磷（；源於），是一種化學元素，化學符號為，原子序數為 15，原子量為。 性狀 磷是一種易起化學反應的、有毒的氮族非金屬元素。它的化學反應活性和毒性取決於形態不同而有所區別。 磷化氫燃燒的火叫鬼火。 單質磷的同素異構體 黑磷（金屬磷） 化學結構類似石墨，因此可導電。 化學式一般寫為 P。 深黑色粉末 白磷（黃磷） 化學式：P4 淡黃蠟似半透明可結晶的固體，於黑暗中能發光。放置一段時間部份表面白磷會形成紅磷，使白磷變成淡黃色。不溶於水，但可溶於苯、乙醚，需儲存於水中。有特臭，劇毒。比重 183，熔點 444，沸點 287 度。可作武器白磷彈，吸入人體會燃燒形成磷酸酐，造成呼吸道及肺部灼傷，磷酸酐溶於水形成磷酸，具強脫水性，使呼吸道及肺部脫水。 在溫度 35以上會在大氣中自燃，與氧氣産生 P4O10 ，必須儲存在水中。P4O10 當被吸入時會與肺裡水分形成磷酸並產生大量熱能使肺部灼傷。 紅磷（赤磷） 化學結構為巨型共價分子。 化學式一般寫為 P。 鮮紅色粉末，無毒，比重 2296，熔點 725 度，是黃磷於壓力下稀有氣體中加熱 810 日而成，白磷隔除空氣加熱至 250 度可得紅磷。 紫磷 化學結構為層狀，但與黑磷不同。 化學式一般寫為 P。 化學性質 磷可以在空氣中燃燒，生成大量五氧化二磷 白煙：4P 5O2 P4O10 在有催化劑存在的情況下，白磷、紅磷和水經過幾步反應生成 H3PO4、H2 及很少量的 H3PO3 和 PH3：P4 16H2O 4H3PO4 10H2 無機化學叢書。第四卷P195 張青蓮 主編 發現 在化學史上第一個發現磷元素的人，當推十七世紀的一個德國漢堡商人亨尼格布蘭德（Henning Brand，約 1630 年～約 1710 年）。他是一個相信鍊金術的人，在三十年戰爭時他擔任初級軍官，戰爭結束後成為玻璃工匠的學徒。後來他娶了一位有錢人的女兒。豐饒的嫁妝讓他從此不愁吃穿，所以他開始追求他真正的興趣，也就是尋找賢者之石。當時的社會相信賢者之石要透過煉金術才能製成，可以把所有東西變成黃金，甚至可以讓人長生不老。 然而，反覆的實驗失敗終究還是花光了他的所有積蓄。更不幸的是他妻子也過世了。之後他又娶了另一位女人，這位後來娶的妻子不只帶給他財富讓他可以繼續實驗，也給他一個兒子可以在實驗室幫他的忙。 由於他相信人體本身就是一種煉金術，因為從嘴巴吃進去的跟排洩出來的物質完全不一樣。所以他使用尿作了大量實驗。1669 年，他在一次實驗中，將砂、木炭、石灰等和尿混合，加熱蒸餾，雖沒有得到黃金，而竟意外地得到一種十分美麗的物質，它色白質軟，能在黑暗的地方放出閃爍的亮光，於是波蘭特給它取了個名字，叫 冷光，這就是今日稱之為白磷的物質。波蘭特對制磷之法，起初極守秘密，不過，他發現這種新物質的訊息立刻傳遍了德國。 德國化學家孔克爾曾用盡種種方法想打聽出這一秘密的製法，終於探知這種所謂發光的物質，是由尿 zhhans 裡；zhhant 裡； 提取出來的，於是他也開始用尿做試驗，經過苦心摸索，終於在 1678 年也告成功。他是把新鮮的尿蒸餾，待蒸到水分快 zhhans 幹；zhhant 乾； 時，取出黑色殘渣，放置在地窯裡，使它腐爛，經過數日後，他將黑色殘渣取出，與兩倍 zhhans 於；zhhant 於；尿渣 重的細砂混合。一起放置在曲頸瓶中，加熱蒸餾，瓶頸則接連盛水的收容器。起初用微火加熱，繼用大火乾餾，及至尿中的揮發性物質完全蒸發後，磷就在收容器中凝結成為白色蠟狀的固體。後來，他為介紹磷，曾寫過一本書，名叫《論奇異的磷質及其發光丸》。 在磷元素的發現上，英國化學家羅伯特波義耳差不多與孔克爾同時，用與他相近的方法也 zhhans 制；zhhant 製； 得了磷。波義耳的學生漢克維茨（Codfrey Hanckwitz）曾用這種方法在英國 zhhans 制；zhhant 製； 得較大量的磷，作為商品運到歐洲其他國家出售。他在 1733 年曾發表論文，介紹 zhhans 制；zhhant 製； 磷的方法，不過說得十分含糊，以後，又有人從動物骨質中發現了磷。 名稱由來 由於單質磷在空氣中會自燃或緩慢氧化而放熱發光，因此磷的拉丁文名稱來源於希臘文的拉丁化，原指 啟明星，意為 光亮。 而在中文裡，磷的本字為 粦，根據晉代《博物志》記載，「戰鬬死亡之處，有人馬血，積中為粦，著地入艸木，如霜露不可見。有觸者，著人體後有光，拂拭即散無數，又有吒聲如鬻豆。舛者，人足也。言光行著人。」可見上部 米 字乃代表鬼火之 炎 字轉寫，下部 舛 字則指人足部。 磷 字本與 粦 無關，如司馬相如在作賦時將其與 嶙、粼 混用，指光亮。南朝時期的字典《玉篇》中記載為雲母之意。本作為鬼火之源的 粦 後加石字偏旁以作為其元素性質之辨，指鬼火之源所含的元素。此與 磷 之原來諸義皆有所不同。 分佈 磷在地殼中的含量為 009。磷不以單質存在，通常在磷酸鹽中天然存在，尤其是磷灰石。磷也存在於生物體當中，是原生質的基本成分。 製備 磷的現代製法是將磷酸鈣與砂（主要成分為二氧化矽）及焦炭一起放在電爐中加熱。為使反應式易於理解，可寫成兩步如下： Ca3 PO4 2 3SiO2 3CaSiO3 P2O5 P2O5 5C 2P 5CO 同位素 已發現磷的同位素共有 13 種，包括磷 27 至磷 39，其中只有磷 31 是穩定的，其他同位素都帶有放射性。 化合物 含氧酸 磷的含氧酸非常豐富，結構較為複雜，且大多具有商業價值。這些含氧酸都有和氧相連的氫原子，可以體現酸性，也有些有不體現酸性的直接連在磷上的氫原子。縱然許多磷的含氧酸已經被合成，但僅有以下幾種是較常見的。其中的三種 次磷酸、亞磷酸和磷酸尤為重要。 名稱 化學式 磷的氧化數（化合價） 結構式 N 元酸 化合物形態 次磷酸 H3PO2 1 1 酸、鹽 亞磷酸 H3PO3 3 2 酸、鹽 偏亞磷酸 HPO2 3 1 鹽 原亞磷酸（與亞磷酸為互變異構體） H3PO3 3 3 酸、鹽 連二磷酸 H4P2O6 4 4 酸、鹽 n（聚）偏磷酸 HPO2_n 5 n 鹽（n3、4、6） 磷酸（正磷酸） H3PO4 5 （n 聚磷酸 n1 時） 3 酸、鹽 n（聚）磷酸 H HPO3_n OH 5 n2 酸、鹽（n16） 焦磷酸 H4P2O7 5 （n 聚磷酸 n2 時） 4 酸、鹽 三磷酸 H5P3O10 5 （n 聚磷酸 n3 時） 5 鹽 磷（V）化合物 含氧化合物 最常見的磷化合物是磷酸鹽（PO43），它是一個呈四面體的陰離子。D E C Corbridge Phosphorus An Outline of its Chemistry Biochemistry and Technology 5th Edition Elsevier Amsterdam 1995 ISBN 9780444893079 其一個很重要的作用是用作化肥。磷酸根離子是（正）磷酸的共軛鹼。磷酸是一個三元酸，所以它可以逐步轉變為以下三種共軛鹼： H3PO4 H2O H3O H2PO4 Ka1 725103 H2PO4 H2O H3O HPO42 Ka2 631108 HPO42 H2O H3O PO43 Ka3 3981013 磷酸及其衍生物有聚合成鏈或環而形成 POP 鍵的傾向。目前已知的聚磷酸衍生物已經有很多，比如 ATP。它們透過磷酸氫鹽（例如 HPO42 和 H2PO42）脫水得到。例如，下列縮合反應在工業上非常廣泛地用於生產三磷酸鈉（俗稱五鈉）： 2Na2 HO PO3 Na HO 2PO2 Na5 O3POP O 2OPO3 2H2O 十氧化四磷（P4O10）是磷酸的酸酐。它是白色的固體，與水反應非常劇烈。 PCl5 和 PF5 兩種化合物具有共同點：它們都較不穩定，且都是白色或淺色的。PCl5 和 PF5 的空間構型都是五角雙錐，並且它們都是路易斯酸。後者可以形成 PF6 離子，它和 SF6 互為等電子體。至於另外兩種磷的鹵化物 PBr5 和 PI5 都是極不穩定的。而磷最主要的滷氧化物是三氯氧磷（POCl3），它的空間構型是四面體型的。 以往一直認為磷（V）化合物中磷的 d 軌道參與了雜化。然而經過計算機大量計算，事實並非如此：磷只用了 s 和 p 軌道雜化。這可用分子軌道理論來解釋。 含硫化合物 磷酸根中的氧可以被硫取代，如硫代磷酸。 多種硫化磷也是已知的。 用途 磷可用於安全火柴、煙花、燃燒彈和化肥，還可以保護金屬表面免於腐蝕。 磷酸的用途也十分廣泛。 對人體的影響 磷是骨骼和牙齒的構成材料之一。正常成年人骨中的含磷總量約為 600～900 克，人體每 100 毫升全血中含磷 3545 毫克。磷能保持人體內代謝平衡，在調節能量代謝過程中發揮重要作用。它是生命物質核苷酸的基本成分。它參與體內的酸鹼平衡的調節，參與體內脂肪的代謝。 磷缺乏可以出現低磷血癥，引起紅細胞、白細胞、血小板的異常，軟骨病。磷過多將導致高磷血癥，使血液中血鈣降低導致骨質疏鬆。 短時間內攝取一定分量的白磷單質，可造成急性白磷中毒。 參考文獻 外部連結 3E 3E P Category 反應性非金屬元素 Category 多原子非金屬元素 Category 膳食礦物質 Category 煙火燃料