Modificări alotropice ale fosforului: caracteristici și proprietăți

Poți să descrii modificările alotrope ale fosforului? Articolul nostru este dedicat proprietăților acestei substanțe particulare. În natură, există mai multe modificări alotrope ale fosforului. Să ne familiarizăm mai mult cu acest subiect.

Conceptul de alotropie

Elementele chimice pot forma diferite tipuri de substanțe simple. Acest fenomen se numește alotropie. Aceasta se poate datora două motive. În primul caz, acesta este un număr diferit de atomi ai elementului din substanță. De exemplu, oxigen și ozon. Ele constau în oxigen. Doar compoziția primului gaz include doi atomi, iar al doilea - trei.

Alotropia fosforului are o natură diferită. Conectarea, atomii săi pot forma laturi de cristal de diferite tipuri. Cum este posibil acest lucru? În molecula acestei substanțe se formează trei legături covalente. Dar în perechi ele sunt conectate doar printr-o singură. Celelalte două unități de valență rămase sunt folosite pentru a se alătura celui de-al treilea și al patrulea atom. Astfel se formează fie o latură atomică, fie un cristal molecular.

Fosfor în natură

În condiții normale, această substanță nu apare în formă pură. Acest lucru se datorează marii sale activități chimice. Principalii compuși ai fosforului sunt sărurile - fosforite și apatite. Atomii fosforului fac parte din membranele celulare, țesutul osos și acizii nucleici, care sunt purtători de informații ereditare.

Proprietăți și denumirea modificărilor alotrope ale fosforului

În funcție de tipul de rețea de cristal, această substanță poate fi reprezentată de mai multe modificări. Sunt alb, galben, roșu și negru. Numele lor modificări alotrope ale fosforului au fost obținute datorită culorii. În condiții de presiune înaltă, fosforul alb și roșu devine negru. Proprietățile fizice ale fiecărei specii prezintă diferențe clare. Să ne uităm la fiecare dintre ei separat.

Fosfor alb

Pregătirea acestei modificări alotrope a fosforului poate fi numită "un accident fantastic". La sfârșitul secolului al XVII-lea, alchimistul german Henning Brand a lucrat la obținerea unei pietre filosofice. Conform legendelor timpului, el avea proprietăți uimitoare: transformarea metale feroase în aur, pentru a da viață veșnică și libertate. Evaporarea urinei, omul de știință a primit reziduu uscat. Din moment ce această substanță strălucea în întuneric, Brand a decis că aceasta este piatra filosofului. Într-adevăr? acesta a fost fosforul alb.

Să analizăm proprietățile și structura unei modificări alotrope date de fosfor. Această substanță cristalină are culori incolore sau gălbui. Duritatea sa este mică - sub apă, fosforul alb poate fi tăiat cu un cuțit. Este insolubil în apă, se topește la o temperatură de 44 grade Celsius.

Această modificare alotropică a fosforului diferă de toate celelalte activități chimice semnificative. Deja la 40 de grade reacționează cu oxigenul și se aprinde. Această formă este cea mai otrăvitoare.

Fosfor galben

Această substanță aparține grupului foarte otrăvitor. Fosforul galben este numit alb netratat. Se aprinde cu ușurință în aer. Aceasta produce o flacără strălucitoare și generează o cantitate mare de fum alb acru. Deoarece fosforul galben este capabil să se auto-aprindă, să îl depoziteze și să-l transporte numai sub un strat de apă.

Fosfor roșu

Modificările alotropice ale fosforului pot fi transformate unul în celălalt. Pentru aceasta, sunt necesare anumite condiții. Astfel, cu încălzire prelungită în condiții de presiune înaltă și cu prezența dioxidului de carbon, fosforul alb se transformă în roșu. Pentru prima dată această reacție a fost efectuată la sfârșitul secolului al XIX-lea de chimistul austriac Ritter Schreter.

Fosforul roșu este mai puțin activ din punct de vedere chimic. Această substanță se dizolvă numai în plumb topit și bismut. Nu are loc procesul de aprindere cu temperatură în creștere. Fosforul rosu se transformă în abur, care apoi - în alb. Dar pentru a se aprinde, este necesar să loviți sau să frecați această substanță.

Această modificare este mai puțin toxică decât albul. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în producția de chibrituri ca bază a substanței de pe suprafața grătarului.

Fosfor negru

Numai în secolul XX a devenit cunoscut faptul că fosforul formează modificări alotropice, care sunt cea mai stabilă și mai puțin activă formă a acesteia. Acesta este fosforul negru. De data aceasta descoperirea a apartinut fizicianului american Percy Bridgman, care a fost laureat al Premiului Nobel. Dar a primit un premiu înalt pentru a nu obține fosfor negru, ci pentru a crea un instrument capabil să creeze o presiune atmosferică ridicată. Aceasta a devenit una dintre condițiile în care fosforul roșu se transformă în negru.

Din punct de vedere vizual, această modificare seamănă cu grafitul. Acestea sunt cristale de culoare neagră, cu luciu metalic, gras la atingere, insolubile în apă și substanțe organice. Se topește această substanță numai la o temperatură de 1000 de grade.

aplicații

Comparând proprietățile și structura modificărilor alotrope ale fosforului, un număr mare de sfere de utilizare a acestei substanțe devin ușor de înțeles. Să luăm în considerare câteva dintre ele. Fosforul galben, care formează un ecran gros de fum, face ca această substanță să fie o materie primă pentru industria militară și de apărare. În special, este utilizat în fabricarea de gloanțe de urmărire. Calea fosforică, care se formează atunci când împușcă, durează un kilometru întreg. Abilitatea fosforului de a străluci este folosită la fabricarea vopselelor.

Mulți compuși de fosfor sunt utilizați pe scară largă. Împreună cu gri, versiunea roșie este folosită pentru a obține potriviri. Clorura este utilizată ca plastifiant și aditiv pentru controlul dăunătorilor.

Elementul chimic al fosforului este necesar pentru toate organismele vii pentru o dezvoltare normală. Rata zilnică este de aproximativ 1,5 grame. Reaprovizionarea acestor rezerve este posibilă din cauza consumului de cereale, leguminoase și produse lactate.

Deci, fosforul este un element chimic care poate fi sub forma unor substanțe simple. Cu alte cuvinte - pentru a forma modificări alotropice. În funcție de tipul de zăbrele de cristal, acesta poate fi fosfor alb, galben, roșu sau negru. Fiecare dintre aceste modificări are proprietăți fizice și chimice diferite, un efect fiziologic asupra corpului și domeniul de aplicare.