磷的同素异形体

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提示:本条目的主题不是磷的同位素

這裏列出同素异形体,同素异形体是两种或以上由相同元素组成的单质相互之间的称谓(如石墨金刚石互为同素异形体)。

白磷[编辑]

白磷样品
白磷分子

白磷(黄磷),分子式P4,白色固体,质软,有剧毒,致死量为0.25g。实验室置于冷水中保存。常用于化学武器。34°C时可在空气中自燃,生成白色烟雾,主要成分为五氧化二磷(烟)以及五氧化二磷于空气中水结合生成的磷酸(雾),方程式为:

P4 + 5O2 → 2P2O5

白磷在常温下可以和空气中的氧气反应(这也是白磷在黑暗中可以发光的反应式):

P4 + O2 → P4O + O
O + O2 → O3
两个方程式合起来为:P4 + 2O2 → P4O + O3[1]

武器[编辑]

白磷弹是手榴弹、炮弹、炸弹的一种,利用了白磷在空气中自燃的性质。利用白磷本身毒性的化学武器也曾被研制。 起初白磷弹曾被当作燃烧弹使用,但后来由于其给交战国士兵造成的巨大身体及心理创伤而逐渐被各国弃用,转而作为目标指示弹及烟雾弹使用。

美軍跟伊拉克武裝分子在伊拉克費盧杰激戰多個月,其間用過白磷彈。

2007年以色列進攻加沙城时曾使用过该武器。

2009年初以色列對加薩發動軍事攻擊,造成數千平民百姓死傷,而曾參與指揮作戰的准將與上校2名高階軍官,因證實作戰期間使用白磷彈遭受懲處,以色列國防軍形象蒙上陰影。

安全[编辑]

过去,不慎误服白磷后常用硫酸铜溶液洗胃。但是,硫酸铜有毒,会损害肾脏和大脑。目前,在美国等国家已经不再使用。在一本美国海军编制的手册中則推荐使用碳酸氢盐溶液来中和磷酸。[2]

红磷[编辑]

紅磷的外觀

紅磷的一種同素異形體,因呈紅色而得名。

把白磷加熱至 250°C 或暴露於陽光下一段時間即可獲得紅磷。紅磷的結構屬多分子不規則排列。

用途[编辑]

可當火柴摩擦面。

俄羅斯和前蘇聯地區,紅磷是一種監控物質,因為紅磷可用作非法生產安非他明類的興奮劑

黑磷結構

黑磷[编辑]

黑磷是一种有金属光泽的晶体,它是用白磷在很高压强(12000大氣壓)和较高温度下转化而形成的,实用价值不大。

种类[编辑]

目前知道的黑磷有四种:斜方、菱形、立方和无定形。无定形的黑磷在125°C时开始向红磷转变。

结构[编辑]

黑磷具有像石墨的片状结构和導電性,黑磷晶体有一些本质特征:如晶体内不仅有共价键,还有离子键范德华力,是磷最不活躍的同素异形体。

紫磷[编辑]

紫磷加熱至300°C才能在空氣中被點燃,不溶於所有的溶劑,具有金屬光澤,因此雖非金屬卻稱作金屬磷。[來源請求]

紫磷可透過把白磷以500°C溶解在盛有熔融的的密封管中18小時製得。此外,透過在一密封管中以530°C加熱紅磷,密封管的上半部維持在444°C,亦可製得紫磷結晶。

若紫磷在一充滿惰性氣體中(如氮氣或二氧化碳)被加熱則會昇華,得出的氣體會凝華為白磷。

参考资料[编辑]

  1. ^ 无机化学丛书.第四卷.13.5磷的化学性质.P194.张青莲 主编
  2. ^ US Navy's Treatment of Chemical Agent Casualties and Conventional Military Chemical Injuries: FM8-285: Part 2 Conventional Military Chemical Injuries. [2009-05-05]. [失效連結]