Прејди на содржината

Црвен фосфор

Од Википедија — слободната енциклопедија
Црвен фосфор

Примерок од црвен фосфор
Други називи

Amorphous phosphorus

Назнаки
7723-14-0
EC-број 231-768-7
PubChem 54676724
Својства
Хемиска формула
Моларна маса 0 g mol−1
Густина 2.34 g/cm3
Точка на топење
Опасност
NFPA 704
1
1
1
Дополнителни податоци
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Црвениот фосфор е алотроп на фосфорот. Тоа е аморфно полимерно црвено тело кое е стабилно во воздухот. Лесно може да се претвори во бел фосфор под светлина или загревање. Наоѓа употреба како во кибрит и огноотпорни средства. Откриен е во 1847 година од Антон фон Шретер.[1]

Структура

[уреди | уреди извор]

Црвениот фосфор е аморфна форма на фосфор. Кристалните форми на црвен фосфор вклучуваат Хиторф фосфор и фиброзен црвен фосфор. Структурата на црвениот фосфор ги содржи фрагментите илустрирани подолу:[2][3]

Фрагмент од црвен фосфорен синџир за меѓусејно поврзување
Фрагмент од црвен фосфорен синџир

Подготовка

[уреди | уреди извор]

Еден метод за подготовка на црвен фосфор вклучува загревање на белиот фосфор во инертна атмосфера како азот или јаглерод диоксид, со јод како катализатор.[4]

Друг теоретски можен метод за производство на црвен фосфор е преку светло зрачење на бел фосфор.[5] Сепак, тој не се користел индустриски, најверојатно поради сомнителниот квалитет и неидентификуваната структура на производот.[6]

Својства

[уреди | уреди извор]

Во стандардни услови, црвениот фосфор е постабилен од белиот фосфор, но помалку стабилен од термодинамички стабилниот црн фосфор. Стандардната енталпија за формирање на црвен фосфор е -17,6 kJ/mol. Црвениот фосфор е кинетички најстабилен.

Бидејќи е полимерен, црвениот фосфор е нерастворлив во растворувачи. Покажува полупроводнички својства.[7]

Поради таквата кинетичка стабилност, црвениот фосфор не се запалува спонтано во воздухот. Не е непропорционален во присуство на алкали и е помалку реактивен кон халогени, сулфур и метали во споредба со белиот фосфор.[7]

Употреба

[уреди | уреди извор]

Црвениот фосфор може да се користи како заштитник на пламен во смоли. Неговиот механизам на дејство вклучува формирање на полифосфорна киселина (атомите на водород се од смолата) и јаглен, што го спречува ширењето на пламенот.[8]

Меѓутоа, за електронски/електрични системи, црвениот фосфор како забавувач на пламен е ефикасно забранет од големите OEM поради неговата тенденција да предизвикува предвремени дефекти.[9] Еден постојан проблем е тоа што црвениот фосфор во соединенијата за обликување на епоксидна форма предизвикува зголемена струја на истекување во полупроводничките уреди. Друг проблем било и забрзувањето на реакциите на хидролиза во PBT изолациониот материјал.

Црвениот фосфор се користи, заедно со абразиви, на ударните перничиња на модерните безбедносни кибритчиња. Главата од кибритот, која содржи калиум хлорат, ќе се запали при триење со ударната подлога.[10] Меѓутоа, црвената боја на кибритната глава се должи на додавање на црвени бои и нема никаква врска со содржината на црвен фосфор.[11]

Црвениот фосфор реагира со бром и јод за да формира фосфор трибромид [12] [13] и фосфор тријодид. И двете се корисни како средства за халогенација, како замена на хидроксилната група на алкохоли. Фосфор тријодид може да се користи и за производство на хидројодна киселина по хидролиза. Оваа реакција е забележлива во недозволеното производство на метамфетамин и дезоморфин, каде што водород јодидот делува како редуцирачки агенс.[14]

Црвениот фосфор често се користи за подготовка на хемикалии каде што се задржува P -P врската. При дејство на собна температура со натриум хлорит, се формира .[15] Хиторфовиот фосфор, или виолетовиот фосфор, е една од кристалните форми на црвениот фосфор.[16] [7] Ја прифаќа следната структура:

Структура на фосфорен синџир на Хиторф
Хиторфова кристална структура на фосфор

Виолетовиот фосфор може да се подготви со сублимација на црвениот фосфор во вакуум, во присуство на јоден катализатор.[7]

Хемиски е сличен на црвениот фосфор. Сепак, постојат суптилни разлики. Виолетовиот фосфор се пали при удар во воздухот, додека црвениот фосфор е стабилен на удар. Виолетовиот фосфор не се запалува во присуство на воздух при контакт на собна температура со бром, за разлика од црвениот фосфор. Само реакцијата на црвениот фосфор и бром не генерира пламен.

Фиброзен црвен фосфор

[уреди | уреди извор]

Фиброзниот црвен фосфор е уште една кристална форма на црвен фосфор.[7] Се добива заедно со виолетовиот фосфор кога црвениот фосфор се сублимира во вакуум во присуство на јод.[17]

Структурно е сличен на виолетовиот фосфор. Меѓутоа, во фиброзниот црвен фосфор, фосфорните синџири лежат паралелни наместо ортогонални, за разлика од виолетовиот фосфор. Таквата структура е прикажана подолу:[18] [7]

Влакнеста структура на црвен фосфор

Фиброзниот црвен фосфор, сличен на црвениот фосфор, покажува активност како фотокатализатор.[19][20]

Поврзано

[уреди | уреди извор]

Наводи

[уреди | уреди извор]
  1. ↑ Kohn, Moritz (November 1944). „The discovery of red phosphorus (1847) by Anton von Schrötter (1802-1875)“. Journal of Chemical Education (англиски). 21 (11): 522. Bibcode:1944JChEd..21..522K. doi:10.1021/ed021p522. ISSN 0021-9584.
  2. ↑ Zhou, Yuxing; Elliott, Stephen R.; Deringer, Volker L. (2023-06-12). „Structure and Bonding in Amorphous Red Phosphorus**“. Angewandte Chemie International Edition (англиски). 62 (24): e202216658. doi:10.1002/anie.202216658. ISSN 1433-7851. PMC 10952455 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 36916828 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  3. ↑ Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2006). Inorganic chemistry (2. ed., [Nachdr.]. изд.). Harlow: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-039913-7.
  4. ↑ „Red Phosphorus - Structure, Properties, Preparation and Applications“. VEDANTU (англиски). Посетено на 2024-08-12.
  5. ↑ „White phosphorus“. American Chemical Society (англиски). Посетено на 2024-08-12.
  6. ↑ Turning White Phosphorus into Red using Sunlight. https://www.youtube.com/watch?v=radd2pI2O0w.
  7. 1 2 3 4 5 6 Housecroft, Catherine E. (2018). Inorganic chemistry (Fifth. изд.). Harlow, England ; New York: Pearson. стр. 511. ISBN 978-1-292-13414-7. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:0“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  8. ↑ „Features of red phosphorus fire retardants | Product descriptions｜RIN KAGAKU KOGYO“. www.rinka.co.jp. Посетено на 2024-08-15.
  9. ↑ „Red Phosphorus Reliability Alert“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2018-01-02. Посетено на 2018-01-01.
  10. ↑ „Fire“. Архивирано од изворникот на 4 November 2011. Посетено на 19 November 2011.
  11. ↑ „How Do Safety Matches Work?“ (англиски). 2020-05-27. Посетено на 2024-08-12.
  12. ↑ J. F. Gay, R. N. Maxson "Phosphorus(III) Bromide" Inorganic Syntheses, 1947, vol. 2, 147ff. doi:10.1002/9780470132333.ch43
  13. ↑ Burton, T. M.; Degerping, E. F. (1940). „The Preparation of Acetyl Bromide“. Journal of the American Chemical Society. 62 (1): 227. doi:10.1021/ja01858a502.
  14. ↑ Skinner, Harry F. (1990). „Methamphetamine synthesis via hydriodic acid/Red phosphorus reduction of ephedrine“. Forensic Science International. 48 (2): 123–134. doi:10.1016/0379-0738(90)90104-7.
  15. ↑ Phosphorus: Chemistry, Biochemistry and Technology, Sixth Edition, 2013, D.E.C. Corbridge, CRC Pres, Taylor Francis Group, ISBN 978-1-4398-4088-7
  16. ↑ Liu, Cheng; Wang, Yinghao; Sun, Jie; Chen, Aibing (April 2020). „A Review on Applications of Layered Phosphorus in Energy Storage“. Transactions of Tianjin University (англиски). 26 (2): 104–126. Bibcode:2020TrTU...26..104L. doi:10.1007/s12209-019-00230-x. ISSN 1006-4982.
  17. ↑ Athira, T. K.; Roshith, M.; Satheesh Babu, T. G.; Ravi Kumar, Darbha V. (2021-01-15). „Fibrous red phosphorus as a non-metallic photocatalyst for the effective reduction of Cr(VI) under direct sunlight“. Materials Letters. 283: 128750. Bibcode:2021MatL..28328750A. doi:10.1016/j.matlet.2020.128750. ISSN 0167-577X.
  18. ↑ Ruck, Michael; Hoppe, Diana; Wahl, Bernhard; Simon, Paul; Wang, Yuekui; Seifert, Gotthard (2005-11-25). „Fibrous Red Phosphorus“. Angewandte Chemie International Edition (англиски). 44 (46): 7616–7619. doi:10.1002/anie.200503017. ISSN 1433-7851. PMID 16245382.
  19. ↑ Corbridge, D. E. C. (2013). Phosphorus: chemistry, biochemistry and technology (6th ed. изд.). Boca Raton: Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4088-7.CS1-одржување: излишен текст (link)
  20. ↑ Hu, Zhuofeng; Guo, Weiqing (May 2021). „Fibrous Phase Red Phosphorene as a New Photocatalyst for Carbon Dioxide Reduction and Hydrogen Evolution“. Small (англиски). 17 (19): e2008004. doi:10.1002/smll.202008004. ISSN 1613-6810. PMID 33792191 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Црвен_фосфор&oldid=5595598“