Allotropy fosforu

Elementární fosfor vytváří poměrně hodně allotropických modifikací, které mohou být krystalické i amorfní.

Bílý fosforBílý fosfor

Bílý fosfor je tvořen tetraedry P4. Jde o velmi reaktivní formu fosforu, na vzduchu je samozápalný a je prudce jedovatý. Je nerozpustný ve vodě, dobře se rozpouští v sirouhlíku, PCl3, POCl3 a SO2. Nerozpustnosti ve vodě se využívá při skladování bílého fosforu, který se uchovává pod vodou, kde je chráněn proti oxidaci. Vzniká kondenzací par fosforu.

V tetraedru jsou vazebné úhly 60°, což způsobuje vysokou reaktivitu tohoto allotropu.

Červený fosfor

Amorfní červený fosfor vzniká zahříváním bílého fosforu v nepřítomnosti kyslíku na teplotu cca 250 °C. Oproti bílému fosforu je na vzduchu velmi stabilní, ma vyšší hustotu a teplotu tání. Amorfní červený fosfor lze převést na různé krystalické modifikace pomocí vhodně nastaveného zahřívání.

Fialový (Hittorfův) fosfor

Tzv. Hittorfův fosfor vzniká krystalizací červeného fosfrou z roztaveného olova. Běžnější metodou přípravy je sublimace červeného fosforu v přítomnosti jódu, který funguje jako katalyzátor

Vytváří trubice tvořené skupinami P8 a P9, které jsou propojeny páry fosforových atomů. Tyto trubice, příp. řetězce jsou uspořádány tak, že vytvářejí vrstvy.

Černý fosfor

Termodynamicky nejstabilnějším allotropem je černý fosfor, který tvoří tři krystalické a jednu amorfní modifikaci. Vzniká zahříváním bílého fosforu za vysokého tlaku. Je polovodivý a proto se s ním setkáváme v oblasti vývoje nových elektronických součástek.

Zahříváním fosforu nad teplotu tání vznikají molekuly P4, ty jsou přítomny i v plynném fosforu.

Šarlatový fosfor

Šarlatový fosfor se připraví tak, že vystavíme roztok fosforu v sirouhlíku (CS2) nebo tetrachlormethanu (CCl4) světlu.[3] Druhou možností je varem 10% roztoku fosforu v bromidu fosforitém (PBr3). Hustota šarlatového fosforu je 2,0 g.cm3-. Zahříváním šarlatového fosforu v atmosféře oxidu uhličitého.

Literatura

  1. Black phosphorus is new ‚wonder material‘ for improving optical communication
  2. Is black phosphorous the next big thing in materials?
  3. Scarlet Phosphorus, and the Transitions to Violet Phosphorus

Napsat komentář