Модификация фосфором

Таблица В.ЗО. Полиморфные модификации фосфора

Указать аллотропные модификации фосфора и различия в их свойствах. Сохраняются лн эти различия после перехода фосфора в газообразное состояние Как доказать, что красный и белый фосфор представляют собой аллотропные модификации одного и того же элемента [c.231]

Красный и особенно черный фосфор химически намного устойчивее белого. Так, если белый фосфор на воздухе самовоспламеняется при 50 С, го красный — выше 250°С, а черный — выше 400°С. В отличие от белого высокополимерные модификации фосфора не ядовиты. Вследствие высокой химической активности белый фосфор хранят под водой и по возможности в темноте. [c.367]

Молекулы фосфора в парообразном состоянии со- стоят из четырех атомов. Образующиеся пары фосфора по реакции (1) конденсируют в приемнике под водой без доступа воздуха. В литературе нет единого мнения по поводу того, сколько аллотропных модификаций имеет фосфор высказываются различные суждения, и некоторые из авторов утверждают, что существует более десяти аллотропных модификаций фосфора. [c.306]

Охарактеризуйте термодинамическую возможность самопроизвольных превращений аллотропных модификаций фосфора. Используйте данные, приведенные в таблице. [c.133]

Покажите возможные пространственные сочетания атомов фосфора друг с другом и опишите строение основных полиморфных модификаций фосфора. [c.70]

У модификаций фосфора наблюдается явление монотропии, при котором превращение модификаций может осуществляться лишь в одном направлении, часто через расплавленное состояние. Равновесие между двумя модификациями не может установиться, поскольку метастабильная модификация плавится до достижения температуры превращения твердых фаз. Так, белый фосфор, содержащий в молекулярной решетке тетраэдрические молекулы Р4 (7 пл = 44 С) может быть переведен в черный фосфор либо при нагревании до 220°С и одновременном действии ударной волны (1,2 ГПа), либо при длительном отжиге при 220—370 °С в присутствии катализатора — металлической ртути. Черный фосфор — термодинамически наиболее устойчивая модификация фосфора вплоть до 550 °С. Он построен из полимерных гофрированных сеток, причем каждый атом фосфора связан с другими тремя ковалентными связями. [c.367]

Превращение черного фосфора в белый возможно лишь через состояние газа. При конденсации паров, состоящих из молекул Р4, образуется более энергоемкая и менее плотная белая модификация фосфора. Это соответствует правилу Оствальда, согласно которому сначала образуется наименее устойчивая модификация, переходящая через промежуточные ступени в наиболее устойчивую. Из этого правила имеются и исключения. Например, при термическом разложении карбида кремния выделяется графит, хотя энтальпия образования алмаза больше на 2,8 кДж/моль (при нормальных условиях). [c.367]

Азот образует двухатомные молекулы с кратной и очень прочной связью и с очень коротким расстоянием между атомами (0,109 нм). Белый фосфор построен из тетраэдрических молекул (Р4), в которых отсутствуют связи повышенной кратности за счет рп—рл-связывания. Фосфор имеет три основные полиморфные модификации. Сведения о структурах и свойствах этих модификаций фосфора приведены в табл. В.ЗО. Белый фосфор переходит в красный при 400 °С. У мышьяка и сурьмы известны также металлоподобные модификации. [c.530]

Черный кристаллический фосфор при атмосферном давлении является полупроводником, его электросопротивление уменьшается по сравнению с белым фосфором в 10 раз плотность его 2,6 г/см структура черного фосфора орторомбическая с параметрами й=0,331 нм, = 1,047 нм, с = 0,437 нм. Результаты измерений упругости пара и теплоты реакций различных модификаций фосфора с раствором брома в сероуглероде показали, что черный фосфор -- наиболее стабильная модификация фосфора. Наряду с кристаллическим черным фосфором образуется и черный аморфный фосфор. Аморфная модификация образуется из белого фосфора при значениях р и / на р—/-фазовой диаграмме этого элемента, которые лежат несколько ниже линии с координатами [c.154]

Однако большинство авторов считают все-таки, что существуют три главные модификации фосфора белый, красный и черный. Показано, что молекулы белого фосфора состоят из четырех атомов и имеют состав Р4. [c.306]

Каковы условия перехода белого фосфора в красный Какая модификация фосфора при обычных условиях является более устойчивой [c.185]

Все остальные простые вещества твердые. Для некоторых из них определен состав молекул Р4 (белая модификация фосфора), Зз, Тем (так называемая цепочечная структура). В твердых веществах атомы (ионы) расположены в узлах кристаллической решетки. Структура последней оказывает влияние на температуру плавления простых веществ. [c.100]

Выделяющиеся нары фосфора состоят из двухатомных молекул Р=Р, существующих в интервале температур от 1000 до 2000°С. - При температурах ниже 1000 С молекулы Рг комбинируют в Р4 (см. рис. 32, б), которые сохраняются при конденсации паров в жидкость (/кнп = 275 С) и при.ее затвердевании (/ л = 44,1 С). При этом образуется наиболее химически активная (и ядовитая) белая модификация фосфора. 1 [c.263]

Всего известно 11 модификаций фосфора (в том числе желты й и к о р и ч н е в ы й). Наиболее плотная из них — черный фосфор, являющийся полупроводником (a =1,5 эВ) и по внешнему виду напоминающий графит. В эту полимерную модификацию фосфор переходит при повышенной температуре (200°С) и высоком давлении (1,2 ГПа). [c.264]

Всего известно 11 модификаций фосфора (в том числе желтый и коричневый). Наиболее плотная из них — черный фосфор, являющийся полупроводником (АЕ = 1,5 эВ) и по внешнему виду напоминающий графит. В эту полимер- [c.352]

Каким методом было установлено число атомов в молекуле белого фосфора и почему нельзя применять этот метод к другим модификациям фосфора [c.253]

Фосфор образует целый ряд аллотропных модификаций. Главные из них — белый, красный и черный фосфор. Физические свойства аллотропных модификаций фосфора приведены в таблице 27. При высоких давлениях можно получить еще несколько аморфных модификаций фосфора. [c.125]

Белая модификация фосфора, получающаяся при конденсации паров, имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой дислоцированы молекулы Р4. Из-за слабости межмолекулярных сил белый фосфор летуч, легкоплавок, режется ножом и растворяется в органических растворителях, например в сероуглероде. Белый фосфор весьма реакционноспособное вещество. Он энергично взаимодействует с кислородом, галогенами, серой и металлами. Окисление фосфора на воздухе сопровождается разогреванием гг свечением. Поэтому белый фосфор хранят под водой, с которой он не реагирует. Белый фосфор очень токсичен смертельная доза для человека составляет 0,15 г. [c.270]

При длительном хранении, а также прн нагревании белый фосфор переходит в красную модификацию. В технике этот процесс проводят без доступа воздуха, под давлением и при температуре около 300 "С. Красная модификация фосфора стабильнее белой. Красный фосфор представляет собой полимерное вещество, нерастворимое в сероуглероде, менее токсичное, чем белый фосфор. Окисляется красный фосфор труднее белого, не светится в темноте и воспламеняется лишь выше 250 °С. Полимерная структура красного фосфора приведена ниже [c.270]

Несмотря на ограниченную применимость зонной теории, она позволяет судить о возможности изменения характера проводимости в зависимости от внешних условий (давления и температуры). С точки зрения зонной теории основной критерий полупроводимости — это отсутствие перекрывания валентной зоны и зоны проводимости, т. е. наличие зоны запрещенных энергий АЕ (см. рис. 129). Если создать условия, обеспечивающие сближение атомов кремния на расстояние, меньшее Го (д,о Гр), то, как видно из рис. 129, 35/зЗ-гибридная валентная зона и 45-зона проводимости перекрываются и при этом кремний должен обладать металлическими свойствами. Эти условия можно реализовать при всестороннем сжатии под высоким давлением, когда рыхлая тетраэдрическая структура полупроводникового кремния переходит в плотноупакованную структуру металлического типа. Давления, при которых возможен такой переход, как правило, весьма высоки (10 н-10 МПа). Так, при сжатии красной модификации фосфора (изолятор) под давлением 1,2-10 МПа наблюдается переход в более плотную полупроводниковую модификацию (черный фосфор) с шириной запрещенной зоны 0,33 эВ. Дальнейшее сжатие (2,0-10 МПа) приводит к появлению металлической проводимости в черном фосфоре. Переход от рыхлых структур к плотноупакованным металлическим сопровождается уменьшением энтропии аналогично тому, как это происходит при кристаллизации. Напротив, при переходе от плотной упаковки к более рыхлой структуре энтропия возрастает, поскольку увеличиваются амплитуда колебаний атомов и связанная с этим неопределенность положения их в узлах кристаллической решетки. Это эквивалентно увеличению неупорядоченности в кристалле (А5>0). Такой переход реализуется, например, при нагре- [c.320]

Белый фосфор представляет собой молекулярную решетку, состоящую из отдельных молекул Р 4, а потому имеет небольшую скрытую теплоту плавления и плавится при низкой температуре (абсолютное значение температуры плавления зависит, как уже было отмечено, от свойств как кристаллической, так и жидкой фаз). Фиолетовый фосфор построен, по-видимому, из длинных цепей, связанных дуг с другом, тетраэдров Р4. Известно, по крайней мере, шесть модификаций фиолетового фосфора, но они очень плохо до сих пор изучены. На рис. 152 нанесены примерно области существования различных модификаций фосфора. [c.277]

Физические свойства. Простое вещество фосфор может существовать в виде нескольких аллотропных модификаций. Все они представляют собой твердые вещества кристаллического или аморфного строения. Наиболее известными и устойчивыми модификациями фосфора являются белый, красный и черный фосфор. [c.397]

Каковы важнейшие аллотропные модификации фосфора В чем их отличие друг от друга [c.405]

Для мышьяка и сурьмы кроме а-формы известны и другие полиморфные модификации. Так, при конденсации пара мышьяка на охлаждаемой жидким азотом поверхности образуются желтые, мягкие, как воск, кристаллы кз бической сингонии, подобные белому фосфору. Превращение желтого мышьяка в стабильную о -ромбоэдрическую форму обычно протекает через стадию образования так называемого черного мышьяка, также похожего на аналогичную модификацию фосфора. При 290°С черный мышьяк превращается в обычный серый металлический мышьяк. Аналогичные превращения наблюдаются и у сурьмы. [c.419]

Характер химической связи и особенности структуры свидетельствуют о возможности появления у неорганических полимеров полупроводимости. Действительно, из перечисленных полимеров полупроводниками являются селен, теллур, некоторые модификации фосфора и мышьяка. [c.490]

Аллотропная модификация фосфора - белый (иногда его называют желтый) фосфор входит в состав напалма - боевого зажигательного вещества, применение которого приводило к многочисленным летальным исходам. Наличие фосфора в смеси напалма объясняется его способностью к самовоспламенению на открытом воздухе. Фосфор - это твердое вещество с т. пл. 44 °С, поэтому его транспортируют обычно в жидком виде. Эффект ожога от фосфора значительно усиливается, если на пораженный участок тела попадает несгоревший белый фосфор [Brown,1978]. [c.449]

Присутствие молекулы Р4 в белом фосфоре проявляется в его повышенной химической активности. 5р -гибридные орбитали, обычно располагающиеся под углом друг к другу от 90 до 120 , в тетраэдре Р сильно деформированы (угол 60°). В то же время осуществление spd -гибpидизaции, которой и соответствует угол 60°, требует большой энергии возбуждения. Отсюда понятна высокая реакционная способность белого фосфора. Как видно из табл. В.ЗО, полиморфные модификации фосфора обнаруживают существенные различия в своем химическом поведении. [c.532]

По сравнению с азотом для фосфора отрицательная поляризация менее характерна наличие свободных валентпых орбиталей Зо -состояния и неразделенной электронной пары при атоме фосфора создает возможность возникновения между атомами фосфора ковалентной связи по дативному механизму, что повышает прочность связи Р—Р по сравнению со связью М—N. Это находит отражение, в частности, в образовании различных аллотропических модификаций фосфора Р( — белый фосфор и высокомолекулярные модификации красного и черного фосфора. [c.303]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

На рис. 27 приведена диаграмма состояния фосфора. Ее интересная особенность состоит в том, что одна из твердых модификаций фосфора — белый фосфор —при всех температурах обладает более высоким давлением пара, чем фиолетовый фосфор, т. е. химический потенциал белого фосфора всегда больше, чем фиолетового. Белы фосфор является метастабильно существующей фазой. Из рис. 27 ясно, что белый фосфор можно получить из переохлажденного жидкого фосфора (метастабильное состояние равновесия в точке 2), но переход белого фосфора в фиолетовый необратим. Такое превращение называют монотропным или односторонним, чтобы подчеркнуть, что непосредственный переход от фиолетового фосфора к белому при 7= onst невозможен. Из переохлажденной жидкости можно получить как одну, так и другую модификацию фосфора. Это связано с тем, что химический потенциал фосфора в переохлажденной жидкости больше химического потенциала фосфора в каждой из твердых фаз. Б этом случае оба [c.125]

Свойства аллотропных модификаций фосфора объясняются их строением. Более полно изучено строеннг белого фосфора. Он имеет молекулярную кристаллическую решетку. Его молекулы четырех-атомны и имеют форму правильной трехгранной пирамиды. Каждый атом фосфора находится в одной из вершин пирамиды (рис. 3.4). Как все вещества с молекулярной решеткой, белый фосфор легко плавится и летуч. Он хорошо растворяется в органических растворителях. [c.119]

Элементарный фосфор химически более активен, чем азот, и в свободном состоянии в природе не встречается. Атомы фосфора объединяются в двухатомные Рз, четырехатомные Р4 и полимерные 2п - молекулы. Молекулы 2 (аналогичные N2) существуют лишь при температурах выше 1000°С, распад на атомы начинается лишь выше 2000°С. Известны несколько адлотрошак модификаций фосфора. Белый фосфор - кристаллический порошок, ядовит, самовозгорается на воздухе при 50 °С, поэтому хранят его под водой и в темноте. При длительном нагревании (280 - 340 С) переходит в 1срасный фосфор - кристаллический порошок, устойчив (температура самовозгорания более 250 °С), не ядовит, химически инертен, используется в спичечном производстве. Черный фосфор можно получить из белого при t=200° и Р=12000 атм. Черный фосфор химически устойчив, не ядовит, температура самовозгорания более 400°С. В технике белый фосфор получают прокаливанием фосфата кальция с углем и песком в электропечах при 1500°С [c.68]

Наиболее стабильной модификацией фосфора является черный фосс1юр. Черный фосфор получают аллотропным превращением белого фосфора при температуре 220 °С и давлении 1200 МПа. По внешнему виду он напоминает графит. Кристаллическая структура черного фосфора слоистая, состоящая нз гофрированных слоев (рис. 49). Как и в красном фосфоре, здесь атом фосфора связан кова- [c.270]

Для мышьяка и сурьмы кроме а-формы известны и другие полиморфные модификации. Так, при конденсации пара мышьяка на охлаждаемой жидким азотом поверхности образуются желтые, мягкие, как воск, кристаллы кубической сингонии, подобные белому фосфору. Превращение желтого мышьяка в стабильную -ромбоэдрическую форму обычно протекает через стадию образования так называемого черного мышьяка, также похожего на аналогичную модификацию фосфора. Если желтый мышьяк — диэлектрик, то черный обладает полупроводниковыми свойствами (АЕ = = 1,2 эВ). При 290 °С черный мышьяк превращается в обычный серый металлический мышьяк. Аналогичные превращения наблюдаются и у сурьмы. Желтая сурьма получается при пропускании воздуха через сжиженный ЗЬНз. Эта модификация чрезвычайно нестабильна и уже при 50 °С превращается в обычную серую металлическую сурьму. Черную сурьму получают конденсацией пара сурьмы на охлаждаемых подложках. Как и черный мышьяк, она обладает полупроводниковыми свойствами (АЛ =0,12 эВ), но сохраняет пх лишь до О С. Для висмута полиморфные модификации неизвестны. [c.285]

Вещество будет обладать полупроводниковыми свойствами, если в данном состоянии обеспечиваются условия образования насыщенных парноэлектронных связей хотя бы у одного из компонентов (у анионообразователя). В элементарных полупроводниках ковалентная связь образуется заполнением 5- и /з-орбиталей всех атомов. Эти полупроводники подчиняются так называемому правилу октета 8—М, согласно которому атом в ковалентном кристалле имеет 8—N ближайших соседей (уУ — номер группы Периодической системы). Так, кремний, германий и а-олово имеют координационное число 4 (Л = 4), для полупроводниковых модификаций фосфора, [c.318]

Свойства аллотропных модификаций фосфора объясняются их строением. Более подробно изучено строение белого фосфора. Он имеет молекулярную кристаллическую решетку. Его молекулы четырехатом-ны (Р — тетрафосфор) и имеют форму правильной трехгранной пира-Р [c.200]

Свойства аллотропных модификаций фосфора объясняются их стрюонием. Более подробно изучено ст1К>ение белого фосфора Он имеет молекулярную кристаллическую решетку. р]го молекулы четы-рехатомны (Р4 - тетрафосфор) и имеют форму правильной трехгран- [c.240]

Фосфор образует несколько аллотропических модификаций. Белый фосфор — мягкое кристаллическое вещество, состоит из молекул 4, ядовит, хорошо растворим в сероуглероде (растворитель). При нагревании белого фск ф6ра образуется красный фосфор, который в отличие от белого ие ядовит и не растворяется в сероуглероде. Наиболее химически устойчивая модификация фосфора — черный фосфор. [c.86]

Наиболее стабильной модификацией фосфора является черный фосфор. Его получают аллотропным превращением белого фосфора при температуре 220" С и давлении 1200 МПа. По внешнему виду он напоминает графит. Кристаллическая структура черного фосфора слоистая, состоящая из гофрированных слоев (рис. 150). Как и в красном фосфоре, здесь каждый атом фосфора связан ковалентными связями с тремя соседями. Расстояние между атомами фосфора соседнего слоя 0,387 нм. Белый и красный фосфор — диэлектрики, а черный фосфор — полупроводник с шириной запрещенной зоны 0,33 эВ. В химическом отношении черный фосфор наименее реакционноспособеи, воспламеняется лишь при нагревании выше 400° С. [c.411]

Если учесть, что разница мел<ду полупроводниками и диэлектриками только количественная, то можно сказать, что наличие только металлической связи между атомами исключает полупроводниковые свойства вещества (из этого не надо делать вывода о том, что в обычных условиях металлическая составляющая связи в полупроводниках полностью отсутствует). Для полупроводников типичны ковалентные и ионно-ковалситиые связи. Музер л Пирсон отмечают, что в составе всех известных неорганических полупроводииков всегда есть неметаллические атомы какого-либо из эле.ментов IVA—VIIA подгрупп. Зонная теория не объясняет этого факта. Собственно полупроводниками являются элементарные вещества этих групп (углерод, кремний, германий, а-олово, некоторые модификации фосфора, мышьяка, сурьмы, селен, теллур). Сюда надо отнести и бор. Некоторые черты полупроводниковых свойств имеют сера и иод. Слева и снизу от этих элементов в системе находятся мета.ллы, а выше и правее— типичные диэлектрики. [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология