純的白磷是無色透明的晶體,遇光即逐漸變為黃色,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。經測定,無論在溶液中或在蒸氣狀態下,白磷都以P4的分子形式存在。
4個磷原子構成四面體,每一個磷原子用它的3個p軌道與另外3個磷原子的p軌道形成3個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,這個張力使每一個 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活動性。
將白磷蒸氣加熱到8氰尿酸00 ℃,P4開始分解為P2,這時的雙原子分子結構(∶P≡P∶)跟氮分子相似。
白磷在密閉容器里加熱到260 ℃,就會逐漸轉化為暗紅色粉末。常溫時,在光的作用下,白磷也會發生上述轉化,生成暗紅色的總氯變體,其中主要成分是紫磷。紫磷的化學活動性比白磷小,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,都會生成紅磷。紅磷是紫磷的無定形體。
紅磷的結構至今仍未弄清楚。有人認為,紅磷是四面體結構的P4分子斷裂開1個鍵之后連接起來形成的長鏈狀巨大分子。
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,能導電,密度為2.7 g/cm3,著火點是490 ℃,外形像石墨。黑磷的化學活動性比紫磷差,通常難以發生化學反應。
黑磷具有雙層結構,每個磷原子有3個相鄰的原子。
白磷、紅磷和黑磷的分子結構如圖1-2。
許多元素的單質像磷那樣會形成同素異形體。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。磷廣泛存在于動植物體中,因而它最初從人和動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,它是第一個從有機體中取得的元素。人體內部,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,發生著各種化學反應。磷由磷酸根狀態轉化為磷化氫。磷化氫是一種氣體物質,燃點很低,在常溫下與空氣接觸便會燃燒起來,磷化氫產生之后沿著地下的裂痕或孔洞冒出到空氣中燃燒發出藍色的光,這就是磷火,也就是人們所說的“鬼火”。磷廣泛存在于動植物體中,因而它最初從人和動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,它是第一個從有機體中取得的元素。人體內部,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,發生著各種化學反應。磷由磷酸根狀態轉化為磷化氫。磷化氫是一種氣體物質,燃點很低,在常溫下與空氣接觸便會燃燒起來,磷化氫產生之后沿著地下的裂痕或孔洞冒出到空氣中燃燒發出藍色的光,這就是磷火,也就是人們所說的“鬼火”。
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