純的白磷是無色透明的晶體,遇光即逐漸變?yōu)辄S色,所以又叫黃磷。黃磷在隔絕光和空氣的情況下蒸餾,又可變成白色。經(jīng)測(cè)定,無論在溶液中或在蒸氣狀態(tài)下,白磷都以P4的分子形式存在。
4個(gè)磷原子構(gòu)成四面體,每一個(gè)磷原子用它的3個(gè)p軌道與另外3個(gè)磷原子的p軌道形成3個(gè)σ鍵,P4分子中磷原子之間的鍵角是60°。P4分子是有張力的分子,這個(gè)張力使每一個(gè) P—P鍵的鍵能降低,這說明了為什么白磷在常溫下有很高的化學(xué)活動(dòng)性。
將白磷蒸氣加熱到8氰尿酸00 ℃,P4開始分解為P2,這時(shí)的雙原子分子結(jié)構(gòu)(∶P≡P∶)跟氮分子相似。
白磷在密閉容器里加熱到260 ℃,就會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為暗紅色粉末。常溫時(shí),在光的作用下,白磷也會(huì)發(fā)生上述轉(zhuǎn)化,生成暗紅色的總氯變體,其中主要成分是紫磷。紫磷的化學(xué)活動(dòng)性比白磷小,但仍能被硝酸氧化成磷酸。紫磷跟氯酸鉀一起摩擦可以劇烈燃燒。
白磷或紫磷跟三溴化磷一起煮沸,都會(huì)生成紅磷。紅磷是紫磷的無定形體。
紅磷的結(jié)構(gòu)至今仍未弄清楚。有人認(rèn)為,紅磷是四面體結(jié)構(gòu)的P4分子斷裂開1個(gè)鍵之后連接起來形成的長(zhǎng)鏈狀巨大分子。
將白磷在1 210 MPa下加熱,就得到黑磷。黑磷呈鐵灰色,具有金屬光澤,能導(dǎo)電,密度為2.7 g/cm3,著火點(diǎn)是490 ℃,外形像石墨。黑磷的化學(xué)活動(dòng)性比紫磷差,通常難以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
黑磷具有雙層結(jié)構(gòu),每個(gè)磷原子有3個(gè)相鄰的原子。
白磷、紅磷和黑磷的分子結(jié)構(gòu)如圖1-2。
許多元素的單質(zhì)像磷那樣會(huì)形成同素異形體。形成同素異形體有下列三種方式:(1)組成分子的原子數(shù)目不同,如氧氣(O2)和臭氧(O3);(2)晶體里原子的排列方式不同,如金剛石和石墨;(3)晶體里分子的排列方式不同,如斜方硫和單斜硫。磷廣泛存在于動(dòng)植物體中,因而它最初從人和動(dòng)物的尿以及骨骼中取得。這和古代人們從礦物中取得的那些金屬元素不同,它是第一個(gè)從有機(jī)體中取得的元素。人體內(nèi)部,除絕大部分是由碳、氫、氧三種元素組成外,還含有其他一些元素,如磷、硫、鐵等。人體的骨骼里含有較多的磷化鈣。人死了,軀體里埋在地下腐爛,發(fā)生著各種化學(xué)反應(yīng)。磷由磷酸根狀態(tài)轉(zhuǎn)化為磷化氫。磷化氫是一種氣體物質(zhì),燃點(diǎn)很低,在常溫下與空氣接觸便會(huì)燃燒起來,磷化氫產(chǎn)生之后沿著地下的裂痕或孔洞冒出到空氣中燃燒發(fā)出藍(lán)色的光,這就是磷火,也就是人們所說的“鬼火”。磷廣泛存在于動(dòng)植物體中,因而它最初從人和動(dòng)物的尿以及骨骼中取得。這和古代人們從礦物中取得的那些金屬元素不同,它是第一個(gè)從有機(jī)體中取得的元素。人體內(nèi)部,除絕大部分是由碳、氫、氧三種元素組成外,還含有其他一些元素,如磷磷、硫、鐵等。人體的骨骼里含有較多的磷化鈣。人死了,軀體里埋在地下腐爛,發(fā)生著各種化學(xué)反應(yīng)。磷由磷酸根狀態(tài)轉(zhuǎn)化為磷化氫。磷化氫是一種氣體物質(zhì),燃點(diǎn)很低,在常溫下與空氣接觸便會(huì)燃燒起來,磷化氫產(chǎn)生之后沿著地下的裂痕或孔洞冒出到空氣中燃燒發(fā)出藍(lán)色的光,這就是磷火,也就是人們所說的“鬼火”。
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