一、白磷的性質(zhì)
(一)物理性質(zhì)
白磷又稱(chēng)黃磷,是磷的一種單質(zhì),化學(xué)式為P?,其物理性質(zhì)具有明顯的特殊性,具體表現(xiàn)如下:外觀上為白色至淡黃色、柔軟的蠟狀半透明結(jié)晶固體,長(zhǎng)期暴露在光照下會(huì)逐漸變黃,因此常被稱(chēng)為黃磷;氣味特殊,部分人描述其帶有類(lèi)似大蒜的異味,暴露在空氣中時(shí)會(huì)散發(fā)出刺激性煙氣;密度約為1.82g/cm3,熔點(diǎn)較低,僅為44.1℃,沸點(diǎn)為280℃,著火點(diǎn)極低,僅40℃,這也是其易自燃的關(guān)鍵原因;溶解性方面,白磷幾乎不溶于水,但易溶于二硫化碳等有機(jī)溶劑;此外,白磷在暗處會(huì)發(fā)出微弱的磷光,這一特性與其緩慢氧化過(guò)程中能量的釋放有關(guān),其拉丁文名稱(chēng)“Phosphorum”即“冷光”之意;白磷純度可達(dá)99.9%,少量紅磷雜質(zhì)會(huì)使其呈現(xiàn)淡黃色,在高壓加熱條件下可轉(zhuǎn)化為黑磷,在250℃隔絕空氣加熱或長(zhǎng)期光照下可轉(zhuǎn)化為紅磷。
(二)化學(xué)性質(zhì)
白磷的化學(xué)性質(zhì)異常活潑,這與其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)——白磷晶體由P?分子組成,P?分子呈四面體構(gòu)型,鍵角僅60°,P—P鍵存在較大應(yīng)力,易斷裂,因此常溫下就具有極高的反應(yīng)活性,主要化學(xué)性質(zhì)如下:
1. 易自燃性:這是白磷最典型的化學(xué)性質(zhì),在空氣中溫度高于30℃時(shí)就可能發(fā)生緩慢氧化,積累的熱量達(dá)到著火點(diǎn)(40℃)后會(huì)自發(fā)燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生濃密的白色刺激性煙霧,主要成分為五氧化二磷(P?O??)和三氧化二磷(P?O?),這些氧化物與空氣中的水分反應(yīng)會(huì)生成多種磷酸類(lèi)物質(zhì),同時(shí)伴隨劇烈放熱,燃燒后難以撲滅,且燃燒產(chǎn)物具有強(qiáng)腐蝕性和毒性。
2. 強(qiáng)還原性:白磷易與多種氧化劑發(fā)生劇烈反應(yīng),在氯氣中可直接自燃,生成三氯化磷(PCl?)或五氯化磷(PCl?);與液氯、溴接觸會(huì)發(fā)生爆炸;與冷的濃硝酸反應(yīng)劇烈,被氧化生成磷酸;在熱的濃堿液中會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),生成磷化氫(PH?,劇毒)和次磷酸鹽;此外,白磷還能將金、銀、銅、鉛等金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái),例如與熱的銅鹽溶液反應(yīng)生成磷化亞銅,與冷的銅鹽溶液反應(yīng)析出銅。
3. 毒性:白磷具有劇毒性,是其最危險(xiǎn)的特性之一,人體通過(guò)皮膚接觸、吸入煙霧、誤食等任何途徑接觸都會(huì)造成傷害。誤食0.1g白磷即可致人死亡,皮膚長(zhǎng)期接觸會(huì)導(dǎo)致吸收中毒;燃燒產(chǎn)生的煙霧中含有磷酸和磷化氫,會(huì)刺激眼睛和呼吸道,引發(fā)一系列中毒癥狀;白磷高度溶于脂質(zhì),接觸皮膚后會(huì)穿透組織,造成難以愈合的深度燒傷,且殘留的白磷顆粒在接觸空氣后可能再次燃燒,加重傷害。