El fòsfor és l'element químic de símbol P i nombre atòmic 15. És un no-metall multivalent pertanyent al grup del nitrogen (grup 15) que es troba en la natura combinat en fosfats inorgànics i en organismes vius, però mai en estat natiu. Tot i ésser relativament poc abundant en la natura (l'escorça terrestre en conté només un 0,1%), té una importància crucial en la química de la vida, ja que és un component essencial dels àcids nucleics (ADN i ARN); també forma part del ATP, de certes proteïnes, del sistema nerviós (fosfolípids) i, en forma de fosfats, constitueixen la part mineral dels ossos; la proporció de fòsfor en els teixits vivents és constant en relació amb la del calci. És molt reactiu i s'oxida espontàniament en contacte amb l'oxigen atmosfèric emetent llum, donant nom al fenomen de la fosforescència. La principal aplicació són els fertilitzants en forma de diferents fosfats.
Història esquerra|miniatura|Hennig Brandt en el moment del descobriment del fòsfor, per Joseph Wright, 1771. El fòsfor —del llatí phosphorus, i aquest del grec φωσφóρος, 'portador de llum'— antic nom del planeta Venus, fou descobert per l'alquimista alemany Hennig Brand (1630-1710) el 1669 a Hamburg en destil·lar una mescla d'orina i arena, mentre buscava la pedra filosofal, malgrat que hi ha fonts que indiquen que ja era conegut per Jean Fernel (1497-1558), el metge de la cort del rei Enric II de França (1519-1559).
L'orina evaporada conté fosfat d'amoni i de sodi (NaNH4HPO4) i urea (NH2)2CO. Quan Brandt escalfà molt aquesta barreja s'emeteren vapors de fòsfor que condensà sota l'aigua en forma de sòlid blanc tou, el qual brillava en la foscor i cremava amb una flama brillant; des de llavors, les substàncies que brillen en la foscor sense cremar s'anomenen fosforescents. Brandt mantingué en secret el seu descobriment, pensant que havia descobert la pedra filosofal que podria convertir els metalls bàsics en or. El 1675 Brandt fou pressionat per Johann Kunckel (1630-1703), el farmacèutic de la Cort de Prússia, per divulgar el secret de la seva obtenció. Quan es quedà sense doblers, vengué fòsfor a un amic de Kunckel, Daniel Kraft, que l'exposà arreu d'Europa, inclòs Londres davant el rei Carles II (1630-1685) el 1677 on Robert Boyle (1627-1691) quedà fascinat. Boyle intentà obtenir el secret de la seva preparació però Kraft no volgué revelar-lo, tot i que, a canvi d'altres informacions de Boyle, li digué que provenia de «quelcom que pertanyia al cos de l'home». Per molt que ho intentessin, Boyle i el seu ajudant, Ambrose Godfrey (1660-1741), no foren capaços d'obtenir fòsfor a partir de l'orina, que havien deduït amb raó que era el «quelcom» al qual Kraft es referia. Només fou com a resultat d'investigacions posteriors realitzades per Godfrey durant una visita a Alemanya que descobriren les temperatures molt altes (foc roig) necessàries per a la reacció. Amb aquesta informació aconseguiren fabricar el nou material, que Boyle anomenà «noctiluca» ‘llum de nit’. Boyle obtingué decaòxid de tetrafòsfor, P4O10, fent reaccionar el fòsfor amb oxigen i en posar-lo dins d'aigua obtingué àcid fòsfòric H3PO4. esquerra|miniatura|350x350px|Fàbrica d'Ambrose Godfrey a Covent Garden. També Boyle volia mantenir en secret el mètode d'obtenció del fòsfor i, per tant, diposità la recepta a la Royal Society el 14 d'octubre de 1680 en un sobre segellat que no s'havia d'obrir fins a la seva mort. El 1688 el metge Johann Christopher Kletwich identificà fòsfor a la cendra de mostassa i, per tant, a les plantes. Mentre tant, Godfrey continuà fabricant fòsfor blanc de gran qualitat a partir d'orina i fems animals. Venia el producte a la seva botiga a Covent Garden i la seva empresa tengué un virtual monopoli del mercat durant 100 anys.
Abans que Kraft viatgés a Londres el 1677, Kunckel havia pressionat Brand i Kraft per aconseguir el secret del fòsfor i Kunckel li donà la mateixa insinuació que després donà a Boyle. Kunckel en sis mesos de recerca descobrí el mètode d'obtenció i entrà en el negoci, venent «pastilles lluminoses», cadascuna de les quals contenia 200 mg de fòsfor. Es deia que tenien un efecte calmant i es recomanaven com a tractament adequat per a l'asma, el tètanus, l'apoplexia i la gota. Si el fòsfor hagués estat pur, cada pastilla hauria contingut el doble de la dosi letal! Es pot suposar que els enverinaments s'evitaven perquè la major part del fòsfor s'oxidava a fosfat inofensiu quan es prenia la pastilla.
En menys de cinquanta anys des de la seva descoberta, el fòsfor ja es produïa i es venia a apotecaris, filòsofs naturals i exhibicionistes, que feien que aquest element fos el centre de demostracions a les corts dels prínceps i les societats científiques. En menys de cent anys, el fòsfor ja es trobava als llibres de química, com ara l'Élémens de chymie théorique del químic francès Pierre J. Macquer (1718-1784), que fou molt popular. En cinquanta anys més, l'element ja s'estava utilitzant en la producció de llumins, fertilitzants i bombes, un cop els fosfats minerals havien reemplaçat l'orina com a la millor font de material. esquerra|miniatura|Johann Thomas Hensing. La popularitat del fòsfor com a medicament rebé un impuls el 1719 quan el químic alemany Johann Thomas Hensing (1683–1726) n'extragué del teixit cerebral. Aquest descobriment portà a la teoria popular que el fòsfor estava relacionat amb la intel·ligència; es suposava que una intel·ligència mitjana indicava massa poc fòsfor, però massa estimulava el cervell fins a la bogeria. No obstant això, en els éssers vius no és la forma elemental del fòsfor la que és un component essencial, sinó l'ió fosfat (PO43–). De fet, el fosfat afegit es convertí eventualment en una moda alimentària i en un compost medicinal al . No obstant això, el fòsfor blanc, per perillós que fos, continuà sent part del repertori de medicaments durant gairebé 300 anys. La quantitat prescrita es reduí a un màxim de 8 mg al , i a 3 mg en el . Les pastilles que contenien fòsfor no desaparegueren de les farmacopees fins després de la Segona Guerra Mundial. És sorprenent que el tractament que implicava fòsfor elemental fos beneficiós per a cap afecció i que hagi perdurat durant tant de temps. esquerra|miniatura|Johan Gottlieb Gahn. Les petites quantitats de fòsfor requerides pels primers químics i metges es podien produir a partir d'excrements d'animals i es produïren d'aquesta manera durant gairebé 100 anys. Després, el 1769, el ric mineralòleg i químic suec Johan Gottlieb Gahn (1745-1818) descobrí que els ossos contenien principalment fosfat de calci Ca3(PO4)2 i descobrí el primer mineral que contenia fòsfor, la piromorfita Pb5(PO4)3Cl. L'any següent, el seu amic i col·laborador, el químic suec Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), publicà aquesta informació i la seguí amb els detalls del seu propi procés pel qual es podia produir fòsfor a partir de les cendres d'ossos. El seu mètode, lleugerament modificat, es convertí en la base de la incipient indústria del fòsfor. Consistia en tractar les cendres d'ossos amb àcid sulfúric H₂SO4 per convertir-les en àcid fosfòric H3PO4 i sulfat de calci CaSO4 insoluble:
Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 -> 2 H3PO4 + 3 CaSO4v
L'àcid fosfòric s'evaporava fins a obtenir un xarop i després s'escalfava amb carbó i sorra en retortes de terrissa.
H3PO4 -> HPO3 + H2O4 HPO3 + 12 C -> P4 + 2 H2 + 12 CO
S'alliberava vapor de fòsfor i es condensava sota l'aigua. El mètode s'adaptà més tard als fosfats minerals com a matèria primera en el següent segle, però romangué fonamentalment inalterat durant uns 100 anys. miniatura|Mistos de seguretat francesos del 1943. El 1831 el francès Marc Charles Sauria (1812-1895) fabricà el primers llumins amb fòsfor blanc. El 1848 el químic austríac Anton Schrötter von Kristelli (1802-1875) obtingué el fòsfor vermell. El 1855 el suec Johan Edvard Lundström (1815-1888) produí els primers mistos de seguretat (en encendre'ls es converteix el fòsfor vermell en blanc per la calor de la fricció; el fòsfor blanc s'encén). El 1898 els francesos Henri Sevene i Emili David Cahen substitueixen el fòsfor dels mixtos de seguretat per trisulfur de pentafòsfor (P4S3). El 1906 la Convenció de Berna prohibeix l'ús de fòsfor blanc als llumins. El 1914 P.W. Bridgeman descobrí el fòsfor negre.
Estat natural i obtenció miniatura|Júpiter amb la Gran Taca Vermella.
Estat natural El fòsfor és un element molt àmpliament distribuït. La seva elevada reactivitat química assegura que no es trobi en estat lliure (excepte en algunes meteorits) i es presenta sempre en forma de fosfat. Ocupa el 12è lloc en abundància a l'escorça terrestre, contribuint-hi amb aproximadament un 0,10 % de la seva massa i una concentració mitjana de 1 050 ppm a les roques (la roca fosfatada en té un 10,5-15,0 % i el guano un 10,0 %) i 500 ppm als sòls. En aquests es troba en forma de fosfats de calci, de ferro o d'alumini: strengita, FePO4·2H₂O, vivianita, Fe₃(PO4)₂·8H₂O, berlinita, AlPO4, taranakita, K₃Al5H6(PO4)₂·8H₂O, fluorapatita, 3Ca3(PO4)2·CaF2, oxiapatita, 3Ca3(PO4)2·CaO, apatita carbonatada, 3Ca3(PO4)2·CaCO3 i hidroxilapatita, 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2.
A l'aigua de la mar la concentració és de només 0,07 ppm, majoritàriament el forma d'hidrogenfosfat HPO42– (79,2 %) i fosfat PO43– (20,4 %). En el cos humà hi és en un 1,0 %, majoritàriament als ossos (12 %) i a les dents (8 %). Al sistema solar hi ha un àtom de fòsfor per cada 100 àtoms de silici, l'element estàndard. Minerals de la sèrie de l'apatita s'han trobat a la Lluna i també florenskiïta, FeTiP i schreibersita, (Fe,Ni)3P; el fosfà, PH3 a les atmosferes de Venus, Júpiter (el colors vermells de la seva atmosfera poden ser deguts al fòsfor vermell) i Saturn. A l'atmosfera de Venus també s'ha detectat l'òxid de fòsfor(III), P4O6; i a l'espai interestel·lar s'han detectat les molècules PH, PN, PO, PC i HCP. miniatura|Fluorapatita verda Ca10(PO4)6F₂. S'han trobat al voltant de 550 minerals diferents que contenen fòsfor, però la font principal de fòsfor és la sèrie d'apatites, en què coexisteixen cations calci(2+) juntament amb anions fosfat i quantitats variables d'anions fluorur, clorur o hidròxid, segons la fórmula Ca10(PO4)6(F,Cl,OH). Altres minerals importants que contenen fòsfor són la wavel·lita, Al₃[(OH)₃(PO4)₂·5H₂O i la vivianita, Fe2+₃(PO4)₂·8H₂O. Sovint àtoms de magnesi, manganès, estronci o plom substitueixen el catió calci(2+) en el mineral, i anions com el silicat, el sulfat, el vanadat i similars substitueixen els anions fosfat. Es troben immenses acumulacions sedimentàries de fluorapatita, Ca10(PO4)6F₂ en moltes parts de la Terra. El fosfat present en ossos i esmalt dental és hidroxilapatita, Ca10(PO4)6(OH)₂. miniatura|Jaciments de fosfats al Marroc.
Obtenció La principal font comercial del fòsfor és la roca fosfatada, una forma massiva impura d'apatita que conté carbonat. Les estimacions de la quantitat total de roca fosfatada a l'escorça terrestre es troben al voltant de 72 Gt, de les quals el Marroc (jaciments de Youssoufia i Khouribga) i el Sàhara Occidental (jaciment de Bucraa) en contenen aproximadament un 70 % (50 Gt). Aquesta estimació només inclou els minerals que són prou rics en fosfat per ser convertits en productes útils mitjançant els mètodes actuals. Existeixen també quantitats enormes de material amb un contingut més baix de fòsfor. Els principals productors mundials el 2022 foren la Xina (85 Mt), Marroc (40 Mt), Estats Units (21 Mt), Rússia (13 Mt) i Jordània (10 Mt). La producció total mundial fou de 220 Mt.