Alotropne spremembe fosforja: lastnosti in lastnosti

Ali lahko opišete alotropne modifikacije fosforja? Naš članek je posvečen lastnostim te snovi. V naravi obstaja več alotropnih sprememb fosforja. Podrobneje se seznanimo s to temo.

Koncept alotropije

Kemični elementi lahko tvorijo različne vrste preprostih snovi. Ta pojav se imenuje alotropija. To je lahko posledica dveh razlogov. V prvem primeru je to različno število atomov elementa v snovi. Na primer, kisik in ozon. Sestavljen je iz kisika. Samo sestava prvega plina vključuje dva atoma, druga pa tri.

Alotropija fosforja je drugačne narave. Povezovanje, njegovi atomi so sposobni oblikovati kristalno rešetke različnih vrst. Kako je to mogoče? V molekuli te snovi nastanejo tri kovalentne vezi. Toda v parih so povezani le z enim. Preostali dve enoti valence se uporabljajo za priključitev tretjega in četrtega atoma. Tako se tvori bodisi atomska ali molekularna kristalna mreža.

Fosfor v naravi

V normalnih pogojih se ta snov ne pojavlja v čisti obliki. To je posledica velike kemične aktivnosti. Glavne spojine fosforja so soli - fosforiti in apatiti. Atomi fosforja so del celičnih membran, kostnega tkiva in nukleinskih kislin, ki so nosilci dednih informacij.

Lastnosti in ime alotropnih modifikacij fosforja

Glede na vrsto kristalne rešetke lahko to snov predstavimo z več različicami. So bele, rumene, rdeče in črne. Njihova imena so dobili alotropne modifikacije fosforja zaradi barve. V razmerah visokega tlaka se beli in rdeči fosfor pretvorijo v črno. Fizične lastnosti vsake vrste imajo ostre razlike. Vsaka od njih si oglejte ločeno.

Beli fosfor

Priprava te alotropne modifikacije fosforja lahko imenujemo "fantastična nesreča". Konec XVII. Stoletja je nemški alkimist Henning Brand delal na pridobivanju filozofskega kamna. Po legendah časa je imel neverjetne lastnosti: preoblikovanje železove kovine v zlatu, da bi dal večno življenje in svobodo. Izpuščanje urina je znanstvenik prejel suhi ostanek. Ker je ta snov žarela v temi, se je Brand odločil, da je to filozofski kamen. Res? to je bil beli fosfor.

Razmislimo o lastnostih in strukturi dane alotropne modifikacije fosforja. Ta kristalna snov je brezbarvna ali rumenkasta barva. Njegova trdota je majhna - pod vodo se lahko bela fosfor razreže z nožem. Netopen je v vodi, se topi pri temperaturi 44 stopinj Celzija.

Ta alotropna modifikacija fosforja se razlikuje od vseh drugih pomembnih kemičnih dejavnosti. Že pri 40 stopinjah reagira s kisikom in vname. Ta oblika je najbolj strupena.

Rumen fosfor

Ta snov sodi v skupino zelo strupenih. Rumeni fosfor se imenuje neobdelan bel. Z lahkoto se vžge v zrak. To povzroči svetel zeleni plamen in ustvarja veliko količino belega dišavnega dima. Ker je rumeni fosfor zmožen samo-vžigati, shranjevati in prenašati le pod plastjo vode.

Rdeči fosfor

Alotropne modifikacije fosforja se lahko pretvorijo drug v drugega. Za to so potrebni določeni pogoji. Tako se s podaljšanim segrevanjem pod visokotlačnimi pogoji in s prisotnostjo ogljikovega dioksida beli fosfor pretvori v rdeče barve. Prvič je ta reakcija konec XIX stoletja izvedla avstrijski kemik Ritter Schreter.

Rdeči fosfor je kemično manj aktiven. Ta snov se raztopi le v staljeni vodi in bizmutu. Proces vžiga s povečano temperaturo se ne pojavi. Rdeči fosfor se spremeni v paro, ki je nato v beli. Toda, da se vžgejo, je treba to snov udariti ali strgati.

Ta sprememba je manj strupena kot bela. Zato se v proizvodnji tekem pogosto uporablja kot podlaga za vsebino rešetke.

Črni fosfor

Šele v XX. Stoletju je postalo znano, da fosfor tvori alotropne modifikacije, ki so najbolj stabilne in najmanj aktivne oblike. To je črni fosfor. Tokrat je odkritje pripadal ameriški fizik Percy Bridgman, ki je bil dobitnik Nobelove nagrade. Vendar je prejel visoko nagrado, ne pa za pridobivanje črnega fosforja, temveč za ustvarjanje instrumenta, ki bi lahko ustvaril visok atmosferski pritisk. To je postalo eden od pogojev, v katerih se rdeči fosfor pretvori v črno.

Vizualno je ta sprememba podobna grafitu. To so kristali črne barve s kovinskim sijajem, mastni na dotik, netopni v vodi in organskih snovi. Ta snov se topi le pri temperaturi 1000 stopinj.

Aplikacije

Primerjava lastnosti in strukture alotropnih modifikacij fosforja postane razumljivo veliko število področij uporabe te snovi. Poglejmo jih nekaj. Rumeni fosfor, ki tvori debel dimni zaslon, naredi to snov surovino za obrambno in vojaško industrijo. Zlasti se uporablja pri izdelavi sledilnih krogel. Fosforna pot, ki se tvori, ko strelja, traja cel kilometer. Zmogljivost fosforja v sijaju se uporablja pri izdelavi barv.

Veliko spojin fosforja se pogosto uporablja. Skupaj s sivo, rdeča različica se uporablja za pridobivanje tekem. Klorid se uporablja kot mehčalec in dodatek za zatiranje škodljivcev.

Kemični element fosforja je potreben za normalen razvoj vseh živih organizmov. Njena dnevna stopnja je približno 1,5 grama. Popravilo teh rezerv je možno zaradi porabe žit, stročnic in mlečnih izdelkov.

Torej, fosfor je kemični element, ki je lahko v obliki več preprostih snovi. Z drugimi besedami - za oblikovanje alotropnih sprememb. Glede na vrsto kristalne rešetke je lahko beli, rumeni, rdeči ali črni fosfor. Vsaka od teh sprememb ima različne fizikalne in kemijske lastnosti, fiziološki učinek na telo in področje uporabe.