A. MACAM-MACAM FOSFOR
Fosfor dapat berada dalam
empat bentuk atau lebih alotrop: putih (atau kuning), merah, dan hitam (atau
ungu). Yang paling umum adalah fosfor merah dan putih, keduanya mengelompok
dalam empat atom yang berbentuk tetrahedral. Fosfor putih terbakar ketika
bersentuhan dengan udara dan dapat berubah menjadi fosfor merah ketika terkena
panas atau cahaya. Fosfor putih juga dapat berada dalam keadaan alfa dan beta
yang dipisahkan oleh suhu transisi -3,8°C. Fosfor merah relatif lebih stabil
dan menyublim pada 170°C pada tekanan uap 1 atm, tetapi terbakar akibat
tumbukan atau gesekan. Alotrop fosfor hitam mempunyai struktur seperti grafit –
atom-atom tersusun dalam lapisan-lapisan heksagonal yang menghantarkan listrik.
Fosfor diproduksi dengan
mereduksi kalsium fosfat, Ca3(PO4)2, dengan
batuan kuarsa dan batu bara. Alotrop fosfor meliputi fosfor putih, fosfor
merah, dan fosfor hitam.
Fosfor putih adalah
molekul dengan komposisi P4. Fosfor putih
memiliki titik leleh rendah (mp 44.1o C) dan larut dalam benzen atau
karbon disulfida. Karena fosfor putih piroforik dan sangat beracun, fosfor
putih harus ditangani dengan hati-hati.
Fosfor putih secara spontan
menangkap api di udara, terbakar dengan nyala putih dan menghasilkan asap putih
campuran fosfor (III) oksida dan fosfor (V) oksida. Proporsinya bergantung
pada jumlah oksigen yang tersedia. Dengan oksigen berlebih, produk yang
dihasilkan hampir semuanya berupa fosfor (V) oksida.
Untuk fosfor (III) oksida:
P4 + 3 O2 à P4O6
Untuk fosfor (V) oksida:
P4 + 5 O2 à P4O10
Fosfor putih terbakar di dalam klor menghasilkan campuran dua klorida.
Fosfor (III) klorida dan fosfor (V) klorida (fosfor triklorida dan fosfor
pentaklorida).
Fosfor (III) klorida adalah cairan tak berwarna yang berasap.
Fosfor (III) klorida adalah cairan tak berwarna yang berasap.
P4 + 6 Cl2 à 4 PCl3
Fosfor (V) klorida adalah padatan putih (hampir kuning).
P4 + 10 Cl2 à 4 PCl5
Fosfor merah
berstruktur amorf dan strukturnya tidak jelas. Komponen utamanya diasumsikan
berupa rantai yang dibentuk dengan polimerisasi molekul P4 sebagai
hasil pembukaan satu ikatan P-P. Fosfor merah tidak bersifat piroforik dan
tidak beracun, dan digunakan dalam jumlah yang sangat banyak untuk memproduksi
korek, dsb.
Fosfor hitam
adalah isotop yang paling stabil dan didapatkan dari fosfor putih pada
tekanan tinggi (sekitar 8 GPa). Fosfor hitam memiliki kilap logam dan
berstruktur lamelar. Walaupun fosfor hitam bersifat semikonduktor pada tekanan
normal, fosfor hitam menunjukkan sifat logam pada tekanan tinggi (10 GPa).
FOSFAT
Phospat atau fosfat adalah
sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom fosforus dan empat
oksigen. Dalam bentuk ionik, fosfat membawa sebuah -3 muatan formal, dan
dinotasikan PO43-. Fosfat merupakan satu -satunya bahan
galian (diluar air) yang mempunyai siklus, unsur fosfor di alam diserap oleh
mahluk hidup, senyawa fosfat pada jaringan mahluk hidup yang telah mati
terurai, kemudian terakumulasi dan terendapkan di lautan. Proses terbentuknya
endapan fosfat ada tiga:
1. Fosfat primer terbentuk dari
pembekuan magma alkali yang bersusunan nefelin, syenit dan takhit, mengandung
mineral fosfat apatit, terutama fluorapatit {Ca5(PO4)3
F} dalam keadaan murni mengandung 42 % P2O5 dan 3,8 % F2.
2. Fosfat sedimenter (marin), merupakan endapan fosfat sedimen
yang terendapkan di laut dalam, pada lingkungan alkali dan suasana tenang,
mineral fosfat yang terbentuk terutama frankolit.
3. Fosfat guano, merupakan hasil akumulasi sekresi burung
pemakan ikan dan kelelawar yang terlarut dan bereaksi dengan batugamping karena
pengaruh air hujan dan air tanah. Berdasarkan tempatnya endapan fosfat guano
terdiri dari endapan permukaan, bawah permukaan dan gua.
Fosfin tersier, PR3,
dan fosfit tersier, P(OR)3, merupakan ligan yang sangat penting
dalam kimia kompleks logam transisi. Khususnya trifenilfosfin, P(C6H5)3,
trietil fosfin, P(C2H5)3, dan turunannya
merupakan ligan yang sangat berguna dalam banyak senyawa kompleks, sebab
dimungkinkan untuk mengontrol dengan tepat sifat elektronik dan sterik dengan
memodifikasi substituennya (rujuk bagian 6.3 (c)). Walaupun ligan-ligan ini
adalah donor sigma, ligan-ligan ini dapat menunjukkan karakter penerima pi
dengan mengubah substituennya menjadi penerima elektron Ph (fenil), OR, Cl, F,
dsb.
Urutan karakter penerima
elektron diperkirakan dari frekuensi uluran C-O dan pergeseran kimia 13C
NMR senyawa logam karbonil fosfin atau fosfit tersubstitusi adalah sbb
(Ar adalah aril dan R adalah alkil).
PF3 > PCl3 > P(OAr)3
> P(OR)3 > PAr3 > PRAr2 > PR2Ar
> PR3
Di pihak lain, C. A. Tolman
telah mengusulkan sudut pada ujung kerucut yang mengelilingi substituen ligan
fosfor pada jarak kontak van der Waals dapat digunakan sebagai parameter untuk
mengukur keruahan sterik fosfin atau fosfit. Parameter ini, disebut
sudut kerucut, dan telah digunakan secara meluas (Gambar 4.8). Bila
sudut kerucut besar, bilangan koordinasi akan menurun karena halangan sterik,
dan konstanta kesetimbangan disosiasi dan laju disosiasi ligan fosfor menjadi
lebih besar (Tabel 4.2). Ungkapan numerik efek sterik sangat bermanfaat dan
banyak studi telah dilakukan untuk mempelajari hal ini.
Pada suhu biasa fosfor
mempunyai beberapa bentuk alotrof.yang terpenting adalah fosfor putih dan
fosfor merah.fosfor putih lunak, titik lelehnya rendah, kadang-kadang berwarna
kuningan sehingga sering disebut fosfor kuning.
Fosfor putih sangat
reaktif dan sangat beracun. Fosfor merah kurang reaktif dan relatif tidak
beracun.selain dari fosfor putih dan fosfor merah. Terdapat juga fosfpt hitam.
Fosfot hitam yang mirip dengan grafit, dapat dibuat dengan cara memanaskan
fosfot putih pada tekanan tinggi, fosfor hitam tidak stabil dan pada pemanasan
di atas 5500C berubah menjadi fosfot merah.
Fosfor termasuk
peringkat ke sepuluh dalam kelimpahan unsur, terdapat sebagai fofat dalam
berbagai mineral. Mineral fosfat yang terpenting adalah fluoroapati Ca5(Po4)3F
dan fosforit yang merupakan hidroksiapatit, Ca5(Po4)3OH.
B. SENYAWA FOSFOR
Fosfot dapat bersenyawa dengan
kebanyakan non logam dan logam-logam yang reaktif. Dengan logam golongan 1 dan
2 dapat membentuk fosfida yang mengandung ion fosfida P3-. Dalam air
fosfida mengalami membentuk ion fosfin PH3.
Na3P(s) + 3H2O(l) --> 3NaOH(aq) + PH3(g)
Senyawa fosfor
yang penting adalah senyawa antara fosfor dengan halogen dan oksigen. Fosfor
membentuk dua macam senyawa degan halogen,trihalida, PX3,
(X=F,Cl,Br) dan penta halida PX5(X=F,Cl,Br)
Sampai kini belum dikenal PI5
mungkin disebabkan atom yod sangat besar sehingga kelima atom yod tidak dapat
melekat pada atom fosfor. Senyawa halogen dari fosfor yang terpenting adalah
PCl3,dan PCl5, fosfor trisakarida dapat dibuat dengan
cara mereaksikan leburan fosfor dan klor.jika terdapat klor berlebihan akan
terbentuk PCl5.
P4(l) + 6Cl2(g) --> 4PCl3
PCl3(g) + Cl2 (g) --> PCl 5(g)
Fosfor
triklorida adalah cairan yang mudah menguap yang mendidih pada 76oC.
PCl3 digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat berbagai-bagai
senyawa fosfor.
Jika di kenakan
air, PCl3 mengalami
hidrolisis menghsilkan asm fosfit.
PCl3 + 3H2O --> H3PO3 +HCl
Banyak pestisida
yang mengandung fosfor dibuat dari PCl3. Fosfor trioksida dapat
bereaksi dengan oksigen fosforil korida, POCl3 (disebut juga fosfor
trisiklorida).kira-kira etegah dari PCl3 yang banyak dihasilkan
dalam industri di gunakan untuk membuat POCl3. Fosforil klorida
banyak digunakan dalam zat pemadam kebakaran karena dapat memperlambat
terjadinya nyala.adapun dua macam oksida yang di kenal P4O10
(nama sistematiknya tetra fosfor dekaoksida) dan P4O6
(tetra fosfor heksaoksida).
P4O10
biasanya disebut juga fosfor pentaoksida karena rumus empirisnya adalah P2O5,sedangkan
P4O6 biasanya di sebut fosfor trioksida karena rumus
impirsnya P2O3.
Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh
tanaman adalah dalam bentuk fosfat, seperti diamonium fosfat ((NH4)2HPO4)
atau kalsium fosfat dihidrogen (Ca(H2PO4)2). Trinatrium fosfat (Na3PO4), Seyawa fosfor anorganik
yang biasa terdapat di perairan. Sumber alami
fosfor diperairan adalah pelapukan batuan mineral, misalnya fluorapatite
[Ca5-(PO4)3F], hydroxylapatite [Ca5-(PO4)3OH],
strengire [Fe(PO4)2H2O], whitlockite [Ca5-(PO4)2],
dan berlinite (AIPO4).
Senyawa anorganik fosfat dalam air
laut pada umumnya berada dalam bentuk ion (orto) asam fosfat (H3PO4),
dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO42-.
Fosfat merupakan unsur yang penting dalam pembentukan protein dan membantu
proses metabolisme sel suatu organisme.
·
Fluor-apatit
3 Ca3(PO4)2.CaF
·
Karbonato-apatit 3
Ca3(PO4)2.CaCO3
·
Hidroksi-apatit
3 Ca3(PO4)2.Ca(OH)2
·
Oksi-apatit
3 Ca3(PO4)2.CaO
·
Trikalsium-fosfat Ca3(PO4)2
·
Dikalsium-fosfat
CaHPO4
·
Monokalsium-fosfat Ca(H2PO4)