15.მე-15 ჯგუფის ელემენტები
15.1.აზოტი. ფოსფორი
კითხვა:
რამდენი სტრუქტურული (ალოტროპიული) ფორმა აქვს ფოსფორს? რა განსხვავებაა ფოსფორის ალოტროპიულ ფორმებს შორის?
პასუხი:
ფოსფორი წარმოქმნის რამდენიმე სტრუქტურულ სახესხვაობას: თეთრ, წითელ და შავ ფოსფორს. ცნობილია აგრეთვე იისფერი ფოსფორი. თეთრი, წითელი, იისფერი და შავი ფოსფორის ნიმუშები ფოსფორის ყველა სტრუქტურულ ფორმაში ატომები შეკავშირებულია ერთმაგი ბმით. ასე წარმოიქმნება ოთხატომიანი მოლეკულა P4, რომელსაც წესიერი სამკუთხა პირამიდის ფორმა აქვს: ასეთი მოლეკულებისაგან არის აგებული თეთრი ფოსფორის კრისტალური მესერი. თეთრი ფოსფორი ადვილადლღობადი (tლღ. 44.1 °C) და აქროლადი თეთრი, გამჭვირვალე, ცვილის მსგავსი ნივთიერებაა. არ იხსნება წყალში, იხსნება ორგანულ გამხსნელებში. ძლიერ მომწამლავია. ჩვეულებრივ ტემპერატურაზეც კი ჰაერზე ადვილად იჟანგება. ადვილად აალებადია, ამიტომ ინახავენ სიბნელეში წყალში. მისი ნელი ჟანგვისას მწვანე ნათება გამოწვეულია ქიმიური ენერგიის გარდაქმნით სინათლის ენერგიად. 170 °C ტემპერატურაზე უჰაეროდ გახურებით, თეთრი ფოსფორი გარდაიქმნება წითელ ფოსფორად. წითელი ფოსფორის კრისტალური სტრუქტურა ატომურია: წითელი ფოსფორი სტაბილური პოლიმერია. არააქროლადია, არ არის მომწამლავი, არ იჟანგება ჰაერზე და არ ანათებს. P(თეთრი) → P(წითელი) = -18.41 კჯ/მოლი წითელი ფოსფორის აქროლებისას (423 ᴼC) მის ორთქლში არის P2-ის მოლეკულები, რომელიც თანდათან P4-ის მოლეკულად გარდაიქმნება. ასე რომ, ორთქლის კონდენსაციით მიიღება თეთრი და არა წითელი ფოსფორი. ნორმალურ პირობებში ბევრად მდგრადია შავი ფოსფორი. ის მიიღება თეთრი ფოსფორის 200 ᴼC-ზე გაცხელებით, 1.2´1010 პა წნევის პირობებში: P(თეთრი) → P(შავი) = -42 კჯ/მოლი შავი ფოსფორი არ იხსნება წყალში და ორგანულ გამხსნელში, ცხიმოვანია, არ არის მომწამლავი. შავი ფოსფორის კრისტალური სტრუქტურაც ატომურია:
