Arabic Bulgarian Chinese Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Finnish French German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Malagasy Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swedish Thai Turkish Vietnamese
Arabic Bulgarian Chinese Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Finnish French German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Malagasy Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swedish Thai Turkish Vietnamese
definition - ФОСФОР
analogical dictionary
Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії
Фосфор / Phosphorus (P)
Зовнішній вигляд простої речовини
білий фосфор
білий, воскоподібний,
злегка хемолюмінісцірующій
Термодинамічні властивості
Кристалічна ґратка
Схема атома фосфору
Фосфор відкритий гамбурзьким алхіміком Генніг Бранд в 1669 році. Подібно до інших алхіміків, Бранд намагався відшукати еліксир життя або філософський камінь. а отримав речовину, що світиться.
Трохи пізніше фосфор був отриманий іншим німецьким хіміком - Йоганном Кункель.
Існують дані, що фосфор вміли отримувати ще арабські алхіміки в XII в.
походження назви
У 1669 році Хеннінг Бранд при нагріванні суміші білого піску і випарованої сечі отримав світиться в темряві речовина, назване спочатку «холодним вогнем». Вторинне назву «фосфор» походить від грецьких слів «фос» - світло і «феро» - несу. У давньогрецькій міфології ім'я Фосфор (або Еосфор, грец. Φώσφορος) носив страж Ранкової зірки.
Фосфор отримують з апатитів або фосфоритів в результаті взаємодії з коксом і кремнеземом при температурі 1600 ° С:
Пари, що утворюються білого фосфору конденсуються в приймачі під водою. Замість фосфоритів відновленню можна піддати і інші сполуки, наприклад, метафосфорную кислоту:
Фізичні властивості
Елементарний фосфор в звичайних умовах являє собою кілька стійких аллотропических модифікацій; питання аллотропии фосфору складний і до кінця не вирішене. Зазвичай виділяють чотири модифікації простого речовини - білу, червону, чорну і металевий фосфор. Іноді їх ще називають головними алотропна модифікаціями, маючи на увазі при цьому, що всі інші є різновидом зазначених чотирьох. У звичайних умовах існує тільки три аллотропических модифікації фосфору, а в умовах надвисоких тисків - також металева форма. Всі модифікації розрізняються за кольором. щільності і іншим фізичним характеристикам; помітна тенденція до різкого зменшення хімічної активності при переході від білого до металевого фосфору і наростання металевих властивостей.
Аллотропические модифікації фосфору
білий фосфор
Білий фосфор являє собою білу речовину (через домішок може мати жовтуватий відтінок) з температурою плавлення 44,1 ° С. За зовнішнім виглядом він дуже схожий на очищений віск або парафін. легко ріжеться ножем і деформується від невеликих зусиль. Відливається в інертному атмосфері у вигляді паличок (злитків), він зберігається у відсутності повітря під шаром очищеної води або в спеціальних інертних середовищах. Хімічно білий фосфор надзвичайно активний. Наприклад, білий фосфор повільно окислюється киснем повітря вже при кімнатній температурі і світиться (блідо-зелене свічення). Явище такого роду світіння внаслідок хімічних реакцій окислення називається хемілюмінесценції (іноді помилково фосфоресценції). Білий фосфор не тільки активний хімічно, але і вельми отруйний (викликає ураження кісток, кісткового мозку, некроз щелеп) і легкорастворім в органічних розчинниках. Летальна доза білого фосфору для дорослого чоловіка становить 0,05-0,1 м Розчинністю білого фосфору в сірковуглеці користуються для промислового очищення його від домішок. Щільність білого фосфору з усіх його модифікацій найменша і становить близько 1823 кг / м³.
жовтий фосфор
Неочищений білий фосфор зазвичай називають «жовтий фосфор». Сильноотруйна (ГДК 0,03 мг / м³), вогненебезпечна кристалічна речовина від світло-жовтого до темно-бурого кольору. Питома вага 1,83 г / см³, плавиться при +34 ° C, кипить при +280 ° C. У воді не розчиняється, на повітрі легко окислюється і займається. Горить сліпучим яскраво-зеленим полум'ям з виділенням густого білого диму - дрібних частинок декаоксіда тетрафосфора P4 O10 [3]. Незважаючи на те, що в результаті реакції між фосфором і водою (4Р + 6Н2 Про → РН3 + 3Н3 РО2) виділяється отруйний газ фосфін (РН3), для гасіння фосфору використовують воду у великих кількостях (для зниження температури вогнища загоряння і перекладу фосфору в тверде стан) або розчин сульфату міді (мідного купоросу), після гасіння фосфор засипають вологим піском. Для запобігання від самозаймання жовтий фосфор зберігається і перевозиться під шаром води (розчину хлориду кальцію).
червоний фосфор
Червоний фосфор, також званий фіолетовим фосфором, - це більш термодинамічно стабільна модифікація елементарного фосфору. Вперше він був отриманий в 1847 році в Швеції австрійським хіміком А. Шрёттером при нагріванні білого фосфору при 500 ° С в атмосфері чадного газу (СО) в запаяній скляній ампулі.
Червоний фосфор має формулу (Р4) n і являє собою полімер зі складною структурою. Залежно від способу отримання та ступеня дроблення червоного фосфору, має відтінки від пурпурно-червоного до фіолетового, а в литому стані - темно-фіолетовий з мідним відтінком металевий блиск. Хімічна активність червоного фосфору значно нижче, ніж у білого; йому властива виключно мала розчинність. Розчинити червоний фосфор можливо лише в деяких розплавлених металах (свинець і вісмут), ніж іноді користуються для отримання великих його кристалів. Так, наприклад, німецький фізико-хімік І. В. Гитторф в 1865 році вперше отримав прекрасно побудовані, але невеликі за розміром кристали (фосфор Гитторф). На повітрі червоний фосфор спалахує при високих температурах (при переході в білу форму під час сублімації), і у нього повністю відсутнє явище хемолюмінесценціі. Отруйність його в тисячі разів менше, ніж у білого, тому він застосовується набагато ширше, наприклад, у виробництві сірників (складом на основі червоного фосфору покрита тёрочная поверхню коробок). Щільність червоного фосфору також вище, і досягає 2400 кг / м³ в литому вигляді. При зберіганні на повітрі червоний фосфор в присутності вологи поступово окислюється, утворюючи гігроскопічний оксид. поглинає воду і отсиревает ( «отмокает»), утворюючи в'язку фосфорну кислоту; тому його зберігають в герметичній тарі. При «отмоканіе» - промивають водою від залишків фосфорних кислот, висушують і використовують за призначенням.
Чорний фосфор
Чорний фосфор - це найбільш стабільна термодинамічно і хімічно найменш активна форма елементарного фосфору. Вперше чорний фосфор був отриманий в 1914 році американським фізиком П. У. Бріджменом з білого фосфору у вигляді чорних блискучих кристалів, що мають високу (2690 кг / м³) щільність. Для проведення синтезу чорного фосфору Бриджмен застосував тиск в 2 х 10 9 Па (20 тисяч атмосфер) і температуру близько 200 ° С. Початок швидкого переходу лежить в області 13 000 атмосфер і температурі близько 230 ° С.
Чорний фосфор являє собою чорна речовина з металевим блиском, жирне на дотик і дуже схоже на графіт, і з повністю відсутньою розчинністю у воді або органічних розчинниках. Підпалити чорний фосфор можна, тільки попередньо сильно розжаривши в атмосфері чистого кисню до 400 ° С. Дивною властивістю чорного фосфору є його здатність проводити електричний струм і властивості напівпровідника. Температура плавлення чорного фосфору 1000 ° С під тиском 18 х 10 5 Па.
металевий фосфор
При 8,3 × 10 10 Па чорний фосфор переходить в нову, ще більш щільну і інертну металеву фазу з щільністю 3,56 г / см³, а при подальшому підвищенні тиску до 1,25 х 10 11 Па - ще більш ущільнюється і набуває кубічну кристалічну решітку, при цьому його щільність зростає до 3,83 г / см ³. Металевий фосфор дуже добре проводить електричний струм.
Хімічні властивості
Хімічна активність фосфору значно вище, ніж у азоту. Хімічні властивості фосфору багато в чому визначаються його аллотропной модифікацією. Білий фосфор дуже активний, в процесі переходу до червоного і чорного фосфору хімічна активність різко знижується. Білий фосфор на повітрі світиться в темряві, світіння обумовлене окисленням парів фосфору до нижчих оксидів.
Взаємодія з простими речовинами
Фосфор легко окислюється киснем:
Взаємодіє з багатьма простими речовинами - галогенами. сіркою. деякими металами, проявляючи окисні і відновні властивості:
Фосфіди розкладаються водою і кислотами з утворенням фосфіну