Fosforo amunicija. Kai kurie stebuklai, susiję su fosforu

Kristalinė siera Sieros dioksidas (kristaluose)

Siera

Siera S yra kieta, trapi, geltona kristalinė medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra 119,3 °C. Tačiau nepainiokite šios sieros su degtukuose randama siera. Siera Degtukų galvutėse daugiausia yra sudėtingų medžiagų, iš kurių viena yra kalio chloratas (KClO3), kuris gali savaime užsidegti dėl trinties ar temperatūros.

- paprasta medžiaga ir čia yra kaip vienas iš komponentų, sudarančių degtuko galvutę.:

Sieros modifikacijos Yra dvi sieros modifikacijos: trapi siera Ir plastikinė siera . 113 °C temperatūroje

kristalinė siera

ištirpsta į geltoną, vandeningą skystį. . Išlydyta siera 187°C temperatūroje tampa labai klampi ir greitai tamsėja. Tuo pačiu metu keičiasi jo struktūrinė būklė. O sierą pakaitinus iki 445 °C, ji užverda. Verdančią sierą plona srovele įpylę į šaltą vandenį, galite gauti plastikinę sierą – į gumą panašią modifikaciją, susidedančią iš polimerinių grandinių. Šioje būsenoje siera gali deformuotis ir ištempti nesuirdama. Tačiau vos kelias dienas pagulėjęs ore, jis vėl virsta trapia medžiaga.

Siera yra dielektrikas. Jis gali tarnauti kaip šilumos izoliatorius. Siera lengvai oksiduoja beveik visus metalus, išskyrus auksą Au, platiną Pt ir rutenį Ru. Siera oksiduoja šarminius (natrio Na, kalio K, ličio Li, kalcio Ca) ir šarminius žemės metalus (aliuminį Al, magnio Mg) net kambario temperatūroje. Ore dega mėlyna liepsna ir susidaro sieros dioksidas SO 2 (dujos, turinčios nemalonų kvapą). Deginant sierą vandenilyje, susidaro nuodingos dujos – vandenilio sulfidas.

Daugelis produktų, kai jie sugenda, skleidžia specifinį vandenilio sulfido kvapą. arba sieros trioksidas SO 3 kambario temperatūroje yra bespalvis, lengvai lakus skystis (t virimo temperatūra = 45 °C), kuris laikui bėgant virsta į asbestą panašia modifikacija, susidedančia iš blizgių šilkinių kristalų. Sieros anhidrido pluoštai yra stabilūs tik sandariame inde. Sugerdami drėgmę iš oro, jie virsta tirštu, bespalviu skysčiu - oleumu (iš lot. oleum - „aliejus“). Nors formaliai oleumas gali būti laikomas SO 3 tirpalu H 2 SO 4.

Sieros dioksidas pasižymi stipriu balinamuoju poveikiu: jei, pavyzdžiui, raudona rožė įdedama į indą su sieros dioksidu SO 2, ji praras spalvą.

Fosforas

Ši medžiaga gali būti dviejų formų: raudonasis fosforas trapi siera baltasis fosforas(taip pat vadinamas baltuoju fosforu geltonasis fosforas).

Baltasis fosforas (arba geltonasis fosforas) yra nuodinga, labai reaktyvi, minkšta, šviesiai geltonos spalvos vaškinė medžiaga, tirpi anglies disulfide ir benzene. Ore baltas fosforas užsidega 34 °C temperatūroje ir dega ryškia balta liepsna, sudarydamas fosforo oksidą. Baltasis fosforas tirpsta 44,1°C temperatūroje ir šviečia tamsoje. Gali stipriai nudeginti patekus ant odos.

Labai nuodinga: mirtina dozė apie 0,1 g (maždaug tiek pat, kiek kalio cianido – 0,12 g). Dėl savaiminio užsidegimo ore pavojaus baltas fosforas yra laikomas po vandens sluoksniu.

o juodasis fosforas yra mažiau toksiški, nes yra nelakūs ir praktiškai netirpsta vandenyje. Baltasis fosforas jau būna kambario temperatūros, o kitos fosforo modifikacijos kaitinamos reaguoja su daugybe paprastų medžiagų: halogenais (fluoru, chloru, bromu, jodu, astatinu), deguonimi, siera, kai kuriais metalais. Jei baltąjį fosforą kaitinate iki 300 0 C negaudami oro, jis palaipsniui virsta raudonuoju fosforu.

Raudonasis fosforas yra kietas, netoksiškas, nešviečia tamsoje ir savaime neužsidega.

Raudonojo fosforo pavadinimas reiškia keletą modifikacijų, kurios skiriasi tankiu ir spalva: jis svyruoja nuo oranžinės iki tamsiai raudonos ir net violetinės. Visos veislės raudonasis fosforas netirpsta organiniuose tirpikliuose, palyginti su baltuoju fosforu, yra mažiau reaktyvūs (raudonasis fosforas užsidega ore esant t>200 °C)

Vanduo netirpdo fosforo. Paprastai jis ištirpinamas etilo alkoholyje.

Jei jie sako, kad fosforas šviečia, tada jie tik reiškia baltasis fosforas! Kiekviena viršūnė savo molekulėje (piramidės su trikampio pagrindu viršūnėse) turi elektronų porą, esančią už įsivaizduojamos piramidės paviršiaus. Fosforo atomai yra „atviri“ ir lengvai pasiekiami bet kokiems kitų elementų – oksiduojančių medžiagų – atomams (pavyzdžiui, deguoniui iš oro). Turimos fosforo elektronų poros tarnauja kaip „masalas“ visiems kitiems atomams, kurie yra pasirengę prijungti kažkieno elektroną (turintys didelį elektronegatyvumą). Baltasis fosforas ne veltui švyti – jis oksiduojasi – pirma, tarp fosforo atomų išsidėsto deguonies atomai. Tai vyksta tol, kol visos laisvųjų elektronų poros yra prijungtos prie deguonies. Po to baltas fosforas nustoja švytėti ir virsta fosforo oksidas P2O5.

Fosforo oksidas yra gana stabili medžiaga, tačiau ji aktyviai reaguoja su vandeniu, sudarydama metafosforo rūgštį HPO 3 ir ortofosforo rūgštį H 3 PO 4

Fosforo rūgštys

Kai fosforo oksidas P2O5 ištirpsta vandenyje, jis susidaro fosforo rūgštis H3PO4. Ši rūgštis yra viena iš silpnųjų rūgščių, todėl su dauguma metalų nereaguoja, o tik pašalina oksido plėvelę nuo jų paviršiaus. Jis dažnai naudojamas taisant elektros įrangą, lituojant elektronines plokštes ir kt. Tai geras rūdžių valiklis.

Fosforas sudaro dvi rūgštis: viena yra ortofosforo rūgštis, antroji metafosforinis(HPO 3). Tačiau antroji rūgštis nėra stabilus junginys ir greitai oksiduojasi, sudarydamas ortofosforo rūgštį.

Fosforas- periodinės lentelės 3 periodo ir VA grupės elementas, eilės numeris 15. Elektroninė atomo formulė [ 10 Ne]3s 2 3p 3, stabili oksidacijos būsena junginiuose +V.

Fosforo oksidacijos būsenos skalė:

Fosforo elektronegatyvumas (2,32) yra žymiai mažesnis nei tipiškų nemetalų ir šiek tiek didesnis nei vandenilio. Sudaro įvairias deguonies turinčias rūgštis, druskas ir dvejetainius junginius, pasižymi nemetalinėmis (rūgštinėmis) savybėmis. Dauguma fosfatų netirpsta vandenyje.

gamtoje - tryliktas elementas pagal cheminį gausumą (šeštas tarp nemetalų), randamas tik chemiškai surišto pavidalo. Gyvybinis elementas.

Fosforo trūkumas dirvožemyje kompensuojamas įvedant fosforo trąšas – daugiausia superfosfatų.

Allotropinės fosforo modifikacijos

Raudonasis ir baltasis fosforas P. Yra žinomos kelios laisvos formos alotropinės fosforo formos, iš kurių pagrindinės yra baltasis fosforas R 4 ir raudonasis fosforas Pn. Reakcijų lygtyse alotropinės formos vaizduojamos kaip P (raudona) ir P (balta).

Raudonasis fosforas susideda iš skirtingo ilgio Pn polimero molekulių. Amorfinis, kambario temperatūroje lėtai virsta baltuoju fosforu. Kaitinamas iki 416 °C, sublimuojasi (garams vėsstant kondensuojasi baltas fosforas). Netirpus organiniuose tirpikliuose. Cheminis aktyvumas yra mažesnis nei baltojo fosforo. Ore jis užsidega tik kaitinamas.

Jis naudojamas kaip reagentas (saugesnis už baltąjį fosforą) neorganinėje sintezėje, kaitinamųjų lempų užpildas ir dėžių tepalo komponentas degtukų gamyboje. Nenuodingas.

Baltasis fosforas susideda iš P4 molekulių. Minkštas kaip vaškas (pjaustomas peiliu). Lydosi ir verda nesuirdamas (lydymosi temperatūra 44,14 °C, verda 287,3 °C, p 1,82 g/cm3). Oksiduojasi ore (tamsoje šviečia žaliai su didele mase, galimas savaiminis užsidegimas). Ypatingomis sąlygomis jis paverčiamas raudonuoju fosforu. Gerai tirpsta benzene, eteriuose, anglies disulfide. Nereaguoja su vandeniu, laikomas po vandens sluoksniu. Ypatingai chemiškai aktyvus. Pasižymi redokso savybėmis. Atkuria tauriuosius metalus iš jų druskų tirpalų.

Jis naudojamas H 3 P0 4 ir raudonojo fosforo gamyboje, kaip organinės sintezės reagentas, lydinių deoksidatorius ir padegamoji medžiaga. Degantį fosforą reikia gesinti smėliu (bet ne vandeniu!). Itin nuodingas.

Svarbiausių fosforo reakcijų lygtys:

Fosforo gamyba pramonėje

- fosforito redukcija karštu koksu (kalciui surišti pridedamas smėlis):

Ca 3 (PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 2 R+ 5СО (1000 °С)

Fosforo garai atšaldomi ir gaunamas kietas baltas fosforas.

Raudonasis fosforas ruošiamas iš baltojo fosforo (žr. aukščiau, priklausomai nuo sąlygų, polimerizacijos laipsnis n (P n) gali būti skirtingas).

Fosforo junginiai

Fosfinas PH 3. Dvejetainis junginys, fosforo oksidacijos būsena yra III. Bespalvės dujos, turinčios nemalonų kvapą. Molekulė turi nepilno tetraedro struktūrą [: P(H) 3 ] (sp 3 hibridizacija). Šiek tiek tirpsta vandenyje, su juo nereaguoja (skirtingai nei NH 3). Stiprus reduktorius, dega ore, oksiduojasi iki HNO 3 (konc.). Pridedamas HI. Naudojamas organinių fosforo junginių sintezei. Labai nuodingas.

Svarbiausių fosfino reakcijų lygtys:

Fosfino gavimas laboratorijos:

Casp2 + 6HCl (dil.) = 3CaCl + 2 RNZ

Fosforo (V) oksidas P 2 O 5. Rūgštinis oksidas. Baltas, termiškai stabilus. Kietoje ir dujinėje būsenoje P 4 O 10 dimeras turi keturių tetraedrų struktūrą, sujungtą išilgai trijų viršūnių (P - O-P). Labai aukštoje temperatūroje jis monomerizuojasi iki P 2 O 5 . Taip pat yra stiklinis polimeras (P 2 0 5) n Jis itin higroskopiškas, stipriai reaguoja su vandeniu ir šarmais. Atkurta baltuoju fosforu. Pašalina vandenį iš deguonies turinčių rūgščių.

Jis naudojamas kaip labai veiksminga sausinimo priemonė kietoms medžiagoms, skysčiams ir dujų mišiniams džiovinti, reagentas fosfatinių stiklų gamyboje ir alkenų polimerizacijos katalizatorius. nuodingas.

Fosforo oksido +5 svarbiausių reakcijų lygtys:

Kvitas: fosforo deginimas sausame ore.

Ortofosforo rūgštis H3P04. Okso rūgštis. Balta medžiaga, higroskopinė, galutinis P 2 O 5 sąveikos su vandeniu produktas. Molekulė turi iškreipto tetraedro [P(O)(OH) 3 ] struktūrą (sp 3 -hibridisadis), turi kovalentines σ-jungtis P - OH ir σ, π-ryšis P=O. Lydosi nesuirdamas ir suyra toliau kaitinant. Jis gerai tirpsta vandenyje (548 g/100 g H 2 0). Silpna rūgštis tirpale, ją neutralizuoja šarmai, o ne visiškai amoniako hidratas. Reaguoja su tipiniais metalais. Dalyvauja jonų mainų reakcijose.

Kokybinė reakcija – tai geltonų sidabro (I) ortofosfato nuosėdų nusodinimas. Jis naudojamas mineralinių trąšų gamyboje, sacharozei skaidyti, kaip organinės sintezės katalizatorius ir kaip ketaus ir plieno antikorozinių dangų komponentas.

Svarbiausių ortofosforo rūgšties reakcijų lygtys:

Fosforo rūgšties gamyba pramonėje:

verdantis fosfatas sieros rūgštyje:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 (konc.) = 2 H3PO4+ 3CaSO4

Natrio ortofosfatas Na 3 PO 4. Oksosolis. Baltas, higroskopiškas. Tirpsta nesuirdamas, termiškai stabilus. Jis gerai tirpsta vandenyje, hidrolizuojasi prie anijono ir sukuria labai šarminę aplinką tirpale. Tirpale reaguoja su cinku ir aliuminiu.

Dalyvauja jonų mainų reakcijose.

Kokybinė reakcija į PO 4 3- joną

— geltonų sidabro (I) ortofosfato nuosėdų susidarymas.

Jis naudojamas „nuolatiniam“ gėlo vandens kietumui pašalinti, kaip ploviklių ir nuotraukų ryškinimo priemonių komponentas bei kaip reagentas gumos sintezėje. Svarbiausių reakcijų lygtys:

Kvitas: visiškas H 3 P0 4 neutralizavimas natrio hidroksidu arba pagal reakciją:

Natrio vandenilio fosfatas Na 2 HPO 4. Rūgštinė okso druska. Baltas, vidutiniškai kaitinant suyra nesilydant. Jis gerai tirpsta vandenyje ir hidrolizuojasi anijonu. Reaguoja su H 3 P0 4 (konc.), neutralizuojamas šarmais. Dalyvauja jonų mainų reakcijose.

Kokybinė reakcija į HPO 4 2- joną— geltonų sidabro (I) ortofosfato nuosėdų susidarymas.

Naudojamas kaip emulsiklis karvės pienui kondensuoti, maisto pasterizatorių ir fotobaliklių komponentas.

Svarbiausių reakcijų lygtys:

Kvitas: nepilnas H 3 P0 4 neutralizavimas natrio hidroksidu praskiestame tirpale:

2NaOH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2O

Natrio divandenilio ortofosfatas NaH 2 PO 4. Rūgštinė okso druska. Baltas, higroskopiškas. Vidutiniškai kaitinant suyra nelydant. Jis gerai tirpsta vandenyje, H 2 P0 4 anijonas yra grįžtamai disociuojamas. Neutralizuotas šarmais. Dalyvauja jonų mainų reakcijose.

Kokybinė reakcija į H 2 P0 4 joną - geltonų sidabro ortofosfato nuosėdų susidarymas (1).

Jis naudojamas stiklo gamyboje, plieno ir ketaus apsaugai nuo korozijos ir kaip vandens minkštiklis.

Svarbiausių reakcijų lygtys:

Kvitas: nepilnas H 3 PO 4 neutralizavimas natrio hidroksidu:

H3PO4 (konc.) + NaOH (praskiestas) = NaH2PO4+ H2O

Kalcio ortofosfatas Ca 3(PO 4)2- Oksosolis. Balta, ugniai atspari, termiškai stabili. Netirpus vandenyje. Suyra su koncentruotomis rūgštimis. Lydymosi metu atkuriamas koksu. Pagrindinis fosforito rūdų komponentas (apatitas ir kt.).

Jis naudojamas fosforui gauti fosforo trąšų (superfosfatų) gamyboje, keramikos ir stiklo nusodinti milteliai naudojami kaip dantų pastų komponentas ir polimerinis stabilizatorius.

Svarbiausių reakcijų lygtys:

Fosforo trąšos

Ca(H 2 P0 4) 2 ir CaS0 4 mišinys vadinamas paprastas superfosfatas, Ca(H 2 P0 4) 2 su CaНР0 4 priedu - dvigubas superfosfatas, juos lengvai pasisavina augalai maitindamiesi.

Vertingiausios trąšos yra ammofosas(sudėtyje yra azoto ir fosforo), yra amonio rūgšties druskų NH 4 H 2 PO 4 ir (NH 4) 2 HPO 4 mišinys.

Fosforo (V) chloridas PCI5. Dvejetainis ryšys. Baltas, lakus, termiškai nestabilus. Molekulė turi trigonalinės bipiramidės struktūrą (sp 3 d-hibridizacija). Kietoje būsenoje dimeras P 2 Cl 10 su jonine struktūra PCl 4 + [PCl 6 ] - . „Dūmai“ drėgname ore. Labai reaktyvus, visiškai hidrolizuojamas vandens, reaguoja su šarmais. Atkurta baltuoju fosforu. Jis naudojamas kaip chloro agentas organinėje sintezėje. nuodingas.

Svarbiausių reakcijų lygtys:

Kvitas: fosforo chlorinimas.

Fosforas yra svarbus gyvosios ir negyvosios gamtos komponentas. Jis randamas Žemės gelmėse, vandenyje ir mūsų kūne, o akademikas Fersmanas netgi pravardžiavo jį „gyvybės ir minties elementu“. Nepaisant naudingumo, baltasis fosforas gali būti itin pavojingas ir nuodingas. Pakalbėkime išsamiau apie jo savybes.

Elemento atidarymas

Fosforo atradimo istorija prasidėjo nuo alchemijos. Nuo XV amžiaus Europos mokslininkai nekantrauja rasti filosofinį akmenį arba „didįjį eliksyrą“, kuriuo bet kurį metalą galėtų paversti auksu.

XVII amžiuje alchemikas Hennigas Brandas nusprendė, kad kelias į „stebuklingąjį reagentą“ eina per šlapimą. Jis yra geltonas, o tai reiškia, kad jame yra aukso arba jis yra kaip nors su juo susijęs. Mokslininkas kruopščiai rinko medžiagą, ją apgynė, o paskui distiliavo. Vietoj aukso jis gavo baltą medžiagą, kuri švytėjo tamsoje ir gerai degė.

Brandas atradimą pavadino „šalta ugnimi“. Vėliau panašiu būdu gauti fosforą sugalvojo airių alchemikas Robertas Boyle'as ir vokietis Andreasas Maggrafas. Pastarasis į šlapimą taip pat pridėjo anglies, smėlio ir mineralinio fosgenito. Vėliau medžiaga buvo pavadinta phosphorus mirabilis, o tai išvertus kaip „stebuklingas šviesos nešėjas“.

Šviečiantis elementas

Fosforo atradimas tapo tikra sensacija tarp alchemikų. Vieni karts nuo karto bandė nusipirkti paslaptį, kaip gauti medžiagą iš Brand, kiti bandė ten patekti patys. XVIII amžiuje buvo įrodyta, kad elemento yra organizmų kaulų liekanose, ir netrukus atsidarė kelios gamyklos jo gamybai.

Prancūzų fizikas Lavoisier įrodė, kad fosforas yra paprasta medžiaga. Periodinėje lentelėje jis yra 15. Kartu su azotu, stibiu, arsenu ir bismutu jis priklauso pniktidų grupei ir apibūdinamas kaip nemetalas.

Elementas yra gana dažnas gamtoje. Procentais jis užima 13 vietą pagal žemės plutos masę. Fosforas aktyviai sąveikauja su deguonimi ir nėra laisvos formos. Jo yra daugelyje mineralų (daugiau nei 190), pavyzdžiui, fosforituose, apatituose ir kt.

Baltasis fosforas

Fosforas yra kelių formų arba alotropų. Jie skiriasi vienas nuo kito tankiu, spalva ir cheminėmis savybėmis. Paprastai yra keturios pagrindinės formos: baltasis, juodasis, raudonasis ir metalinis fosforas. Kiti pakeitimai yra tik pirmiau minėtų dalykų mišinys.

Baltasis fosforas yra labai nestabilus. Esant normalioms apšvietimo sąlygoms, jis greitai pasidaro raudonas, tačiau esant aukštam slėgiui, pajuoduoja. Jo atomai yra išsidėstę tetraedro pavidalu. Jis turi kristalinę molekulinę gardelę, kurios molekulinė formulė P4.

Taip pat pabrėžiu geltonąjį fosforą. Tai ne dar viena medžiagos modifikacija, o nerafinuoto baltojo fosforo pavadinimas. Jis gali turėti šviesiai arba tamsiai rudą atspalvį ir pasižymi stipriu toksiškumu.

Baltojo fosforo savybės

Medžiagos konsistencija ir išvaizda primena vašką. Jis turi česnako kvapą ir yra riebus liesti. Fosforas yra minkštas (be didelių pastangų galima pjaustyti peiliu) ir deformuojamas. Po valymo jis tampa bespalvis. Jo skaidrūs kristalai blizga saulėje ir atrodo kaip deimantai.

Jis tirpsta 44 laipsnių temperatūroje. Medžiagos aktyvumas pasireiškia net kambario temperatūroje. Pagrindinė fosforo savybė yra jo gebėjimas chemiliuminescencija arba švyti. Oksiduodamas ore, jis skleidžia baltai žalią šviesą ir laikui bėgant savaime užsidega.

Medžiaga praktiškai netirpsta vandenyje, tačiau gali joje degti ilgai kontaktuojant su deguonimi. Jis gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose, tokiuose kaip anglies disulfidas, skystas parafinas ir benzenas.

Fosforo panaudojimas

Žmogus „prisijaukino“ fosforą tiek taikiems, tiek kariniams tikslams. Medžiaga naudojama fosforo rūgščiai gaminti, kuri naudojama trąšoms. Anksčiau jis buvo plačiai naudojamas vilnai dažyti ir šviesai jautrioms emulsijoms gaminti.

Baltasis fosforas nėra plačiai naudojamas. Pagrindinė jo vertė yra degumas. Taigi medžiaga naudojama padegamiesiems šoviniams. Šio tipo ginklai buvo aktualūs per abu pasaulinius karus. Jis buvo naudojamas Gazos kare 2009 m., taip pat Irake 2016 m.

Raudonasis fosforas naudojamas plačiau. Jis naudojamas kurui, tepalams, sprogmenims ir degtukų galvutėms gaminti. Įvairūs fosforo junginiai pramonėje naudojami vandens minkštikliuose ir dedami į pasyvinimo priemones, apsaugančias metalą nuo korozijos.

Turinys organizme ir poveikis žmogui

Fosforas yra vienas iš mums gyvybiškai svarbių elementų. Junginių su kalciu pavidalu jo yra dantyse ir skelete, suteikiant kaulams kietumo ir stiprumo. Elementas yra ATP ir DNR junginiuose. Tai būtina smegenų veiklai. Būdamas nervinėse ląstelėse, jis skatina nervinių impulsų perdavimą.

Fosforas randamas raumenų audinyje. Jis dalyvauja energijos pavertimo procese iš baltymų, riebalų ir angliavandenių, patenkančių į organizmą. Elementas palaiko rūgščių ir šarmų pusiausvyrą ląstelėse, vyksta jų dalijimasis. Jis skatina medžiagų apykaitą ir yra būtinas kūno augimo ir atsigavimo metu.

Tačiau fosforas gali būti pavojingas. Pats baltasis fosforas yra labai toksiškas. Didesnės nei 50 miligramų dozės yra mirtinos. Apsinuodijimą fosforu lydi vėmimas, galvos ir skrandžio skausmas. Medžiagos sąlytis su oda sukelia nudegimus, kurie gyja labai lėtai ir skausmingai.

Fosforo perteklius organizme sukelia kaulų trapumą, širdies ir kraujagyslių ligas, kraujavimą ir anemiją. Kepenys ir virškinimo sistema taip pat kenčia nuo fosforo pertekliaus.

Tamsioje patalpoje arba lauke naktį išbandykite šį paprastą eksperimentą. Ne per kietai, kad degtukas neužsidegtų, užmušk ant degtukų dėžutės. Pastebėsite, kad ant trintuvės kurį laiką bus matomas švytintis takas nuo degtuko. Tai šviečia baltuoju fosforu. Bet kas prisimena vidurinės mokyklos chemijos pamokas, gali pasakyti: „Atsiprašau, degtukų gamyboje naudojamas raudonas, o ne baltas fosforas“. Teisingai! Degtukų dėžutės trintuvėje nėra baltojo fosforo, kuris dėl reakcijos, vykstančios tarp degtukų dėžutės paviršiuje esančio raudonojo fosforo ir degtukų galvutėje esančios bertoleto druskos, šiuo metu įkaista; trinties ir nedideliu kiekiu virsta balta.

Fosforas gali egzistuoti keliomis formomis arba, kaip sakoma, keliomis modifikacijomis.

Baltasis fosforas yra kieta kristalinė medžiaga, o chemiškai grynos formos baltojo fosforo kristalai yra visiškai bespalviai, skaidrūs ir labai gerai laužia šviesą. Šviesoje jie greitai pagelsta ir praranda skaidrumą. Todėl įprastomis sąlygomis fosforas yra labai panašus į vašką, bet yra sunkesnis (baltojo fosforo tankis yra 1,84). Fosforas šaltyje yra trapus, bet kambario temperatūroje gana minkštas ir lengvai pjaustomas peiliu. 44°C temperatūroje baltas fosforas išsilydo, o 280,5°C – užverda. Baltasis fosforas, oksiduotas ore esančio deguonies, švyti tamsoje ir lengvai užsidega, kai šiek tiek kaitinama, pavyzdžiui, nuo trinties.

Visiškai sauso ir gryno fosforo užsidegimo temperatūra yra artima žmogaus kūno temperatūrai. Todėl jis laikomas tik po vandeniu. Pirmojo pasaulinio karo metais baltasis fosforas buvo naudojamas kaip padegamoji medžiaga artilerijos sviediniuose, aviacinėse bombose, granatose, kulkose.

Raudonasis fosforas, priešingai nei baltas, arba geltonas, kaip kartais vadinamas, nėra nuodingas, neoksiduoja ore, nešviečia tamsoje, netirpsta anglies disulfide ir užsidega tik 260 ° C temperatūroje. Raudonasis fosforas gaunamas iš baltojo fosforo ilgai kaitinant be oro prieigos 250-300°C temperatūroje.

Fosforo atradimo istorija

Josepho Wrighto paveikslas „Alchemikas, atrandantis fosforą“ tariamai apibūdina Hennigo Brando fosforo atradimą

Ieškodamas jaunystės eliksyro ir bandymų gauti auksą, XVII amžiaus alchemikas Genningas Brandas iš Hamburgo bandė iš šlapimo padaryti „filosofinį akmenį“. Tuo tikslu jis išgarino didelį jo kiekį, o po išgarinimo gautas sirupo pavidalo likutis buvo stipriai kalcinuojamas mišinyje su smėliu ir anglimi be oro prieigos.

Dėl to Brandas gavo medžiagą su nepaprastomis savybėmis: ji švytėjo tamsoje; įmestas į verdantį vandenį, jis išskirdavo ore užsiliepsnojusius garus, išskirdami tirštus baltus dūmus, kurie ištirpę vandenyje susidarė rūgštis.

Buvo didžiulis susidomėjimas nauja medžiaga, ir Brandas tikėjosi iš savo atradimo gauti nemenką pelną: ne veltui jis buvo buvęs Hamburgo pirklys. Griežčiausiai laikydamasis gamybos metodo, Brandas parodė naują medžiagą už pinigus, o norintiems pardavė mažomis porcijomis tik už gryną auksą. Po kurio laiko Brandas taip pat pardavė fosforo gamybos paslaptį Drezdeno chemikui Kraftui, kuris, kaip ir Brandas, pradėjo važinėti po įtakingų žmonių rūmus, demonstruodamas fosforą už pinigus, užsidirbdamas didžiulius turtus.

Stebuklai su fosforo švytėjimu ir uždegimu

Po fosforo atradimo, jo gebėjimas švyti tamsoje vėl buvo panaudotas, tačiau kitais tikslais. Šį kartą fosforu pradėjo prekiauti religinių kultų atstovai. Fosforo naudojimo receptai buvo labai įvairūs. Pavyzdžiui, į išlydytą, bet jau sutirštėjusį vašką ar parafiną buvo įdėtas nedidelis kiekis baltojo fosforo. Iš gauto mišinio buvo lipdomi pieštukai, kuriais buvo rašoma ant bažnyčių sienų ir ikonų. Naktį buvo matomi „paslaptingi užrašai“. Fosforas, lėtai oksiduojantis, švytintis, o parafinas, saugantis jį nuo greitos oksidacijos, padidino reiškinio trukmę.

Baltasis fosforas buvo ištirpintas benzene arba anglies disulfide. Gautas tirpalas buvo naudojamas žvakių ar lempų dagčiams suvilgyti. Tirpikliui išgaravus užsiliepsnojo baltas fosforas, nuo jo užsidegė dagtis. Taip buvo sukurtas „stebuklas“, vadinamas „savaiminiu žvakių užsidegimu“.

Will-o'-the-wisps pelkėse ir kapinėse

Vienas iš įdomiausių fosforo junginių yra fosfino dujos, kurių ypatumas yra tai, kad jis labai degus ore. Šia fosfino savybe galima paaiškinti pelkių, pakalnučių ar kapų gaisrų atsiradimą. Pelkėse ir šviežiuose kapuose tikrai yra gaisrų. Tai ne fantazija ar fikcija. Šiltomis, tamsiomis naktimis ant šviežių kapų kartais pastebimos blyškiai melsvos, silpnai mirgančios šviesos. Būtent fosfinas „dega“. Fosfinas susidaro irstant negyviems augalų ir gyvūnų organizmams.

1 puslapis

Baltasis fosforas sukelia skausmingus ir sunkiai gyjančius nudegimus. Raudonasis fosforas gali būti paverstas baltuoju tik sublimuojant. Raudonasis fosforas reikšmingai netirpsta jokiuose tirpikliuose.  

Baltasis fosforas tamsoje švyti ore, turi savybę savaime užsidegti ir yra labai nuodingas. Bet jei kaitinate be oro prieigos beveik iki virimo, susidaro raudonai violetinė medžiaga, kuri nėra nuodinga, neužsidega ore ir nešviečia tamsoje. Abi medžiagos – baltasis fosforas ir raudonasis fosforas – susideda iš tų pačių atomų, iš to paties cheminio elemento – fosforo. Įrodyta, kad degant deguonyje susidaro ta pati medžiaga – fosforo anhidridas.  

Baltasis fosforas atskiriamas ekstrahuojant benzenu, fosforo rūgštis oksiduojama į fosforo rūgštį su dichromato pertekliumi, po to fluoras 3 - 35 valandas distiliuojamas garais ir nustatomas fotometriškai susilpnėjus aliuminio komplekso su arsenazu spalvai. .  

Baltasis fosforas lydosi 44 1 C temperatūroje, verda 275 C temperatūroje; 15 C temperatūroje tampa minkštas kaip vaškas. Jis praktiškai netirpsta vandenyje, tirpsta organiniuose tirpikliuose.  

Baltasis fosforas yra labai chemiškai aktyvus: įprastoje temperatūroje savaime užsidega plonu sluoksniu, gabalais užsiliepsnoja aukštesnėje nei 50 C temperatūroje, todėl laikomas po vandeniu.  

Baltasis fosforas ir siera kaitinant reaguoja ir susidaro junginys – PiSs, kuris naudojamas degtukų gamyboje. Šio junginio molekulė, kaip rodo rentgeno tyrimai, turi trečios eilės simetrijos ašį, o maža susidarymo šilumos reikšmė (artima nuliui) rodo, kad atomai šiuo atveju turi normalias kovalentes.  

Baltasis fosforas naudojamas labai ribotai: jis naudojamas padegamiesiems sviediniams, artilerijos sviediniams ir rankinėms granatoms užpildyti, kurios sprogdamos sukuria dūmų uždangas. Iš jo gaminami švytintys tamsoje junginiai.  

Baltasis fosforas savo maskavimo savybėmis pranoksta visus žinomus dūmų generatorius. Dūmai nėra nuodingi, negadina uniformų ir įrangos. Raudonasis fosforas turi mažiau maskavimo savybių.  

Baltasis fosforas yra kieta medžiaga, minkšta kaip vaškas, česnako kvapo, netirpsta vandenyje, bet gerai tirpsta anglies disulfide (CS2), yra itin toksiška.  

Baltasis fosforas, kaip labai degi medžiaga, gali būti naudojamas karyboje padegamoms bomboms, artilerijos ir minosvaidžių sviediniams bei dūminėms bomboms gaminti.