FOSFORO

Departamento Ciencias DinámicasFacultad Medicina – UNMSM

2,011 - I

FOSFORO P

• Es un no metal multivalente perteneciente al

(Grupo 15 (VA): nitrogenoideos).

Ampliamente distribuido en la naturaleza

• Ocupa el lugar 11 en abundancia entre los

elementos de la corteza terrestre en

estado de fosfato de hierro, de manganeso,

de plomo y calcio ( rocas fosfóricas: orto

fosfato de tricalcio y fluoroapatita).

• Es muy reactivo, aislante.

Fosforescencia: se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz. - Pueden existir tantos compuestos basados en el fósforo como los de carbono. - No se da en estado puro, sino que se encuentra principalmente en forma de fosfato

P : 3 s2 3 p3

• Número atómico 15 • Valencia +3,-3,5,4• Estado de oxidación +5• Electronegatividad 2,1 • Radio covalente (Å) 1,06 • Radio iónico (Å) 0,34• Radio atómico (Å) 1,28 • Configuración electrónica [Ne]3s23p3 • Primer potencial de ionización (eV) 11,00 • Masa atómica (g/mol)  30,9738 • Densidad (g/ml)  1,82 • Punto de ebullición (ºC) 280 • Punto de fusión (ºC)   44,2• Descubridor Hennig Brandt en 1669

Atomo Crochado

• El Fósforo a diferencia de otros

elementos presenta una condición

dinámica diferente para sus electrones,

que implica un estado de mayor

energía y que explica el porque la

naturaleza le confiere el

almacenamiento de energía.

Fósforo: alótropos

• Hay por lo menos 6 clases de fósforo • El fósforo blanco (P4)es un aislante. Brilla en la

oscuridad por la transformación del P2O3 en P2O5, más estable.

• El fósforo rojo, es insoluble en agua. Por encima de 700ºC aparece la forma P2, es muy venenoso.

• El fósforo violeta (color rojo-violeta) Tiene una estructura en capas. No es venenoso.

• El fósforo negro tiene un color gris oscuro con brillo metálico. Es escamoso como el grafito y, como éste, conduce la corriente y el calor.

Fósforo blanco

• El fósforo blanco esta en el ambiente

cuando es usado en industrias para

productos químicos o municiones. Molécula

tetraédrica muy reactiva • El fósforo blanco no es esparcido, porque

reacciona con el oxígeno bastante rápido.

Fósforo blanco

• Extremadamente venenoso y en muchos casos la exposición a él será fatal. La gente que muere por fósforo blanco ha sido por tragar accidentalmente veneno de rata.

• El fósforo blanco puede causar quemaduras en la piel, dañar el hígado, corazón y riñones.

PROPIEDADES FISICAS El fósforo es un sólido ceroso, cristalino y

translúcido que resplandece débilmente con aire húmedo y resulta fuertemente venenoso.

Es insoluble en agua y soluble en disulfuro de carbono.

• Arde espontáneamente en el aire con llama blanco-amarillenta, produciendo vapores blancos de pentaóxido de difósforo (P2O5).

• A una temperatura de 34 °C arde en el aire espontáneamente y debe almacenarse bajo agua.

PROPIEDADES QUIMICAS• La mayoría de los compuestos del fósforo

son trivalentes y pentavalentes. • Se combina fácilmente con oxígeno

formando óxidos• El fósforo forma hidruros con hidrógeno,

PH3, semejante al amoníaco (NH3) • Todos los halógenos se combinan

directamente con el fósforo formando haluros

PROPIEDADES QUIMICAS• Una característica estructural interesante de

muchos de los compuestos del fósforo conocidos es la formación de estructuras tipo jaula.

• Ejemplos de estas moléculas son el fósforo blanco, P4, y uno de los pentóxidos de fósforo,

P4O10.

• Las estructuras tipo red son comunes; por ejemplo, los cristales de fósforo negro en que los átomos están enlazados unos con otros.

OXACIDOS

Óxidos: Combinación binaria de un elemento con el Oxigeno.Óxidos ácidos ó anhidros-ácidos: elemento no- metálico con oxigeno.Los oxácidos son ácidos ternarios formados por hidrógeno (H), un elemento no-metálico (X) y oxígeno(O). Ejm.: PO3 + H2O H3PO3 Ac.Fosforoso

PO4 + H2O H3PO4 Ac. fosfórico

Ácido fosfórico

• Ortofosforico, Acido tetra oxofosforico de hidrogeno: H3PO4, ácido que constituye la fuente de los fosfatos.

• Es un solido blanco, incoloro, misible en agua.

O P O

O

O

H HH

Acido Fosfórico

• El ácido fosfórico también puede reaccionar con grupos funcionales de alcoholes en compuestos orgánicos y así formar fosfoesteres.

• Se emplea como ingrediente de bebidas no alcohólicas como por ejemplo de la Gaseosa Coca Cola (aditivo alimentario E-338); como pegamento de prótesis dentales; como catalizador, en metales inoxidables.

Esteres de ácidos fosfóricos

• Este grupo comprende los mono y diésteres del ácido fosfórico y sus sales.      Los diésteres son más lipófobos que los monoésteres. Las propiedades lipofóbicas dependen de la naturaleza de la cadena esterificada.

• Se usan principalmente como emulsificantes y agentes solubilizantes en microemulsiones

•    

    Los únicos derivados del ácido fosfórico que presentan propiedades tensoactivas son los triésteres. Se obtienen preferentemente de la reacción de un alcohol polietoxilado con POCl3.     Son líquidos solubles en agua y en sustancias apolares. Tienen carácter ligeramente hidrofóbico.

Adenosintrifosfato (ATP)

• El compuesto de fósforo de mayor importancia biológica es el adenosintrifosfato (ATP)

• Casi todas las reacciones en el metabolismo y la fotosíntesis requieren la hidrólisis de este tripolifosfato hasta su derivado pirofosfato, llamado adenosindifosfato (ADP).  

Los Fosfatos

• Los fosfatos se basan en átomos de fósforo

rodeados en una disposición tetraédrica por

átomos de oxígeno, el miembro más

pequeño de la familia es el anión simple

PO3-4 (ion ortofosfato).

• cada átomo de fósforo permanece en el

centro de un tetraedro de cuatro átomos de

oxígeno.

FOSFATOS: propiedades

• Son productos formados por la sustitución de parte o todo el hidrógeno del ácido fosfórico por metales.

• Según el número de átomos de hidrógeno sustituidos, el compuesto obtenido se define como fosfato primario, secundario o terciario.

O P O

O

O

H

HH

Fosfato de Calcio• Los huesos contienen fosfato de calcio,

Ca3(PO4)2• El 90% de fósforo del ser humano se

encuentra en huesos y dientes.

Acidos Nucleicos• El fósforo es un elemento que forma parte de la

materia viva (se localiza en el protoplasma), componente de los ácidos nucleicos como el ADN,

• Los ácidos nucleicos, que entre otras cosas forman el material hereditario (los cromosomas), son fosfatos, así como cierto número de coenzimas.

OH

OH OH

H

HHO

HHH

OH H

O

FOSFATIDILINOSITOL:

TETRAQUIDES

PENTAQUIDES

Esta enzima pertenece a la familia de las liasas, especificamente a la clase de liasas de fósforo y oxígeno. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 1-fosfatidil-1D-mio-inositol 1,2-diacil-sn-glicerol-liasa o bien, son formadoras de 1d-mio-inositol-1,2-fosfato-cíclico. Otros nombres con los que se le describe son: monofosfatidilinositol fosfodiesterasa, fosfatidilinositol fosfolipasa C, formadora de fosfato cíclico, formadora de 1,2-fosfato

cíclico

Una Liasa es una enzima que cataliza la ruptura de enlaces químicos en compuestos orgánicos por un mecanismo distinto a la hidrólisis o la oxidación, reacciones que son realizadas por enzimas específicas llamadas hidrolasas y deshidrogenasas respectivamente, formándose nuevos dobles enlaces ó estructuras en anillo. Requieren de la participación de un sólo sustrato para efectuar una reacción en un sentido, y de dos para realizar la reacción en sentido opuesto.

CICLO DEL FOSFORO• 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.

• El ciclo geológico, un proceso medido en miles de años.

• El hombre cuando explota rocas que contienen fosfato en el suelo es transformado por microorganismos que descomponen la materia orgánica, ellos requieren de fósforo como fuente de energía (ATP y ADP) para sus procesos vitales y lo toman de la solución del suelo

Es absorbido desde el suelo por las plantas en forma de H2PO4- ión y una vez en la planta entra

dentro de la composición del fosfolípido y del ácido nucleico. La falta de fósforo reduce la producción de granos y semillas y su deficiencia disminuye el valor alimenticio.El fósforo se encuentra en el suelo como fosfato de calcio soluble en agua (monocálcico), soluble en ácidos débiles (bicálcico) En el caso de las plantas sólo interesa el fosfato denominado asimilable

Consecuencias del uso desmesurado• El incremento de la concentración de fósforo en

las aguas superficiales aumenta el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas.( consume + oxigeno)

• Estos organismos usan grandes cantidades de oxígeno e impiden que los rayos de sol entren en el agua, afectando la vida de otros organismos: Eutrofización. ( muerte de peces)

• La utilización masiva de fertilizantes y detergentes puede conducir a la contaminación por de lagos y ríos, provocando una explosión del crecimiento de las algas.

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