性质和反应

的电子构型的磷原子可以表示为1年代²2年代²2p⁶3年代²3p³。因此类似于外壳的安排氮,3个装轨道每形成一个单一的能力共价键和一个额外的孤对电子。根据电负性的元素因此与之结合,磷可以表现出氧化态+ 3或−3,正如氮。氮和磷的主要区别在于,后者是电负性要低得多,有更大的原子,与外d轨道。由于这些原因,氮和磷之间的相似之处化学在很大程度上是正式的,倾向于隐瞒实际的,巨大的差异。外d轨道在磷允许八隅体的扩张,导致+ 5的状态,有5个实际共价键形成化合物氮,不可能实现。

第一个显著的区别的两个元素是化学元素磷在普通条件下存在于任何10修改,或同素异形的形式,所有的固体;三个主要的同素异形体白色的、红色和黑色的。磷分子公式P₂在结构上,类似的到N₂分子和显然也三重保税,只存在在非常高的温度。这些便士₂分子不存在在较低温度低于约1200°C (2200°F)——因为这一事实三个单键磷、氮的情况相比,在一个大力支持三键。在冷却,三重保税P₂分子凝结形成四面体P₄每个原子的分子,加入由单键三人。白磷有两种同素异形体:阿尔法形式,即在常温下稳定,有立方晶体结构;稳定的测试形式,下面−78°C (108°F−),有一个六角形晶体结构。由于相对较弱的分子间吸引力(范德瓦尔斯力)之间的单独的P₄分子,固体融化在44.1°C (111.4°F)和沸点是280°C (536°F)。形成四面体需要60°的键角,而不是首选90°-109°角,白磷是一个相对不稳定,或亚稳态,形式。它改变了自然,但慢慢地,在温度约200°C (390°F)或更高,聚合形式称为“红磷”。这种物质非晶当在较低温度下形成的,但它可以变成水晶体,熔点约590°C (1090°F)。在更高的温度和压力,或的援助催化剂在普通压力和温度约200°C,磷转化为片状有点像黑水晶形体石墨。这可能会被证明是最稳定的形式的磷,尽管相对困难的准备。红色和黑色的形式,每一个磷原子形式三个单键,分开足够相对自由。

与白色的亚稳态条件修改一致,和拥挤的共价键,这种形式远比其他人更多的活性化学成分。它是剧毒,与大多数试剂反应积极,和在空气中点燃仅35°C (95°F),所以它必须存储在水或其他惰性液体。白磷能够迅速地溶解于溶剂等二硫化碳在维护作文P₄。白磷已被用于军事目的的烟雾和填补煽动性的炮弹和手榴弹。相比之下,红磷是不溶性和相对惰性,尽管大量的通常的商业形式可以在空气中自燃,与水反应形成磷化氢和磷的含氧酸。红磷是用于准备安全火柴的表面。黑磷是更多的惰性和导电的能力电。这些聚合物形式都是不溶性,比白磷非常波动较小。