結(jié)晶工藝,同素異形體結(jié)晶說之磷氏家族
“火球落在地上,藍色的火焰逐步平息,原來是一只奇形怪狀的小瓢蟲,全身都像是紅色的通明水晶,翅膀更是晶瑩剔透,可以通過通明的甲殼,模糊看到里面的半通明內(nèi)臟,其中似乎隱約有火焰在流動,看上去說不出的奧秘怪異?!? ? ?From 《鬼吹燈之精絕古城》
這是鬼吹燈中描繪怪物之一—火瓢蟲的一幕。胡八一等一行人去昆侖山執(zhí)行任務碰到這種蟲子的突擊,只要被其觸碰立刻全身燃燒起藍色火焰,頃刻間整個人會被燒成灰燼……
“生活”磷 &“藝術(shù)”磷
PHOSPHORUS IN LIFE AND AIRTIST
其實,火瓢蟲內(nèi)部的藍色火焰是尸體內(nèi)的“磷”宣布的光,磷構(gòu)成了人體的自燃(當然文學作品中應用了夸大的手法)。
愛看靈異驚悚類小說的小伙伴們對鬼火不生疏吧。實踐上,這東西小編小時候還真就在傍晚鄉(xiāng)間的小路上碰到過,甚至還會跟著我一起走動,著實給我嚇了好一陣子(小編膽小,屬于是又菜又愛玩選手,恐怖小說忠實愛好者了,所以…)。但知識給予我勇氣,現(xiàn)在我知道了:這種現(xiàn)象也是由于“磷”自燃產(chǎn)生的。
這種易燃的“脾性 ”必然會構(gòu)成一些安全事故,近些年產(chǎn)生過好多起白磷自燃引發(fā)的火災,盡管未能構(gòu)成大規(guī)模人員傷亡,但災后的很多“酸霧”對環(huán)境不友好,還弄得人心惶惶,總之是讓我們忌憚的存在。
火柴怎樣擦一擦就燃燒起來了?這同樣也是火柴盒兩旁“擦料”中的成分紅磷所致。這樣看來,磷確實是滲透了我們的生活和藝術(shù)作品,就算或許沒見過“本人真面目”,初中化學的元素周期表怕是每個人都背了不下一遍又一遍吧。那么今天,小編為我們揭開磷的實在面紗,看看這位脾性較為“火爆”的東西究竟是啥樣兒。
磷氏我們族里其實有好幾個成員:白磷、紅磷、黑磷、它們都是磷的同素異形體,擁有不同的分子結(jié)構(gòu),然后晶體構(gòu)型也不同,終究表現(xiàn)為物理化學性質(zhì)差異。接下來,咱們依次來介紹這些成員~
同素異形體:單一化學元素因擺放方法不同構(gòu)成具有不同理化性質(zhì)的單質(zhì),例如氧氣和臭氧,金剛石和石墨。
多晶型現(xiàn)象:化學組成相同的物質(zhì),在不同的物理化學條件下,能結(jié)晶成兩種或多種不同結(jié)構(gòu)的晶體的現(xiàn)象。
白磷
不管在溶液狀況仍是氣體狀況下,白磷均以P4的分子形式存在,構(gòu)成分子晶體。純的白磷是無色通明的晶體,但遇光照后外表會產(chǎn)生弱氧化反應生成成分雜亂的磷氧化物,變成黃色,所以又叫黃磷。
磷元素的發(fā)現(xiàn)最早追溯于歐洲中世紀的煉金術(shù)起。那時,許多煉金術(shù)家在拼命尋覓一種可以點鐵成金的“哲人石”。于是出來了一個叫“布朗特-漢寧”的商人,他收集了50木桶人尿,與沙子等物質(zhì)混合一起加強熱,黃金沒制成,卻拿到了一個白蠟一樣的東西,能在暗處宣布藍綠色寒光,于是他給這個新物質(zhì)命名為“磷”(它的拉丁文稱號Phosphorum即為寒光的意思)。
白磷是磷氏宗族中最活潑、脾氣也最火爆的小弟,這是因為其分子結(jié)構(gòu)中的四個磷原子構(gòu)成了一個正四面體,理論鍵角為60°,但實踐上其分子中的P-P鍵98%是P原子間分別用3p軌道“肩靠肩”堆疊構(gòu)成的共價鍵,而p軌道成鍵的鍵角一般是90°,為了盡力向60°接近,P-P鍵受到了很大應力而曲折,非常不穩(wěn)定,因而具有很高的化學活性,著火點只要40 ℃,在空間中就會自燃生成很多濃煙。也是因為這種特點,沒法兒在室溫下用X射線衍射去探測它的實踐晶體結(jié)構(gòu)。