Phốt pho trắng

Tôi là một dạng thù hình gây cháy của phốt pho.
Tôi là phân tử nào?

Cấu trúc hóa học của phốt pho trắng

Sự thật nhanh về phốt pho trắng

Số đăng ký CAS.12185-10-3
Danh pháp SciFinderPhosphorus, mol. (P4)
Công thức thực nghiệm4
Khối lượng phân tử123,90 g / mol
Trạng tháiChất rắn kết tinh màu trắng, sáp
Độ nóng chảy44.15 ºC
Khả năng hòa tan trong nước ≈3 mg/L

Phốt pho trắng là một trong ba dạng thù hình của nguyên tố phốt pho. Hai loại còn lại có màu đỏ, một loại polymer vô định hình và có màu đen, một loại polymer giống như than chì. Chất được gọi là phốt pho vàng thực chất là phốt pho trắng có chứa tạp chất (ví dụ, phốt pho đỏ) hoặc đã bị sẫm màu khi tiếp xúc với ánh sáng. Phốt pho đỏ chuyển sang màu tím hoa cà hoặc tím khi đun nóng đến > 550 ºC.

Phốt pho trắng (xem hình ảnh) chứa bốn nguyên tử phốt pho trong một sắp xếp tứ diện. Nó có mùi khó chịu, giống mùi tỏi và cực kỳ độc hại (xem bảng thông tin nguy hiểm). Nó không ổn định trong không khí – đầu tiên tạo thành khói trắng trước khi bùng phát thành ngọn lửa. Phốt pho trắng được gọi là “ nguyên tố của quỷ ” vì nó phát sáng màu xanh lục trong bóng tối và có tính chất tự cháy (pyrophoric).

Do tính không ổn định của nó, phốt pho trắng thường được lưu trữ dưới nước, trong đó nó hầu như không hòa tan. Dạng thù hình có thể hòa tan trong hydrocacbon, cacbon disunfua, clorua lưu huỳnh (S 2 Cl 2 ) và các dung môi không phân cực khác.

Phốt pho phân tử không tồn tại trong tự nhiên; nhưng nó chứa trong nhiều khoáng chất, chủ yếu là hydroxyapatite, fluorapatite và chorapatite. Phốt pho trắng được phát hiện vào năm 1669 bởi dược sĩ / nhà giả kim Hennig Brandt (trong một số tài khoản là Brand) ở Hamburg, Đức, ông là chủ đề của bức tranh Nhà giả kim khám phá ra phốt pho của Joseph Wright. Trong quá trình tìm kiếm hòn đá của nhà triết học thần thoại, Brandt tình cờ sản xuất ra phốt pho bằng cách đun nóng chất rắn trong nước tiểu có chứa phốt phát với các chất cacbon. Phốt pho được phát ra dưới dạng khí (P2), chất này ngưng tụ như một chất sáp phát sáng.

Brandt không có hiểu biết về các nguyên tố như chúng ta biết ngày nay. Hơn 100 năm sau khi phát hiện ra, nhà hóa học huyền thoại người Pháp Antoine Lavoisier đã công nhận phốt pho là một nguyên tố.

Quy trình thô của Brandt là cơ sở của sản xuất phốt pho trắng hiện đại. Apatit được trộn với silica (cát) và một nguồn cacbon như than cốc để tạo ra hơi P2, hơi này ngưng tụ trong nước. Nếu sử dụng fluorapatit, sản phẩm phụ canxi florua có thể được sử dụng để sản xuất khí flo.

Trên toàn thế giới, ≈900.000 tấn phốt pho được sản xuất hàng năm. Trớ trêu thay, hầu hết chúng bị oxy hóa trở lại thành phốt phát để làm phân bón (cho đến nay được sử dụng nhiều nhất) và sản xuất thuốc trừ sâu, chất hóa dẻo và phụ gia thực phẩm động vật. Bản thân việc sử dụng phốt pho trắng được giới hạn trong các thành phần trong luyện kim và chất độc của loài gặm nhấm. Nó được sử dụng như một thành phần của diêm ma sát, cho đến khoảng đầu thế kỷ 20, khi nó được thay thế bằng phốt pho sesquisulfide (P4S3) an toàn hơn .

Thông tin về nguy cơ của phốt pho trắng

Nhóm sự cố*Tuyên bố nguy hiểm
Chất rắn pyrophoric, loại 1H250 — Tự bốc cháy nếu tiếp xúc với không khíCảnh báo An toàn Hóa chất
Độc tính cấp, đường uống, loại 1H300 — Gây tử vong nếu nuốt phải Cảnh báo An toàn Hóa chất
Ăn mòn / kích ứng da, loại 1AH314 — Gây bỏng da nghiêm trọng và tổn thương mắtCảnh báo An toàn Hóa chất
Độc tính cấp tính qua đường hô hấp, loại 1H330 — Gây tử vong nếu hít phảiCảnh báo An toàn Hóa chất
Nguy hiểm đối với môi trường nước, nguy hiểm cấp tính, loại 1H400 — Rất độc đối với đời sống thủy sinhCảnh báo An toàn Hóa chất

 * Hệ thống phân loại và ghi nhãn hóa chất hài hòa trên toàn cầu.
Giải thích ký hiệu tượng hình.