磷 的同素异形体 2 分子与磷原子。
磷的同素异形体的性质[1] [2] 形态 白磷(α) 白磷(β) 紫磷 黑磷 红磷 晶系 体心立方 三斜 单斜 正交 、三方、面心立方 、无定形 无定形 皮尔逊符号 aP24 mP84 oS8 - 空间群 I4 3m P1 No.2 P2/c No.13 Cmca No.64 - 密度 （g/cm3 ） 1.828 1.88 2.36 2.69 2.0 ~ 2.4 能隙 （eV） 2.1 1.5 0.34 折射率 1.8244 2.6 2.4
白磷
把白磷溶於
二硫化碳 ，再把溶液灑在紙上。二硫化碳揮發後留下白磷，白磷在空氣中自燃，令紙張燒焦。
白磷 （因商品白磷常带黄色，故又稱為黄磷 [3] :180 ），分子式P4 ，为白色固体，质软。白磷有剧毒 ，致死量为50mg[4] :422 。不溶于水，溶于大多数有机溶剂[4] :422 。常温下为立方晶系 的α-型，具体结构仍未知，熔点为44.1℃。-77℃一以下转化为六方晶系的β-型，密度1.88g/cm3 。[4] :422 可用於製造磷酸 及肥料 。实验室置于冷水中保存。常用于化学武器 。34°C时可在空气中自燃 ，生成白色烟雾，主要成分为五氧化二磷 （烟）以及五氧化二磷于空气中水结合生成的磷酸 （雾）。
白磷弹 是利用了白磷在空气中自燃特性的化学武器 ，曾被当作燃烧弹使用，但后来由于對交战国士兵造成的巨大身体及心理创伤而逐渐被各国弃用，转而作为目标指示弹及烟雾弹使用。
安全 过去，不慎误服白磷后常用硫酸铜 溶液洗胃，原因是白磷和硫酸銅溶液會發生如下反應： 11 P 4 + 60 C u S O 4 + 96 H 2 O → 20 C u 3 P + 24 H 3 P O 4 + 60 H 2 S O 4 {\displaystyle \mathrm {11P_{4}+60CuSO_{4}+96H_{2}O\rightarrow 20Cu_{3}P+24H_{3}PO_{4}+60H_{2}SO_{4}} }
但是，硫酸铜有毒，会损害肾脏和大脑。目前，在美国等国家已经不再使用。在一本美国海军编制的手册中則推荐使用碳酸氢盐溶液来中和磷酸。[5]
红磷 紅磷 是磷 的一種同素異形體 ，因呈紅色而得名。
“红磷”一词可以指代所有带红色的磷，故其具有多种晶型 ，它们的密度介于2.0-2.4g/cm3 之间，熔点介于585-610℃之间。红磷在许多溶剂中都很难溶解，不能自燃，也基本没有毒性。[4] :424
将白磷加熱至400℃以下或用紫外光照射白磷即可獲得紅磷，在硫 、碘 或钨丝 的催化下加热可以加快转化速率[3] :183-184 。紅磷的結構屬多分子不規則排列。
用途 可當火柴 摩擦面。
在俄羅斯 和前蘇聯地區，紅磷是一種監控物質，因為紅磷可用作非法生產安非他命 類的興奮劑 。
黑磷 黑磷 是一种有金属 光泽的晶体 ，是磷的同素异形体中密度最大、热力学最稳定以及性质最不活泼的一种。它是高聚 的不溶性固体。[4] :422 它是用白磷 在很高压强 （12,000大氣壓）和较高温度 （200℃）下转化而形成的。
种类 目前已知的黑磷有四种晶系：正交、三方、面心立方和无定形[4] :422 。三方黑磷是由许多层聚合的六元环组成，类似石墨 。正交黑磷的结构类似于有“褶皱”的六元环所组成。面心立方黑磷中每个磷原子都处于6个其他磷原子组成的八面体 中心。高压下，正交黑磷会可逆地转变为三方和面心立方黑磷。[4] :423 无定形的黑磷在125°C时开始向红磷 转变。
结构 黑磷具有像石墨 的片状结构和導電性，黑磷晶体有一些本质特征：如晶体内不仅有共价键 ，还有离子键 和范德华力 。
紫磷 紫磷 为单斜晶系，又名希托夫磷 。此分子的结构较为复杂，每个磷原子的三条键呈三角锥，互相堆积成为管状结构，并排列为双层。每两层又垂直地堆积形成三维结构。[4] :423 紫磷加熱至300°C才能在空氣中被點燃，不溶於所有的溶劑，具有金屬光澤，因此雖非金屬卻稱作金屬磷。
紫磷可透過把白磷以500°C溶解在盛有熔融的鉛 的密封管中18小時製得。此外，透過在一密封管中以530°C加熱紅磷，密封管的上半部維持在444°C，亦可製得紫磷結晶。
若紫磷在一充滿不活潑氣體中（如氮氣或二氧化碳）被加熱則會昇華 ，得出的氣體會凝華 為白磷。[來源請求]
环状磷 环状的磷在 2007年被预测。[6] 8 和23个P2 单元组成，共230个磷原子，邻近的两个磷环的距离为 6.4 Å。[7]
P6
蓝磷
二磷分子 二磷 分子 (P2 ) 可以在极端条件下产生 （例如1100开氏度下的 P4 ） 。 2006年，在正常条件下，人们发现使用某些过渡金属 的配合物 （例如，钨 和铌 的配合物）就可以在均质溶液中产生二磷分子。 [9]
二磷是磷 的气态形式，在 1200 °C 至 2000 °C 下热稳定。 白磷分子(P ) 在低温就开始分解成二磷并形成平衡。 P 分子在 800 °C 下的浓度是 ≈ 1%。 到了 2000 °C以上，二磷分子会分解成自由磷原子。
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磷的同素异形体, 提示, 此条目的主题不是磷的同位素, 有许多种, 其中白磷和红磷最为常见, 另外还存在紫磷和黑磷, 气态磷单质中有p2分子与磷原子, 四种磷的常见同素异形体, 转化关系图, 的性质, 形态, 白磷, 白磷, 紫磷, 黑磷, 红磷晶系, 体心立方, 三斜, 单斜, 正交, 三方, 面心立方, 无定形, 无定形皮尔逊符号, ap24, mp84, 空间群, i43m, cmca, 密度, 4能隙, 34折射率, 8244, 4目录, 白磷, 安全, 红磷, 用途, 黑磷, 种类, 结构, 紫磷, 环状. 提示 此条目的主题不是磷的同位素 磷的同素异形体有许多种 其中白磷和红磷最为常见 另外还存在紫磷和黑磷 气态磷单质中有P2分子与磷原子 四种磷的常见同素异形体 磷的同素异形体转化关系图 磷的同素异形体的性质 1 2 形态 白磷 a 白磷 b 紫磷 黑磷 红磷晶系 体心立方 三斜 单斜 正交 三方 面心立方 无定形 无定形皮尔逊符号 aP24 mP84 oS8 空间群 I43m P1 No 2 P2 c No 13 Cmca No 64 密度 g cm3 1 828 1 88 2 36 2 69 2 0 2 4能隙 eV 2 1 1 5 0 34折射率 1 8244 2 6 2 4目录 1 白磷 1 1 安全 2 红磷 2 1 用途 3 黑磷 3 1 种类 3 2 结构 4 紫磷 5 环状磷 6 蓝磷 7 二磷分子 8 参考资料白磷 编辑主条目 白磷 白磷样品 白磷分子 source source source source source source source source 把白磷溶於二硫化碳 再把溶液灑在紙上 二硫化碳揮發後留下白磷 白磷在空氣中自燃 令紙張燒焦 白磷 因商品白磷常带黄色 故又稱為黄磷 3 180 分子式P4 为白色固体 质软 白磷有剧毒 致死量为50mg 4 422 不溶于水 溶于大多数有机溶剂 4 422 常温下为立方晶系的a 型 具体结构仍未知 熔点为44 1 77 一以下转化为六方晶系的b 型 密度1 88g cm3 4 422可用於製造磷酸及肥料 实验室置于冷水中保存 常用于化学武器 34 C时可在空气中自燃 生成白色烟雾 主要成分为五氧化二磷 烟 以及五氧化二磷于空气中水结合生成的磷酸 雾 白磷弹是利用了白磷在空气中自燃特性的化学武器 曾被当作燃烧弹使用 但后来由于對交战国士兵造成的巨大身体及心理创伤而逐渐被各国弃用 转而作为目标指示弹及烟雾弹使用 安全 编辑 此章節需要提供更多來源 否則內容可能無法查證 2014年6月28日 过去 不慎误服白磷后常用硫酸铜溶液洗胃 原因是白磷和硫酸銅溶液會發生如下反應 11 P 4 60 C u S O 4 96 H 2 O 20 C u 3 P 24 H 3 P O 4 60 H 2 S O 4 displaystyle mathrm 11P 4 60CuSO 4 96H 2 O rightarrow 20Cu 3 P 24H 3 PO 4 60H 2 SO 4 但是 硫酸铜有毒 会损害肾脏和大脑 目前 在美国等国家已经不再使用 在一本美国海军编制的手册中則推荐使用碳酸氢盐溶液来中和磷酸 5 红磷 编辑主条目 红磷 紅磷的外觀 红磷的结构 紅磷是磷的一種同素異形體 因呈紅色而得名 红磷 一词可以指代所有带红色的磷 故其具有多种晶型 它们的密度介于2 0 2 4g cm3 之间 熔点介于585 610 之间 红磷在许多溶剂中都很难溶解 不能自燃 也基本没有毒性 4 424将白磷加熱至400 以下或用紫外光照射白磷即可獲得紅磷 在硫 碘或钨丝的催化下加热可以加快转化速率 3 183 184 紅磷的結構屬多分子不規則排列 用途 编辑 可當火柴摩擦面 在俄羅斯和前蘇聯地區 紅磷是一種監控物質 因為紅磷可用作非法生產安非他命類的興奮劑 黑磷 编辑 黑磷结构的球棍模型 黑磷的結構 黑磷是一种有金属光泽的晶体 是磷的同素异形体中密度最大 热力学最稳定以及性质最不活泼的一种 它是高聚的不溶性固体 4 422它是用白磷在很高压强 12 000大氣壓 和较高温度 200 下转化而形成的 种类 编辑 目前已知的黑磷有四种晶系 正交 三方 面心立方和无定形 4 422 三方黑磷是由许多层聚合的六元环组成 类似石墨 正交黑磷的结构类似于有 褶皱 的六元环所组成 面心立方黑磷中每个磷原子都处于6个其他磷原子组成的八面体中心 高压下 正交黑磷会可逆地转变为三方和面心立方黑磷 4 423无定形的黑磷在125 C时开始向红磷转变 结构 编辑 黑磷具有像石墨的片状结构和導電性 黑磷晶体有一些本质特征 如晶体内不仅有共价键 还有离子键和范德华力 紫磷 编辑 紫磷 右 与红磷 左 的对照图 紫磷的结构 紫磷结构的球棍模型 紫磷为单斜晶系 又名希托夫磷 此分子的结构较为复杂 每个磷原子的三条键呈三角锥 互相堆积成为管状结构 并排列为双层 每两层又垂直地堆积形成三维结构 4 423紫磷加熱至300 C才能在空氣中被點燃 不溶於所有的溶劑 具有金屬光澤 因此雖非金屬卻稱作金屬磷 紫磷可透過把白磷以500 C溶解在盛有熔融的鉛的密封管中18小時製得 此外 透過在一密封管中以530 C加熱紅磷 密封管的上半部維持在444 C 亦可製得紫磷結晶 若紫磷在一充滿不活潑氣體中 如氮氣或二氧化碳 被加熱則會昇華 得出的氣體會凝華為白磷 來源請求 环状磷 编辑环状的磷在 2007年被预测 6 环状的磷是使用蒸汽封装法在疏散的多壁碳纳米管内自行组装的 内径为5 8纳米 在原子尺度为5 90纳米的多壁碳纳米管内观察到一个直径为5 30纳米的环 由23个P8和23个P2单元组成 共230个磷原子 邻近的两个磷环的距离为 6 4 A 7 P6 英语 Hexaphosphabenzene 环状分子不稳定 不能分离 蓝磷 编辑于2016年 通过分子束外延的方法用黑磷作为前体 开始生产一层的蓝磷 8 二磷分子 编辑主条目 二磷 二磷的结构 二磷分子 二磷分子 P2 可以在极端条件下产生 例如1100开氏度下的 P4 2006年 在正常条件下 人们发现使用某些过渡金属的配合物 例如 钨和铌的配合物 就可以在均质溶液中产生二磷分子 9 二磷是磷的气态形式 在 1200 C 至 2000 C 下热稳定 白磷分子 P4 在低温就开始分解成二磷并形成平衡 P2 分子在 800 C 下的浓度是 1 到了 2000 C以上 二磷分子会分解成自由磷原子 参考资料 编辑 A Holleman N Wiberg XV 2 1 3 Lehrbuch der Anorganischen Chemie 33 de Gruyter 1985 ISBN 3 11 012641 9 Berger L I Semiconductor materials CRC Press 1996 84 ISBN 0 8493 8912 7 3 0 3 1 张青莲 无机化学丛书 第四卷 1995 01 01 ISBN 9787030305480 使用 accessdate 需要含有 url 帮助 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 麦松威 周公度 李伟基 高等无机结构化学 2001 07 ISBN 9787301047934 使用 accessdate 需要含有 url 帮助 US Navy s Treatment of Chemical Agent Casualties and Conventional Military Chemical Injuries FM8 285 Part 2 Conventional Military Chemical Injuries 2009 05 05 原始内容存档于2005 11 22 Karttunen Antti J Linnolahti Mikko Pakkanen Tapani A Icosahedral and Ring Shaped Allotropes of Phosphorus Chemistry A European Journal 15 June 2007 13 18 5232 5237 PMID 17373003 doi 10 1002 chem 200601572 Zhang Jinying Zhao Dan Xiao Dingbin Ma Chuansheng Du Hongchu Li Xin Zhang Lihui Huang Jialiang Huang Hongyang Jia Chun Lin Tomanek David Niu Chunming Assembly of Ring Shaped Phosphorus within Carbon Nanotube Nanoreactors Angewandte Chemie International Edition 6 February 2017 56 7 1850 1854 PMID 28074606 doi 10 1002 anie 201611740 Zhang Jia Lin Zhao Songtao and 10 others Epitaxial Growth of Single Layer Blue Phosphorus A New Phase of Two Dimensional Phosphorus Nano Letters 30 June 2016 16 8 4903 4908 Bibcode 2016NanoL 16 4903Z PMID 27359041 doi 10 1021 acs nanolett 6b01459 Piro Na Figueroa Js Mckellar Jt Cummins Cc Triple bond reactivity of diphosphorus molecules Science 2006 313 5791 1276 9 Bibcode 2006Sci 313 1276P PMID 16946068 doi 10 1126 science 1129630 取自 https zh wikipedia org w index php title 磷的同素异形体 amp oldid 65783591 黑磷, 维基百科，wiki ，书籍，书籍，图书馆，
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