磷的同素異形體

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提示:本條目的主題不是磷的同位素

這裡列出同素異形體,同素異形體是兩種或以上由相同元素組成的單質相互之間的稱謂(如石墨金剛石互為同素異形體)。

白磷[編輯]

白磷樣品
白磷分子

白磷(黃磷),分子式P4,白色固體,質軟,有劇毒,致死量為0.25g。實驗室置於冷水中保存。常用於化學武器。34°C時可在空氣中自燃,生成白色煙霧,主要成分為五氧化二磷(煙)以及五氧化二磷於空氣中水結合生成的磷酸(霧),方程式為:

P4 + 5O2 → 2P2O5

白磷在常溫下可以和空氣中的氧氣反應(這也是白磷在黑暗中可以發光的反應式):

P4 + O2 → P4O + O
O + O2 → O3
兩個方程式合起來為:P4 + 2O2 → P4O + O3[1]

武器[編輯]

白磷彈是手榴彈、炮彈、炸彈的一種,利用了白磷在空氣中自燃的性質。利用白磷本身毒性的化學武器也曾被研製。 起初白磷彈曾被當作燃燒彈使用,但後來由於其給交戰國士兵造成的巨大身體及心理創傷而逐漸被各國棄用,轉而作為目標指示彈及煙霧彈使用。

美軍跟伊拉克武裝分子在伊拉克費盧傑激戰多個月,其間用過白磷彈。

2007年以色列進攻加薩城時曾使用過該武器。

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[編輯]

過去,不慎誤服白磷後常用硫酸銅溶液洗胃。但是,硫酸銅有毒,會損害腎臟和大腦。目前,在美國等國家已經不再使用。在一本美國海軍編製的手冊中則推薦使用碳酸氫鹽溶液來中和磷酸。[2]

紅磷[編輯]

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[編輯]

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[編輯]

黑磷是一種有金屬光澤的晶體,它是用白磷在很高壓強(12000大氣壓)和較高溫度下轉化而形成的,實用價值不大。

種類[編輯]

目前知道的黑磷有四種:斜方、菱形、立方和無定形。無定形的黑磷在125°C時開始向紅磷轉變。

結構[編輯]

黑磷具有像石墨的片狀結構和導電性,黑磷晶體有一些本質特徵:如晶體內不僅有共價鍵,還有離子鍵范德華力,是磷最不活躍的同素異形體。

紫磷[編輯]

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。

參考資料[編輯]

  1. ^ 無機化學叢書.第四卷.13.5磷的化學性質.P194.張青蓮 主編
  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]