Pouvez-vous décrire les modifications allotropiquesphosphore? Notre article est consacré aux propriétés de cette substance particulière. Il existe plusieurs modifications allotropiques du phosphore dans la nature. Apprenons à connaître ce sujet plus en détail.
Le concept d'allotropie
Les éléments chimiques peuvent se formertypes de substances simples. Ce phénomène s'appelle l'allotropie. Cela peut être dû à deux raisons. Dans le premier cas, il s'agit d'un nombre d'atomes différent d'un élément dans une substance. Par exemple, l'oxygène et l'ozone. Ils se composent d'oxygène. Seul le premier gaz contient deux atomes et le second - trois.
L'allotropie du phosphore est de nature différente. Lorsqu'ils sont connectés, ses atomes sont capables de former des réseaux cristallins de différents types. Comment est-ce possible? Dans la molécule de cette substance, trois liaisons covalentes se forment. Mais par paires, ils sont reliés par un seul. Les deux autres unités de valence sont utilisées pour attacher les troisième et quatrième atomes. Ainsi, un réseau cristallin atomique ou moléculaire est formé.
Phosphore dans la nature
Dans des conditions normales, cette substance ne se trouve pas dansforme pure. Cela est dû à sa grande activité chimique. Les principaux composés du phosphore sont les sels - phosphorites et apatites. Les atomes de phosphore font partie des membranes cellulaires, du tissu osseux et des acides nucléiques, porteurs d'informations héréditaires.
Propriétés et nom des modifications allotropiques du phosphore
Selon le type de réseau cristallincette substance peut être présentée sous plusieurs modifications. Il est blanc, jaune, rouge et noir. Les modifications allotropiques du phosphore tirent leur nom de la couleur. Dans des conditions de haute pression, le phosphore blanc et rouge vire au noir. Les propriétés physiques de chaque espèce sont radicalement différentes. Regardons chacun d'eux séparément.
Phosphore blanc
Obtention de cette modification allotropique du phosphorepeut être qualifié d '"accident fantastique". À la fin du XVIIe siècle, l'alchimiste allemand Henning Brand travaille à l'obtention de la pierre philosophale. Selon les légendes de cette époque, il avait des propriétés étonnantes: transformer les métaux ferreux en or, donner la vie éternelle et la liberté. En évaporant l'urine, le scientifique a reçu un résidu sec. Puisque cette substance brillait dans le noir, Brand décida qu'il s'agissait de la pierre philosophale. Réellement? c'était du phosphore blanc.
Considérez les propriétés et la structure de cet allotropiquemodification du phosphore. C'est une substance cristalline incolore ou jaunâtre. Sa dureté est faible - le phosphore blanc peut être coupé avec un couteau sous l'eau. Il est insoluble dans l'eau et fond à 44 degrés Celsius.
Cette modification allotropique du phosphore diffèrede tous les autres ayant une activité chimique significative. Déjà à 40 degrés, il réagit avec l'oxygène et s'enflamme. Cette forme est la plus toxique.
Phosphore jaune
Cette substance appartient au groupe des très toxiques. Le blanc non raffiné est appelé phosphore jaune. Il est hautement inflammable à l'air. Cela produit une flamme verte brillante et produit une grande quantité de fumée blanche âcre. Le phosphore jaune étant capable de combustion spontanée, il n'est stocké et transporté que sous une couche d'eau.
Phosphore rouge
Les modifications allotropiques du phosphore peuventse transformer l'un en l'autre. Cela nécessite certaines conditions. Ainsi, avec un chauffage prolongé dans des conditions de pression accrue et en présence de dioxyde de carbone, le phosphore blanc se transforme en rouge. Cette réaction a été réalisée pour la première fois à la fin du XIXe siècle par le chimiste autrichien Ritter Schrötter.
Le phosphore rouge est chimiquement moins actif. Cette substance ne se dissout que dans le plomb fondu et le bismuth. Le processus de combustion ne se produit pas lorsque la température augmente. Le phosphore rouge se transforme en vapeur, qui se transforme ensuite en blanc. Mais pour qu'un incendie se produise, il est nécessaire de frapper ou de broyer cette substance.
Cette modification est moins toxique que le blanc. Par conséquent, il est largement utilisé dans la production d'allumettes comme base de la substance de la surface de grille de la boîte.
Phosphore noir
Ce n'est qu'au XXe siècle qu'on a appris que leforme des modifications allotropiques, qui sont la forme la plus stable et la moins active. C'est du phosphore noir. Cette fois, la découverte appartenait au physicien américain Percy Bridgman, lauréat du prix Nobel. Mais il a reçu un prix élevé non pas pour avoir obtenu du phosphore noir, mais pour avoir créé un appareil capable de créer une pression atmosphérique élevée. C'était l'une des conditions dans lesquelles le phosphore rouge se transforme en noir.
Visuellement, cette modification ressemble au graphite. Ce sont des cristaux de couleur noire avec un éclat métallique, gras au toucher, insolubles dans l'eau et les substances organiques. Cette substance ne fond qu'à une température de 1000 degrés.
Domaines d'application
Comparaison des propriétés et de la structure des allotropesmodifications du phosphore, un grand nombre de domaines d'utilisation de cette substance devient clair. Considérons certains d'entre eux. Le phosphore jaune, qui forme un écran de fumée dense, fait de cette substance une matière première pour les industries de défense et militaire. En particulier, il est utilisé dans la fabrication de balles traceurs. La piste de phosphore, qui se forme lors du tir, s'étend sur un kilomètre entier. La capacité du phosphore à briller est utilisée dans la production de peintures.
De nombreux composés sont largement utilisésphosphore. En combinaison avec le gris, la modification rouge est utilisée pour obtenir des correspondances. Le chlorure est utilisé comme plastifiant et additif antiparasitaire.
L'élément chimique phosphore est nécessaire à tous les êtres vivantsorganismes pour un développement normal. Son apport quotidien est d'environ 1,5 gramme. La reconstitution de ces réserves est possible grâce à la consommation de céréales, de légumineuses et de produits laitiers.
Ainsi, le phosphore est un élément chimique quipeut se présenter sous la forme de plusieurs substances simples. En d'autres termes, pour former des modifications allotropiques. Selon le type de réseau cristallin, il peut s'agir de phosphore blanc, jaune, rouge ou noir. Chacune de ces modifications a des propriétés physiques et chimiques différentes, des effets physiologiques sur le corps et le domaine d'application.
