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  • 1 # 我是阿嘛

    磷的同素異形體主要有三種:白磷、紅磷、黑磷。

    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,這說明了為什麼白磷在常溫下有很高的化學活動性。

    將白磷蒸氣加熱到800 ℃,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個鍵之後連線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。

    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)晶體裡原子的排列方式不同,如金剛石和石墨;(3)晶體裡分子的排列方式不同,如斜方硫和單斜硫。

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