Чи зможете ви описати алотропні модифікації фосфору? Наша стаття присвячена властивостям саме цієї речовини. У природі існує кілька аллотропних модифікацій фосфору. Давайте познайомимося з цією темою докладніше.

Поняття про аллотропии

Хімічні елементи можуть утворювати різні види простих речовин. Це явище і називається аллотропией. Вона може бути обумовлена двома причинами. У першому випадку - це різна кількість атомів елемента в речовині. Наприклад, кисень і озон. Вони складаються з Оксигена. Тільки в склад першого газу входять два атоми, а другий - три.


Алотропія фосфору має іншу природу. З'єднуючись, його атоми здатні формувати кристалічні ґратки різних типів. Як це можливо? В молекулі цієї речовини утворюється три ковалентні зв'язки. Але вони попарно зв'язані тільки одним. Інші дві одиниці валентності використовуються для приєднання третього і четвертого атомів. Таким чином, формується або атомна або молекулярна кристалічна решітка.

Фосфор у природі

У звичайних умовах ця речовина не зустрічається в чистому вигляді. Це відбувається з-за його великої хімічної активності. Основними сполуками фосфору є солі, фосфорити і апатити. Атоми фосфору входять до складу клітинних мембран, кісткової тканини і нуклеїнових кислот, які є носіями спадкової інформації.

Властивості і назва аллотропних модифікацій фосфору

В залежності від виду кристалічної решітки дана речовина може бути представлена декількома модифікаціями. Це білий, жовтий, червоний і чорний. Свої назви алотропні модифікації фосфору отримали завдяки кольору. В умовах високого тиску білий і червоний фосфор перетворюється в чорний. Фізичні властивості кожного виду мають різкі відмінності. Давайте розглянемо кожен з них окремо.

Білий фосфор

Отримання даної аллотропной модифікації фосфору можна назвати "фантастичної випадковістю". В кінці XVII століття німецький алхімік Хеннінг Бранд трудився над отриманням філософського каменю. Згідно легендам того часу, він володів надзвичайними властивостями: чорні метали перетворювати на золото, дарувати вічне життя і свободу. Випарівая сечу, вчений отримав сухий залишок. Оскільки дана речовина світилося в темряві, Бранд вирішив, що це і є філософський камінь. Насправді? це і був білий фосфор. Розглянемо властивості та будова даною аллотропной модифікації фосфору. Це кристалічна речовина безбарвного або жовтуватого кольору. Його твердість невелика - під водою білий фосфор можна різати ножем. Він не розчиняється у воді, плавиться при температурі 44 градуси за Цельсієм. Дана аллотропная модифікація фосфору відрізняється від всіх інших значною хімічною активністю. Вже при 40 градусах він вступає в реакцію з киснем і запалюється. Ця форма є самою отруйною.

Жовтий фосфор

Ця речовина відноситься до групи сильно отруйних. Жовтим фосфором називають неочищений білий. Він легко загорається на повітрі. При цьому утворюється яскраво - зелене полум'я і виділяється велика кількість білого їдкого диму. Оскільки жовтий фосфор здатна самозайматися, зберігають і перевозять його тільки під шаром води.

Червоний фосфор

Алотропні модифікації фосфору можуть перетворюватися один в одного. Для цього необхідні певні умови. Так, при тривалому нагріванні в умовах підвищеного тиску і при наявності вуглекислого газу білий фосфор перетворюється в червоний. Вперше цю реакцію здійснив в кінці XIX століття австрійський хімік Ріттер Шреттера. Червоний фосфор хімічно менш активний. Це речовина розчиняється тільки в розплавленому свинці і вісмут. Процес загоряння при підвищенні температури не відбувається. Червоний фосфор перетворюється в пару, яка потім - у білий. А от щоб сталося займання, необхідно вдарити або розтерти це речовина. Дана модифікація менш отруйна, ніж білий. Тому його широко використовують у виробництві сірників в якості основи речовини терткової поверхні коробка.

Чорний фосфор

Лише в XX столітті стало відомо, що фосфор утворює алотропні модифікації, які є найбільш стабільною і найменш активною його формою. Це чорний фосфор. На цей раз відкриття належало американському фізику Персі Бриджмену, який був лауреатом Нобелівської премії. Але високу нагороду він отримав не за отримання чорного фосфору, а за створення приладу, здатного створювати високий атмосферний тиск. Це і стало однією з умов, при яких червоний фосфор перетворюється в чорний. Візуально дана модифікація нагадує графіт. Це кристали чорного кольору з металевим блиском, жирні на дотик, нерозчинні у воді і органічних речовин. Плавиться це речовина тільки при температурі 1000 градусів.

Області застосування

Порівнявши властивості і будова аллотропних модифікацій фосфору, стає зрозумілим велика кількість сфер використання цієї речовини. Розглянемо деякі з них. Жовтий фосфор, який утворює густу димову завісу, робить це речовина сировиною для оборонної і військової промисловості. Зокрема його використовують при виготовленні трасуючих куль. Фосфорна доріжка, яка утворюється при пострілі, тягнеться впродовж цілого кілометра. Здатність фосфору світитися використовують при виробництві фарб.
Широке застосування знаходять багато сполуки фосфору. У сукупності з сірої червона модифікація використовується для отримання сірників. Хлорид використовують в якості пластифікатора і добавки для боротьби з шкідниками. Хімічний елемент фосфор необхідний всім живим організмам для нормального розвитку. Його щоденна норма становить близько 15 грамів. Поповнити ці запаси можливо завдяки споживанню злакових, бобових і молочних продуктів. Отже, фосфор - це хімічний елемент, який може знаходитися у вигляді кількох простих речовин. Іншими словами - утворювати алотропні модифікації. В залежності від виду кристалічної гратки це може бути білий, жовтий, червоний або чорний фосфор. Кожна з цих модифікацій має відмінні від інших фізичні та хімічні властивості, фізіологічний вплив на організм і область застосування.