

2otton NilOinson PQ'TJM2A MHSUHM2A @U3M2AR

&ditorial )imusa 1994 capitulo 5 )a Quimica de los Aniones7

)uis 6ostigo PQ'MJM2A S&H&A) A6)M2ADAR

&ditorial amon 3opena 3.A.19>$ capitulo $- &lementos del Srupo L,

3ugrupo $7

a(mond 2*ang Nillians 2ollage PQ'MJM2AR

&ditorial JcSra:ill $$ capitulo $1 &lementos Ho Jetalicos ( sus

2ompuestos7

*ttp0BB.ulia.infoagro.info.veBMHGJA2MH%$AS6&2'AMAB8&2H)SMABAnimalBMHL&38MSA2MH&3Bti

pos%$de%$fosfatos.*tm*ttp0BB.te/toscientificos.comBquimicaBfosforoBalotropia*ttp0BB.cqvip.comBcontentBtqB9154-/B$4B-;B$Bgc1Vtq$V9-

1-;$;.pdf

*ttp0BB.iupac.orgBpulicationsBpacB19>;BpdfB5>;/>C9.pdf
http://www.zulia.infoagro.info.ve/INFORMACION%20AGROPECUARIA/TECNOLOGIA/Animal/INVESTIGACIONES/tipos%20de%20fosfatos.htmhttp://www.zulia.infoagro.info.ve/INFORMACION%20AGROPECUARIA/TECNOLOGIA/Animal/INVESTIGACIONES/tipos%20de%20fosfatos.htmhttp://www.zulia.infoagro.info.ve/INFORMACION%20AGROPECUARIA/TECNOLOGIA/Animal/INVESTIGACIONES/tipos%20de%20fosfatos.htmhttp://www.textoscientificos.com/quimica/fosforo/alotropiahttp://www.cqvip.com/content/tq/91543x/2004/036/002/gc10_tq2_9313626.pdfhttp://www.cqvip.com/content/tq/91543x/2004/036/002/gc10_tq2_9313626.pdfhttp://www.zulia.infoagro.info.ve/INFORMACION%20AGROPECUARIA/TECNOLOGIA/Animal/INVESTIGACIONES/tipos%20de%20fosfatos.htmhttp://www.zulia.infoagro.info.ve/INFORMACION%20AGROPECUARIA/TECNOLOGIA/Animal/INVESTIGACIONES/tipos%20de%20fosfatos.htmhttp://www.zulia.infoagro.info.ve/INFORMACION%20AGROPECUARIA/TECNOLOGIA/Animal/INVESTIGACIONES/tipos%20de%20fosfatos.htmhttp://www.textoscientificos.com/quimica/fosforo/alotropiahttp://www.cqvip.com/content/tq/91543x/2004/036/002/gc10_tq2_9313626.pdfhttp://www.cqvip.com/content/tq/91543x/2004/036/002/gc10_tq2_9313626.pdf

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