Alotropii de fosfor
Acest articol sau secțiune pe tema chimiei nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Fosforul este un element chimic care poate exista sub forma mai multor alotropi , dintre care cele mai frecvente sunt fosforul roșu și alb .
Fosfor alb
Fosforul alb este un solid molecular format din tetraedri P 4 , alăturat de forțele Van der Waals . Distanța PP în tetraedru este de 2,21 Å cu unghiuri de 60 °: aceasta generează solicitări interne la structura de aproximativ 100 kJ / mol , ceea ce îl face cel mai puțin stabil dintre formele alotropice. Are aspect ceros, se topește la 44,1 ° C (319,25 K) formând un lichid incolor care fierbe la 282 ° C (555 K). Este toxic prin ingestie și inhalare, provoacă necroză osoasă și este depozitat sub apă sau azot la 40 ° C (313 K), expus la aer, arde.
Fosfor roșu
Fosforul roșu este o formă alotropă amorfă de fosfor care nu există în natură. Se obține pornind de la fosforul alb prin încălzirea acestuia la 260 ° C pentru o lungă perioadă de timp și în absența aerului.
Fosfor violet
Fosforul violet este, de asemenea, cunoscut sub numele de "Hittorf Metallic Phosphorus". În 1865, Johann Wilhelm Hittorf a încălzit fosforul roșu într-un tub închis la 530 ° C, menținând vârful tubului la 444 ° C. Cristale mari monoclinice opace sau romboedrice sublimate. Fosforul purpuriu poate fi preparat prin dizolvarea fosforului alb în plumb topit într-un tub închis la 500 ° C timp de 18 ore. Cu îngheț lent, alotropul Hittorf cristalizează. Cristalele pot apărea atunci când plumbul este dizolvat în acid azotic diluant și urmat de fierberea acidului azotic concentrat.
Fosfor negru
Fosforul negru este cel mai rar alotrop de fosfor și cel mai stabil datorită structurii sale cristaline compuse din straturi paralele de inele hexagonale condensate, ceea ce îl face similar cu grafenul. Distanța PP în hexagoane este de 0,25 Å, cu unghiuri de 122 de grade, ceea ce îl face cea mai stabilă dintre formele alotrope. Foi pot fi produse în două moduri: prin exfoliere, aceeași metodologie utilizată pentru grafit și prin bombardarea unui bloc brut cufundat într-un lichid cu unde sonore de înaltă frecvență. Are culoarea neagră, metalică și este un semiconductor, ceea ce explică studiile asupra acestuia care vizează crearea unor tranzistoare mai eficiente decât cele din siliciu, deoarece electronii nu pierd energie atunci când sunt prinși într-un strat bidimensional și este capabil să schimbe spațiul de bandă și schimbă polaritatea (n, p, ambipolar) pur și simplu prin variația grosimii sau adăugarea unor metale. După unele teste a fost chiar mai conductiv decât grafenul. Are, de asemenea, un decalaj de bandă "modelabil", ceea ce duce la studii în multe domenii ale tehnologiei acestui alotrop. Utilizarea sa în optică este, de asemenea, studiată, deoarece dacă este răspândită pe o suprafață, devine transparentă. Este extrem de rezistent și flexibil și are un punct de topire foarte ridicat, chiar dacă absoarbe căldura și, prin urmare, se studiază utilizarea sa ca izolator. Împarte structura cu fagure cu grafen și fiecare gaură are un diametru cuprins între 50 și 100 nm. Structura sa cristalină se degradează la contactul cu oxidanții. Problema poate fi inhibată prin punerea în contact cu amoniacul. Nu are aplicații. Este extrem de rar în natură și poate fi găsit combinat cu alte alotropi (de exemplu, fosfor alb). Este toxic deoarece intră în celule și dăunează membranelor celulare.
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe alotropii de fosfor
