Mapa pojęciowa przedstawia odmiany alotropowe fosforu: białą, czerwoną, czarną i fioletową wraz z charakterystyką i zachodzącymi między nimi reakcjami. W centralnej części mapy znajduje się hasło ALOTROPIA FOSFORU. Opisano: fosfor jest pierwiastkiem występującym w kilku odmianach alotropowych. Należą do nich: fosfor biały, fosfor czerwony, fosfor czarny i fosfor fioletowy.
Następnie opisano poszczególne odmiany alotropowe fosforu.
1. FOSFOR BIAŁY. Ilustracja przedstawia model zbudowany z pomarańczowych kulek - tetraedr. Struktura krystaliczna fosforu białego składa się z czterech atomów ułożonych w czworościan foremny (tetraedr). Najpospolitsza odmiana alotropowa fosforu. Biała, woskowata substancja, której zanieczyszczenia nadają żółtawy odcień. Otrzymuje się go przez kondensację jego par w próżni powstających podczas prażenia fosforanu wapnia z koksem i piaskiem. Jest substratem w otrzymywaniu fosforu czerwonego i fioletowego. Istnieją dwie alotropowe odmiany białego fosforu - alfa i beta.
Fosfor biały ma dwa rodzaje układów. A. UKŁAD REGULARNY ALFA. Odmiana alfa ma regularną strukturę krystaliczną i jest trwała powyżej temperatury -78 stopni Celsjusza., B. UKŁAD HEKSAGONALNY BETA. Odmiana beta powstaje z odmiany alfa w temperaturze poniżej -78 stopni Celsjusza. Odmiana beta ma większą gęstość i heksagonalną strukturę krystaliczną.
2. FOSFOR CZERWONY. Ilustracja przedstawia połączone ze sobą tetraedry – czworościany foremne tworzące długi łańcuch. W stosunku do powierzchni łańcuch biegnie po przekątnej. Występuje w postaci ciemnoczerwonego proszku. Jest nierozpuszczalny w wodzie i innych rozpuszczalnikach. Nie wykazuje właściwości trujących. Powstaje z fosforu białego i jest substratem w tworzeniu fosforu fioletowego.
3. FOSFOR CZARNY. Ilustracja przedstawia strukturę krystaliczną fosforu czarnego - przypomina warstwę czworościanów foremnych. Charakteryzuje się szarą barwą i metalicznym połyskiem. Posiada zdolność do przewodzenia prądu. To najbardziej trwała odmiana alotropowa fosforu. W początkowych etapach tworzenia fosforu czarnego na drodze ogrzewania powstaje forma bezpostaciowa, która podczas dalszego ogrzewania przechodzi w formę o rombowej strukturze krystalicznej. W wyniku nałożenia wyższego ciśnienia może powstać fosfor czarny o trygonalnej lub regularnej strukturze krystalicznej. Obie formy są nietrwałe. W warunkach normalnych występuje jedynie forma rombowa.
Na mapie wskazano struktury fosforu czarnego, jest ich 5: struktura bezpostaciowa, struktura krystaliczna rombowa, struktura krystaliczna trygonalna, struktura krystaliczna regularna, nietrwałe formy wysokociśnieniowe. Struktura bezpostaciowa pod wpływem ogrzewania może przekształcić się w strukturę krystaliczną rombową.
4. FOSFOR FIOLETOWY. Ilustracja przedstawia strukturę krystaliczną fosforu fioletowego, przypomina nierównomierną warstwę czworościanów foremnych. Układają się piętrami. Jest krystaliczną odmianą fosforu o skomplikowanej strukturze. Wykazuje małą reaktywność i nie rozpuszcza się w żadnej substancji.
Dodatkowo na mapie wprowadzono opisy właściwości i procesów fizykochemicznych. Fosfor biały powstaje w wyniku zmieszania fosforanu 5 wapnia, koksu oraz piasku. Reakcja przebiega w próżni w temperaturze 1580 do 1720 Kelwinów. Fosfor biały w wyniku krystalizacji w stopionym ołowiu lub bizmucie przekształca się w fosfor fioletowy. Fosfor biały w wyniku ogrzewania w temperaturze 450 Kelwinów z jodem bez dostępu powietrza lub przemiany pod wpływem światła słonecznego, przekształca się w fosfor czerwony. Fosfor biały w wyniku ogrzewania w temperaturze 473,15 Kelwinów pod ciśnieniem 1,2 gigapaskala przekształca się w fosfor czarny. Fosfor czerwony w wyniku ogrzewania w temperaturze około 800 Kelwinów przekształca się w fosfor fioletowy.
Mapa pojęciowa przedstawia odmiany alotropowe fosforu: białą, czerwoną, czarną i fioletową wraz z charakterystyką i zachodzącymi między nimi reakcjami. W centralnej części mapy znajduje się hasło ALOTROPIA FOSFORU. Opisano: fosfor jest pierwiastkiem występującym w kilku odmianach alotropowych. Należą do nich: fosfor biały, fosfor czerwony, fosfor czarny i fosfor fioletowy.
Następnie opisano poszczególne odmiany alotropowe fosforu.
1. FOSFOR BIAŁY. Ilustracja przedstawia model zbudowany z pomarańczowych kulek - tetraedr. Struktura krystaliczna fosforu białego składa się z czterech atomów ułożonych w czworościan foremny (tetraedr). Najpospolitsza odmiana alotropowa fosforu. Biała, woskowata substancja, której zanieczyszczenia nadają żółtawy odcień. Otrzymuje się go przez kondensację jego par w próżni powstających podczas prażenia fosforanu wapnia z koksem i piaskiem. Jest substratem w otrzymywaniu fosforu czerwonego i fioletowego. Istnieją dwie alotropowe odmiany białego fosforu - alfa i beta.
Fosfor biały ma dwa rodzaje układów. A. UKŁAD REGULARNY ALFA. Odmiana alfa ma regularną strukturę krystaliczną i jest trwała powyżej temperatury -78 stopni Celsjusza., B. UKŁAD HEKSAGONALNY BETA. Odmiana beta powstaje z odmiany alfa w temperaturze poniżej -78 stopni Celsjusza. Odmiana beta ma większą gęstość i heksagonalną strukturę krystaliczną.
2. FOSFOR CZERWONY. Ilustracja przedstawia połączone ze sobą tetraedry – czworościany foremne tworzące długi łańcuch. W stosunku do powierzchni łańcuch biegnie po przekątnej. Występuje w postaci ciemnoczerwonego proszku. Jest nierozpuszczalny w wodzie i innych rozpuszczalnikach. Nie wykazuje właściwości trujących. Powstaje z fosforu białego i jest substratem w tworzeniu fosforu fioletowego.
3. FOSFOR CZARNY. Ilustracja przedstawia strukturę krystaliczną fosforu czarnego - przypomina warstwę czworościanów foremnych. Charakteryzuje się szarą barwą i metalicznym połyskiem. Posiada zdolność do przewodzenia prądu. To najbardziej trwała odmiana alotropowa fosforu. W początkowych etapach tworzenia fosforu czarnego na drodze ogrzewania powstaje forma bezpostaciowa, która podczas dalszego ogrzewania przechodzi w formę o rombowej strukturze krystalicznej. W wyniku nałożenia wyższego ciśnienia może powstać fosfor czarny o trygonalnej lub regularnej strukturze krystalicznej. Obie formy są nietrwałe. W warunkach normalnych występuje jedynie forma rombowa.
Na mapie wskazano struktury fosforu czarnego, jest ich 5: struktura bezpostaciowa, struktura krystaliczna rombowa, struktura krystaliczna trygonalna, struktura krystaliczna regularna, nietrwałe formy wysokociśnieniowe. Struktura bezpostaciowa pod wpływem ogrzewania może przekształcić się w strukturę krystaliczną rombową.
4. FOSFOR FIOLETOWY. Ilustracja przedstawia strukturę krystaliczną fosforu fioletowego, przypomina nierównomierną warstwę czworościanów foremnych. Układają się piętrami. Jest krystaliczną odmianą fosforu o skomplikowanej strukturze. Wykazuje małą reaktywność i nie rozpuszcza się w żadnej substancji.
Dodatkowo na mapie wprowadzono opisy właściwości i procesów fizykochemicznych. Fosfor biały powstaje w wyniku zmieszania fosforanu 5 wapnia, koksu oraz piasku. Reakcja przebiega w próżni w temperaturze 1580 do 1720 Kelwinów. Fosfor biały w wyniku krystalizacji w stopionym ołowiu lub bizmucie przekształca się w fosfor fioletowy. Fosfor biały w wyniku ogrzewania w temperaturze 450 Kelwinów z jodem bez dostępu powietrza lub przemiany pod wpływem światła słonecznego, przekształca się w fosfor czerwony. Fosfor biały w wyniku ogrzewania w temperaturze 473,15 Kelwinów pod ciśnieniem 1,2 gigapaskala przekształca się w fosfor czarny. Fosfor czerwony w wyniku ogrzewania w temperaturze około 800 Kelwinów przekształca się w fosfor fioletowy.
Mapa pojęć pt. „Alotropia fosforu”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.