Белый фосфорпредставляет собой аллотропную форму химического элемента фосфора., обычно представленный молекулярной формулой P4. Несмотря на то, что фосфор называется белым, его цвет больше напоминает воск или желтоватый. Белый фосфор считается наиболее стабильной формой фосфора, хотя он и не является наиболее термодинамически стабильным.
Белый фосфор имеет мало прямого применения в промышленности, обычно его преобразуют в красный аллотроп, который имеет более прямое применение и менее токсичен. Однако белый фосфор используется в военных конфликтах как дымящее вещество, для освещения, а также для создания пожаров, так как белый фосфор воспламеняется при контакте с воздухом и при температуре чуть выше 30 °С.
Читайте также: Какие аллотропные формы серы вы знаете?
Краткое описание белого фосфора
- Белый фосфор — аллотропная форма фосфора, представленная формулой P4.
- Имеет желтоватый цвет, близкий к цвету воска.
- Его можно производить из фосфоритных пород, песка и кокса при высоких температурах.
- Он очень плохо растворяется в воде и воспламеняется при температуре чуть выше 30°С.
- Он не получил широкого применения в промышленности, но является основной элементарной формой производимого фосфора.
- Его используют в конфликтах и войнах как агент, вызывающий дым, пожары и для освещения.
- Он имеет более прямое применение, чем белый фосфор, а также менее токсичен, чем он.
Что такое белый фосфор?
Белый фосфор одна из 12 существующих аллотропных форм химический элемент фосфор, обычно обозначаемый как P4.
В древние времена моча была единственным известным источником фосфора. и, следовательно, все исследования этого элемента ссылались на его выработку из мочи. Фосфор, полученный в этом процессе, имел белый (или желтоватый, воскоподобный) цвет, что вызывало что белый фосфор был первой аллотропной формой этого элемента, что также принесло ему большую пользу. слава.
Сзади, Во второй половине XIX века было обнаружено, что белый фосфор можно получать путем нагревания фосфоритных пород., с песком и коксом. Этот метод был усовершенствован для современного способа получения белого фосфора, заключающегося в использовании электрическая печь (достигающая температуры в диапазоне от 1400 до 1500 ° C) для нагрева фосфоритной руды (Здесь3(ПЫЛЬ4)2), песок (кремнезем, SiO2) и кокс (углерод).
2Ca3(ПЫЛЬ4)2 + 6 SiO2 + 10 С → П4 + 6 CaSiO3 + 10 СО
Пары фосфора конденсируются, образуя воскообразное твердое вещество, нерастворимое в воде.
Состав белого фосфора
Белый фосфор традиционно является наиболее стабильной формой фосфора., хотя на самом деле он метастабилен (его нагревание приводит к термодинамически более стабильным аллотропным формам — красной и черной).
Он появляется в кристаллической форме в виде молекул P.4 тетраэдрический со связями P—P длиной, равной 221 пм.. Растворим в бензоле, PCl.3 и К.С.2, очень мало растворим в воде. Фактически, белый фосфор хранится в воде, чтобы предотвратить его окисление.
Во влажном воздухе он подвергается хемилюминесцентному окислению, излучая зеленое свечение и медленно превращаясь в P.4О8 и3.
Чем полезен белый фосфор?
Белый фосфор имеет широкое применение в военной промышленности, как дымогенератор и для снаряжения снарядов и гранат.
В промышленности в целом его производят в виде элементарного фосфора из фосфатных пород, который затем перерабатывают в красный фосфор., еще одна аллотропная форма, имеющая другое химическое поведение. Красный фосфор имеет более широкое общее применение: его используют для производства спичек, фосфида алюминия, антипиренов и в пиротехнических целях. Белый фосфор также является основным способом производства соединений более высокой чистоты, которые могут содержать фосфор. Он также производит PCl3, посредством реакции с Cl2.
См. также: Ведь спичка в коробке или на палке?
Использование белого фосфора на войне
Белый фосфор используется в военных целях из-за его самовоспламенения при низких температурах: выше 50 °C. (некоторые авторы говорят, что выше 34 °C), при контакте с воздухом белый фосфор воспламеняется с образованием пятиокиси фосфора. (П4О10).
→ Бомба из белого фосфора
Белый фосфор воспламеняется при низких температурах. Вот почему, использование белого фосфора в качестве зажигательного оружия распространено в конфликтах. Его использование основано не на летальном исходе, а, скорее, на создании огня, освещения или даже дымовой завесы для содействия бегству или отступлению войск. Образование дыма происходит, когда температура достаточно высока по отношению к температуре начала самовоспламенения аллотропной формы.
Поскольку существуют вышеупомянутые виды использования белого фосфора (освещение, дымовая завеса и пропаганда огня), международные конвенции не запрещают его использование в конфликтах. Конвенция ООН по химическому оружию (КХО) не считает его химическим оружием. Единственная проблема заключается в том, что, если белый фосфор будет использоваться для поджога людей непосредственно против гражданских целей, он может нарушить Протокол III Конвенции о конкретных видах обычного оружия (CCCW). Однако этот факт должен быть подтвержден расследованием компетентных органов.
→ Последствия воздействия белого фосфора
После возгорания огонь белого фосфора трудно потушить. Очень легко прилипает к коже и одежде, вызывая значительные ожоги. Более того, даже после первоначальной обработки белый фосфор может вновь воспламениться, если он все еще находится в контакте с воздухом. Поэтому крайне важно удалить любые следы фосфора из ран.
На первых порах необходима промывка водой и солевыми растворами, так как это может не только снизить температуры, а также остановить горение и удалить любые следы разбавленной фосфорной кислоты, которые могут иметь был сформирован. Поглощение фосфора при ожоге может привести к отклонениям уровня кальция и фосфора в организме, что может быстро привести к гипокальциемия и гиперфосфатемия, что может быть причиной фатальная сердечная аритмия.
Дым чрезвычайно раздражает слизистые оболочки, где он соединяется с водой, образуя фосфорную кислоту. Вдыхание дыма с белым фосфором приводит к раздражение дыхательных путей, вызывающее кашель, головную боль и отсроченный отек легких.
Белый фосфор очень токсичен для человека и быстро всасывается в кровь и печень. Прием внутрь 100 мг может привести к летальному исходу из-за печеночной недостаточности. Медленное и продолжительное воздействие небольших количеств также приводит к ужасным последствиям. Наиболее частым состоянием является спичечная челюсть, от которого пострадали несколько рабочих фосфорных заводов в конце 19 - начале 20 века.
Различия между белым фосфором и красным фосфором
Белый и красный фосфор различные аллотропные формы химического элемента фосфора., оба представлены P4.
Красный фосфор можно получить из белого фосфора. путем нагревания в инертной атмосфере при температуре 540 К (267 °С). Впервые он был получен Антоном фон Шеттером в 1845 году.
Существует несколько кристаллических форм красного фосфора. Одним из них является Хитторф (также известный как фиолетовый фосфор), который состоит из длинной и сложной фосфорной цепи.
Красный фосфор менее плотен, чем белый, имеет более высокую температуру плавления и менее реакционноспособен.. Кроме того, красный фосфор также не считается токсичным, что делает обращение с ним проще и безопаснее.
Источники
ЧОУ, Т.-Д.; ЛИ, Т.-В.; ЧЕН, С.-Л.; ТУНГ, Ю.-М.; ДАИ, Н.-Т.; ЧЕН, С.-Г.; ЛИ, Ч.-Х.; ЧЕН, Т.-М.; ВАН, Х.-Дж. Лечение ожогов белым фосфором. Бернс, н. 27, с. 492-497, 2001.
Хаускрофт, К. И.; ШАРП, А. Г. Неорганическая химия. 2. ред. Pearson Education Limited: Лондон, 2005 г.
Келли, П. Ф. Фосфор: Неорганическая химия. В: Энциклопедия неорганической химии. 2. ред. Уайли: Нью-Джерси, 2005.
ВСЕМИРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ. Белый фосфор. Всемирная организация здравоохранения, 20 октября. 2023. Доступно в: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/white-phosphorus.
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fosforo-branco.htm
