Alotropické modifikace fosforu: vlastnosti a vlastnosti

Můžete popsat alotropické modifikace fosforu? Náš článek je věnován vlastnostem této konkrétní látky. V přírodě existuje několik alotropních modifikací fosforu. Seznamte se s tímto tématem podrobněji.

Koncept alotropie

Chemické prvky mohou tvořit různé druhy jednoduchých látek. Tento jev se nazývá alotropie. To může být způsobeno dvěma důvody. V prvním případě se jedná o rozdílný počet atomů prvku v látce. Například kyslík a ozon. Skládají se z kyslíku. Pouze složení prvního plynu obsahuje dva atomy a druhý - tři.

Alotropie fosforu má jinou povahu. Propojení, jeho atomy jsou schopny tvořit krystalové mřížky různých typů. Jak je to možné? V molekule této látky se tvoří tři kovalentní vazby. Ale ve dvojicích jsou spojeny pouze jedním. Zbývající dvě jednotky valence se používají ke spojení třetího a čtvrtého atomu. Tak se vytvoří atomová nebo molekulární krystalová mřížka.

Fosfor v přírodě

Za normálních podmínek se tato látka nevyskytuje v čisté formě. To je způsobeno jeho velkou chemickou aktivitou. Hlavními složkami fosforu jsou soli - fosforitany a apatity. Atomy fosforu jsou součástí buněčných membrán, kostních tkání a nukleových kyselin, které jsou nositeli dědičných informací.

Vlastnosti a název alotropních modifikací fosforu

V závislosti na typu krystalové mřížky může být tato látka reprezentována několika modifikacemi. Jsou bílé, žluté, červené a černé. Jejich názvy alotropické modifikace fosforu byly získány díky barvě. Za vysokých tlaků se bílý a červený fosfor změní na černý. Fyzikální vlastnosti jednotlivých druhů mají výrazné rozdíly. Podívejme se na každou z nich zvlášť.

Bílý fosfor

Přípravu této alotropní modifikace fosforu lze nazvat "fantastickou nehodou". Na konci 17. století německý alchymista Henning Brand pracoval na získání filozofického kamene. Podle pověsti toho času měl nádherné vlastnosti: transformace železných kovů ve zlatě, aby věčný život a svobodu. Odpařování moči, vědec obdržel suchý zbytek. Vzhledem k tomu, že tato látka žhnou ve tmě, Brand se rozhodl, že je to kámen filozofa. Opravdu? to byl bílý fosfor.

Zvažme vlastnosti a strukturu dané alotropní modifikace fosforu. Tato krystalická látka je bezbarvá nebo nažloutlá. Její tvrdost je malá - pod vodou může být bílý fosfor řezán nožem. Je nerozpustný ve vodě, roztavuje se při teplotě 44 stupňů Celsia.

Tato alotropická modifikace fosforu se liší od všech ostatních významných chemických aktivit. Již při 40 stupních reaguje s kyslíkem a vznítí se. Tato forma je nejvíce jedovatá.

Žlutý fosfor

Tato látka patří do skupiny vysoce jedovaté. Žlutý fosfor se nazývá nezpracovaná bílá. Snadno se vznítí ve vzduchu. To vytváří jasný zelený plamen a vytváří velké množství bílé šedé kouře. Protože je žlutý fosfor schopen samovznícení, skladovat a přepravovat pouze pod vrstvou vody.

Červený fosfor

Alotropické modifikace fosforu mohou být vzájemně převedeny. K tomu jsou nutné určité podmínky. Při dlouhodobém zahřátí za vysokých tlaků a za přítomnosti oxidu uhličitého se bílý fosfor změní na červenou. Poprvé tato reakce byla provedena na konci 19. století rakouským chemikem Ritter Schreterem.

Červený fosfor je chemicky méně aktivní. Tato látka se rozpouští pouze v roztaveném olovo a vizmutu. Proces vznícení se zvyšující se teplotou nedochází. Červený fosfor se změní na páru, která pak - do bílé. Ale aby se zapálilo, je třeba tuto látku udeřit nebo se protřepat.

Tato modifikace je méně toxická než bílá. Proto je široce používán při výrobě zápalek jako základové látky roštové povrchové skříně.

Černý fosfor

Teprve ve století XX se stalo známým skutečností, že fosfor tvoří alotropické modifikace, které jsou nejstabilnější a nejméně aktivní formou. Jedná se o černý fosfor. Tentokrát objev patřil americkému fyzikovi Percy Bridgmanovi, který byl laureátem Nobelovy ceny. Ale získal vysokou cenu za získání černého fosforu, ale za vytvoření nástroje schopného vytvářet vysoký atmosférický tlak. To se stalo jednou z podmínek, za kterých se červený fosfor změní na černé.

Vizuálně se tato modifikace podobá grafitu. Jedná se o krystaly černé barvy s kovovým leskem, mastné na dotek, nerozpustné ve vodě a organických látkách. Taví tuto látku pouze při teplotě 1000 stupňů.

Aplikace

Porovnáním vlastnosti a strukturu allotropic modifikace fosforu jasné velký počet oblastí použití látky. Zvažme některé z nich. Žlutý fosfor, který tvoří husté kouřové síto, činí tuto látku surovinou pro obranu a vojenský průmysl. Zejména se používá při výrobě stopových kuliček. Cesta fosforu, která se vytváří při výstřelu, trvá po celý kilometr. Schopnost záření fosforu se používá při výrobě nátěrových hmot.

Mnoho sloučenin fosforu se široce používá. Společně se šedou barvou se červená verze používá k získání zápasů. Chlorid se používá jako plastifikátor a přísada pro kontrolu škůdců.

Chemický prvek fosforu je nezbytný pro všechny živé organismy pro normální vývoj. Denní sazba je asi 1,5 gramu. Doplnění těchto rezerv je možné díky spotřebě obilovin, luštěnin a mléčných výrobků.

Takže fosfor je chemický prvek, který může být ve formě několika jednoduchých látek. Jinými slovy - vytvářet alotropické modifikace. V závislosti na typu krystalové mřížky může být bílý, žlutý, červený nebo černý fosfor. Každá z těchto modifikací má různé fyzikální a chemické vlastnosti, fyziologický účinek na tělo a oblast použití.