CÓMO CLASIFICAR Y NOMBRAR LOS COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS EN LAS SUSTANCIAS MAS COMUNES DEL FOSFORO.

DANIEL PITALUA

KELLIBETH MUÑOZ

HAROLD MIRANDA BONOLIS

JARLIS GONZÁLEZ VARGAS

ELIECID HERRERA MARTÍNEZ

JOELIS MARIMON CERVANTES

TÉCNICA PROFESIONAL EN OPERACIONES DE PLANTAS PETROQUÍMICAS

I – SEMESTRE

PROFESOR:

JOAQUÍN RIVERO

FUNDACIÓN TECNOLÓGICA ANTONIO DE ARÉVALO

(TECNAR)

FACULTAD DE DISEÑO E INGENIERÍA

CARTAGENA

2014

TABLA DE CONTENIDO

PRESENTACIÓN

1. INTRODUCCIÓN.

2. OBJETIVOS.2.1. OBJETIVO GENERAL.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

3 JUSTIFICACIÓN.

4 REFERENTE TEÓRICO.

5 PLANTEAMINTO DEL PROBLEMA. 6 FOSFORO.

7 PROPIEDADES DEL FOSFORO.

8 CARACTERISTICAS PRINCIPALES.

9 USOS DEL FOSFORO.

10 PROPIEDADES ATOMICAS DEL FOSFORO.

11 FUNCION BIOLOGICA.

12 EFECTOS DEL FOSFORO SOBRE LA SALUD.

13 EFECTOS AMBIENTALES DEL FOSFOR.

14 ABUNDANCIA Y OBTENCION DEL FOSFORO.

15 PRECAUCIONES.

16 CLASES DE FOSFORO. 17 CICLO DEL FOSFORO.

18 ACIDO FOSFORICO.

19 ACIDO FOSFORICO ORGANICO.

INTRODUCCIÓN

En el presente proyecto se realiza con el objetivo de darle una mayor comprensión y profundizar aún más los conocimientos que tiene cada uno de sus lectores. El tema principal que se abarca es como clasificar y nombrar compuestos químicos inorgánicos en las sustancias más comunes del fosforoy esta se convertirá en una herramienta útil para todas aquellas personas interesadas en conocer más acerca de este tema.

El tema que aborda este trabajo se inscribe dentro de la problemática de las condiciones ambientales la cual se basa en el compuesto del Fosforo. Elemento químico muy abundante en la corteza terrestre, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral, se presenta en varias formas alotrópicas, todas inflamables y fosforescentes. Además de su importancia biológica como constituyente de huesos, dientes y tejidos vivos, se usa en la industria fosforera, en la pirotecnia, en la síntesis de compuestos orgánicos y, en forma de fosfatos, entra en la composición de fertilizantes agrícolas y detergentes no metálico se obtiene a partir de la fosforita.

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OBJETIVOS

Objetivo general.

Aprender a clasificar y nombrar los compuestos químicos inorgánicos en las sustancias más comunes del fosforo.

Objetivos específicos.

Identificar los principales compuestos químicos inorgánicos en las sustancias del fosforo.

Clasificar y nombrar compuestos químicos más comunes del fosforo según la IUPAC.

Reconocer los efectos que produce las sustancias de fosforo.

JUSTIFICACIÓN

Este proyecto lo realizamos con el fin de obtener conocimiento y saber cómo se clasifican y se nombran compuestos inorgánico en las sustancias más comunes del fosforo.

En el presente proyecto se da a conocer las fuentes contaminantes como es el fosforo y sus derivados intentando poner una solución y desarrollando las fuentes naturales, fuentes antropogenicas, contaminantes del sistema ecológico, toxicidad de los compuestos al ser humano y de cómo remediar y dar una solución a la problemática de la contaminación.

Se ha realizado una investigación muy amplia sobre el tema, en otros conceptos de la historia química Se cree que el primer uso del fósforo blanco fue en el siglo XIX, en una disolución de fósforo con desulfuro de carbono. Cuando el desulfuro se había evaporado, el fósforo blanco ardía, y probablemente también quemaba el desulfuro, altamente inflamable, creando humos. Esta mezcla era conocida como "fuego feniano" y se afirma que fue utilizada en la Primera Guerra Mundial.

REFERENTE TEORICO

¿QUE ES Y CUALES SON LAS SUSTANCIAS DEL FÓSFORO?

Un fósforo, de forma más general, es una sustancia que exhibe el fenómeno de luminiscencia. Fácilmente confundible, este término engloba los materiales fosforescentes, que muestran un decaimiento bajo en brillo, y los materiales fluorescentes. Los materiales fosforescentes son conocidos por su uso en pantallas de radar y juguetes que brillan en la oscuridad, mientras que los materiales fluorescentes son comunes en pantallas CRT.

Los fósforos son compuestos de metales de transición o compuestos de tierras raras de diversas clases. Los usos más comunes de los fósforos se encuentran en los tubos de rayos catódicos (CRT) empleados principalmente en pantallas, y luces fluorescentes. Los fósforos de los tubos CRT fueron estandarizados aproximadamente desde la Segunda Guerra Mundial y son nombrados mediante la letra P seguida de un número.

Cerca de tres cuartas partes del fósforo total (en todas sus formas químicas) se emplean en Estados Unidos como fertilizantes. Otras aplicaciones importantes son como relleno de detergentes, nutrientes suplementarios en alimentos para animales, ablandadores de agua, aditivos para alimentos y fármacos, agentes de revestimiento en el tratamiento de superficies metálicas, aditivos en metalurgia, plastificantes, insecticidas y aditivos de productos petroleros.

La investigación de la química del fósforo indica que pueden existir tantos compuestos basados en el fósforo como los de carbono. En química orgánica se acostumbra agrupar varios compuestos químicos dentro de familias llamadas series homólogas.

FOSFORO

El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. El nombre proviene del griego fos ‘luz’ y foros ‘portador’. Es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15 (VA): nitrogenoideos) que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz.

Este elemento puede encontrarse en pequeñas cantidades en el semen lo que hace que este fluido resalte en un color notable ante la luz ultravioleta; esto ha permitido resolver algunos casos criminales que han involucrado una violación sexual.

El fósforo como molécula de Pi («fosfato inorgánico»), forma parte de las moléculas de ADN y ARN, las células lo utilizan para almacenar y transportar la energía mediante el adenosíntrifosfato (ATP). Además, la adición y eliminación de grupos fosfato a las proteínas, fosforilación y desfosforilación, respectivamente, es el mecanismo principal para regular la actividad de proteínas intracelulares, y de ese modo el metabolismo de las células eucariotas tales como los espermatozoides.

Es un ciclo sedimentario, su reservorio es la corteza terrestre. El elemento se almacena en rocas fosfatadas y a medida que estas son erosionadas se van liberando compuestos fosfatados hacia el suelo y el agua. Luego son absorbidos por las plantas, a través de las raíces, incorporándose a los componentes vivos del sistema, a medida que pasan por los distintos niveles tróficos. Una vez que los organismos (plantas o animales) mueren, se descomponen y se libera el fósforo contenido en la materia orgánica.

PROPIEDADES DEL FOSFORO

Una de las propiedades de los elementos no metales como el fósforo es por ejemplo que los elementos no metales son malos conductores del calor y la electricidad. El fósforo, al igual que los demás elementos no metales, no tiene lustre. Debido a su fragilidad, los no metales como el fósforo, no se pueden aplanar para formar láminas ni estirados para convertirse en hilos.

El estado del fósforo en su forma natural es sólido (diamagnético). El fósforo es un elmento químico de aspecto incoloro, rojo o blanco plateado y pertenece al grupo de los no metales. El número atómico del fósforo es 15. El símbolo químico del fósforo es P. El punto de fusión del fósforo es de 317,3 grados Kelvin o de 44,15 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del fósforo es de 5,0 grados Kelvin o de 276,85 grados celsius o grados centígrados.

El fósforo es un mineral que nuestro organismo necesita para su correcto funcionamiento y se puede encontrar en los alimentos. A través del siguiente enlace, podrás encontrar una lista de alimentos con fósforo.

CARACTERISTICAS PRINCIPALES

El fósforo es un componente esencial de los organismos. Forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Forma parte de los huesos y dientes de los animales. En las plantas en una porción de 0,2 % y en los animales hasta el 1 % de

su masa es fósforo. El fósforo común es un sólido. De color blanco, pero puro es incoloro. Un característico olor desagradable. Es un no metal. Emite luz por fosforescencia.

USOS DEL FOSFORO

Se utiliza sobre todo en el sector metalúrgico, para producir acero, bronce y muchos otros productos similares. En el sector industrial, el fosfato trisódico también es ampliamente utilizado en la limpieza debido a sus propiedades, por ejemplo para evitar la corrosión. Diferentes tipos de fosfatos también se emplean en la elaboración de vidrios especiales, como en las lámparas de sodio que se utilizan en el alumbrado público.

En el sector agrícola, el uso del fósforo se ha vuelto muy importante en los últimos años, especialmente en la elaboración de fertilizantes. El ácido fosfórico se incluye en diferentes bebidas energizantes, gaseosas y otras especialmente desarrolladas para recomponer los líquidos del cuerpo durante el deporte. Entre otro usos, cabe mencionar también el del fosfato de calcio para la producción de porcelana y finalmente, en nuestro cuerpo, el fósforo está presente en el protoplasma, los huesos y los tejidos nerviosos.

El fósforo es un elemento químico importante que tiene sólo un isótopo estable. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el silicio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:

Los fosfatos se utilizan para hacer vidrio especial que se utiliza como en las lámparas de sodio.

El fósforo es un nutriente esencial para las plantas, por lo que se añade a los fertilizantes.

En el laboratorio, dos isótopos radiactivos de fósforo se puede utilizar como trazadores radiactivos.

El fosfato de calcio se puede utilizar para hacer porcelana fina. Las cabezas de las cerillas están hechos de fósforo. Las bengalas y los

fósforos de seguridad también están hechos de fósforo. El fósforo blanco se usa en bombas incendiarias, cortinas de humo (por

ejemplo, bombas de humo) y en munición trazadora. El tributilfosfato, un compuesto de fósforo, se utiliza para extraer uranio.

Esto se llama el proceso Purex. El fósforo es un componente importante de ADN y ARN. El fósforo se utiliza en la producción de acero. El tripolifosfato de sodio se utiliza en detergentes para ropa en algunas

partes del mundo. Esto ayuda en la limpieza de la ropa. Sin embargo, algunos países han prohibido ya que conduce a la muerte de los peces cuando se filtró hacia las vías fluviales.

PROPIEDADES ATOMICAS DEL FOSFORO

La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el fósforo dentro de la tabla periódica de los elementos, el fósforo se encuentra en el grupo 15 y periodo 3. El fósforo tiene una masa atómica de 30,9737620 u.

La configuración electrónica del fósforo es [Ne]3s2 3p3. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del fósforo es de 1,0 pm, su radio covalente es de 1,6 pm y su radio de Van der Waals es de 1,0 pm. El fósforo tiene un total de 15 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones y en su tercera capa tiene 5 electrones.

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FUNCION BIOLOGICA

Los compuestos del fósforo intervienen en funciones vitales para los seres vivos, por lo que está considerado como un elemento químico esencial, aunque recientes experimentos apuntan que algunas formas de vida pudieran sustituirlo por arsénico. Forma parte de la molécula de Pi («fosfato inorgánico»), así como de las moléculas de ADN y ARN y de los fosfolípidos en las membranas lipídicas. Las células lo utilizan para almacenar y transportar la energía mediante el adenosín trifosfato. Además, la adición y eliminación de grupos fosfato a las proteínas, fosforilación y desfosforilación, respectivamente, es el mecanismo principal para regular la actividad de proteínas intracelulares, y de ese modo el metabolismo de las células eucariotas tales como los espermatozoides.

EFECTOS DEL FOSFORO SOBRE LA SALUD

El Fósforo puede ser encontrado en el ambiente más comúnmente como fosfato. Los fosfatos son substancias importantes en el cuerpo de los humanos porque ellas son parte del material de ADN y tienen parte en la distribución de la energía. Los fosfatos pueden ser encontrados comúnmente en plantas. Los humanos han cambiado el suministro natural de fósforo radicalmente por la adición de estiércol ricos en fosfatos. El fosfato era también añadido a un número de alimentos, como quesos, salsas, jamón. Demasiado fosfato puede causar problemas de salud, como es daño a los riñones y osteoporosis. La disminución de fosfato también puede ocurrir. Estas son causadas por uso extensivo de medicinas. Demasiado poco fosfato puede causar problemas de salud.

El Fósforo en su forma pura tiene un color blanco. El fósforo blanco es la forma más peligrosa de fósforo que es conocida. Cuando el fósforo blanco ocurre en la naturaleza este puede ser un peligro serio para nuestra salud. El fósforo blanco es extremadamente venenoso y en muchos casos la exposición a él será fatal. En la mayoría de los casos la gente que muere por fósforo blanco ha sido por tragar accidentalmente veneno de rata. Antes de que la gente muera por exposición al fósforo blanco ellos a menudo experimentan náuseas, convulciones en el estómago y desfallecimiento. El fósforo blanco puede causar quemaduras en la piel, dañar el hígado, corazón y riñones.

EFECTOS AMBIENTALES DEL FOSFORO

Fósforo blanco: El fósforo blanco estra en el ambiente cuando es usado en industrias para hacer otros productos químicos y cuando el ejército lo usa como munición. A través de descargas de aguas residuales el fósforo blanco termina en las aguas superficiales cerca de las fábricas donde es usado el fósforo blanco no es probablemente esparcido, porque este reacciona con el oxígeno bastante rápido.

Cuando el fósforo termina en el aire a través de los tubos de escape este teminará usualmente reaccionando con el oxígeno al instante para convertirse en partículas menos peligrosas. Pero en suelos profundos y en el fondo de los ríos y lagos el fósforo puede permanecer miles de años y más.

Fosfatos: Los fosfatos tienen muchos efectos sobre los organismos. Los efectos son mayormente consecuencias de las emisiones de grandes cantidades de fosfatos en el ambiente debido a la minería y los cultivos. Durante la purificación del agua los fosfatos no son a menudo eliminado correctamente, así que pueden expandirse a través de largas distancias cuando se encuentran en la superficie de las aguas. Debido a la constante adición de fosfatos por los humanos y que exceden las concentraciones naturales, el ciclo del fósforo es interrumpido fuertemente.

El incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales aumenta el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas. Estos organismos usan grandes cantidades de oxígeno y previenen que los rayos de sol entren en el agua. Esto hace que el agua sea poco adecuada para la vida de otros organismos. El fenómeno es comúnmente conocido como eutrofización.

ABUNDANCIA Y OBTENCION DEL FOSFORO

Debido a su reactividad, el fósforo no se encuentra nativo en la naturaleza, pero forma parte de numerosos minerales. La apatita es una importante fuente de fósforo, existiendo importantes yacimientos en Marruecos, Rusia, Estados Unidos y otros países.

La forma alotrópica blanca se puede obtener por distintos procedimientos; en uno de ellos, el fosfato tricálcico, obtenido de las rocas, se calienta en un horno a 1450 °C en presencia de sílice y carbono reduciendo el fósforo que se libera en forma de vapor.

PRECAUCIONES

El fósforo blanco es extremadamente venenoso —una dosis de 50 mg puede ser fatal— muy inflamable por lo que se debe almacenar sumergido en aceite, el contacto con el agua (oxígeno) lo haría estallar. Provoca quemaduras si entra en contacto con la piel. La exposición contínua al fósforo provoca la necrosis de la mandíbula.

El fósforo rojo no se inflama espontáneamente en presencia de aire y no es tóxico, pero debe manejarse con precaución ya que puede producirse la transformación en fósforo blanco y la emisión de vapores tóxicos al calentarse.

CLASES DE FOSFORO

Fosforo rojo Fosforo blanco Fosforo negro

Fosforo rojo

El fósforo rojo es una de las formas alotrópicas del fósforo elemental. Se trata de una sustancia amorfa, de color rojizo, poco soluble en agua y disolventes orgánicos habituales. Contrariamente al fósforo blanco, no es soluble en disulfuro de carbono y no es tóxico.

Fosforo blanco

El fósforo blanco es un alótropo común del elemento químico fósforo que ha tenido un uso militar extenso como agente incendiario,1 agente para crear pantallas de humo y como componente flamígero antipersonal capaz de causar quemaduras graves.2 Su fórmula molecular es P4. Está considerada como una arma química por muchas personas y organizaciones.

Fosforo negro

El fósforo negro fue preparado por vez primera por P. W. Bridgman al tratar el fósforo blanco a elevadas presiones (13.000 kg/cm³) a 200 °C. Es la forma más estable; es conductor de la electricidad. El fósforo en estado de vapor presenta moléculas tetraatómicas P4, con una estructura tetraédrica.

Por encima de 1000 °C se encuentra ya parcialmente disociado en moléculas diatómicas. El fósforo en estado líquido se obtiene tanto como por condensación del vapor como por fusión de cualquiera de sus formas sólidas.

CICLO DEL FOSFORO

El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo (P) en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los componedores actúan volviendo a producir fosfatos.

Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos.

De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las

plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.

ACIDO FOSFORICO

La riqueza del suelo en P205 total varia con la naturaleza de la roca madre y sólo tiene un interés relativo para el agrónomo. Comprende el conjunto de las formas en que se encuentra el P205 en el suelo. Aunque se podría hacer un análisis más detallado, distinguiremos aquí cinco formas principales, desde el P205 que existe en la roca madre y que es prácticamente inaccesible para la planta a corto plazo, hasta el P205 disuelto en las soluciones del suelo, del que las plantas toman los iones fosfóricos disponibles.

ACIDO FOSFORICO ORGANICO

En la materia orgánica, la relación N/P205 es del orden de 4, esto es, en un suelo con un contenido de nitrógeno orgánico del 1 por 1.000, la riqueza de P205 combinado con la materia orgánica será del orden de 0,25 por 1.000. Una hectárea de tierra que libere por mineralización 60 kg/ha y año de nitrógeno, liberará también unos 15 kg de P205.

El P205 orgánico representa una parte variable, pero importante del total. En un suelo con un 1 por 1.000 de nitrógeno orgánico en una capa de 30 cm de profundidad, hay unos 1.000 kg de P205 orgánico. Aunque esto es relativamente poco con relación al total, esta fracción juega un papel importante en el suelo. Se trata de una reserva que se moviliza fácilmente por mineralización del humus que libera P205 en forma mineral.

Como en el caso del nitrógeno, tiene lugar también una «reorganización» del P205

por acción microbiana, es decir, una inmovilización provisional que corresponde a una protección contra la fijación demasiado enérgica por el suelo.

Conclucion

Se identificaron todos los tipos de fosforo que se han hallado hasta el momento en el planeta, clasificados por colores: blanco, rojo, negro, cada uno con características diferentes y algunos más inflamables que otros y utilizados cada uno para diferentes usos dependiendo de su toxicidad en el organismo humano ya que unos son usados para consumo de las personas y otros para la industria.

Conocimos sus propiedades físicas tales como su estado ordinario el cual es sólido, su punto de fusión y de ebullición, la etapa de evaporización y de fusión y la presión de vapor. También encon