PHOSPHORE
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Le phosphore élémentaire
L'atome de phosphore
L'atome de phosphore a pour symbole P. Ses numéro et masse atomiques sont respectivement 15 et 30,973 762 (31). On lui connaît vingt-trois isotopes, l'isotope 31P qui est stable et vingt-deux isotopes radioactifs, de 24P à 30P et de 32P à 46P, dont les principaux sont présentés dans le tableau 1.
Phosphore : isotopes radioactifs
Tableau
tabl. 1 - Les principaux isotopes radioactifs du phosphore.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
L'isotope 32P est utilisé comme traceur en physico-chimie et en biologie à la fois pour sa durée de vie relativement longue et pour ses radiations β qui sont suffisamment énergétiques pour être mesurées par les compteurs usuels (tubes Geiger-Müller à parois de verre).
Le spin nucléaire de l'isotope stable est égal à 1/2(h/2 π) et son moment quadripolaire est nul. Cela est particulièrement intéressant pour l'étude de la structure électronique des molécules ou des ions contenant l'atome 31P par les données de la résonance magnétique nucléaire. Quelques déplacements chimiques caractéristiques sont fournis dans le tableau 2.
Phosphore : résonance magnétique nucléaire des dérivés phosphorés contenant l'atome 31P
Tableau
Résonance magnétique nucléaire des dérivés phosphorés contenant l'atome 31P. Les déplacements chimiques d sont comptés positivement à champs faibles ; référence H
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Avec un noyau portant une charge positive capable de neutraliser quinze électrons, l'atome neutre de phosphore présente la configuration électronique : 1s2 ; 2s2, 2p6 ; 3s2, 3p3. Dans l'état fondamental, les trois orbitales 3p sont occupées chacune par un seul électron, la distribution électronique est alors de symétrie sphérique et correspond à un état 4S.
Le potentiel d'ionisation, travail nécessaire pour extraire un électron à partir de l'atome, est élevé et augmente avec le degré d'ionisation de l'atome. Pour la première ionisation (3s2, 3p3 → 3s2, 3p2), il vaut 10,9 eV. L'analyse du phosphore par spectroscopie d'émission utilise quatre lignes caractéristiques dans le proche ultraviolet à 253,565 nm ; 255,328 nm ; 253,401 nm ; 255,493 nm. Leur détection dans les mêmes conditions de mesure exige comparativement aux métaux usuels des concentrations de phosphore de 10 à 1 000 fois plus élevées.
Dans le spectre de rayons X de cet élément, le coin d'absorption critique pour la ligne K [...]
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l’article se compose de 14 pages
Écrit par :
- François MATHEY : professeur à l'École polytechnique, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Maurice MAURIN : professeur à l'université des sciences humaines de Nanterre
- Maurice SLANSKY : docteur ès sciences, ingénieur géologue, École nationale des sciences géographiques, conseiller scientifique au Bureau de recherches géologiques et minières
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Pour citer l’article
François MATHEY, Maurice MAURIN, Maurice SLANSKY, « PHOSPHORE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 04 juillet 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/phosphore/