Dalam kimia, alotropi adalah sifat yang dimiliki oleh beberapa unsur kimia, karena mereka dapat menampilkan diri dengan struktur molekul yang berbeda. Suatu unsur adalah alotrop ketika, meskipun mereka berada dalam keadaan fisik yang sama, mereka memiliki struktur dan aspek yang berbeda. Sifat-sifatnya harus diamati dalam keadaan agregasi materi yang sama.
Ada beberapa bentuk alotropik yang terkenal, seperti ozon, grafit atau berlian.
Dalam hal ini, kita akan berurusan dengan bentuk alotropik fosfor.
Fosfor memiliki alotropi yang rumit, disebutkan tentang sebelas bentuk alotropik yang berbeda, namun, yang paling terkenal dan mungkin paling baik dicirikan adalah yang dikenal dengan nama: fosfor putih, fosfor hitam, dan fosfor merah.
Fosfor putih:
Ini terbentuk ketika kalsium fosfat dipanaskan dengan adanya silika dan karbon, pada suhu 1400ºC, mengembunkan uap, yang tidak lain adalah fosfor putih, P4 :
2Ca3 (PO4) 2 + 3 SIO2 + 10C P4 + 3 Ca2SiO4 + 10 CO
Rempah-rempah P4 memiliki bentuk tetrahedral , seperti yang ditunjukkan pada gambar, di mana setiap atom fosfor membentuk ikatan tunggal dengan tiga atom tetangga lainnya, dengan sudut ikatan 60º . Sudut derajat ini dikatakan dalam ketegangan, molekul diharapkan menjadi reaktif karena ini.
Beberapa fitur yang paling menonjol adalah:
- Fosfor putih adalah padatan putih seperti namanya, yang berubah menjadi kuning saat terkena cahaya. Titik lelehnya adalah 44ºC, sedangkan titik didihnya adalah 287ºC. Di atas 50ºC itu menyala di udara.
- Ini sangat beracun dan praktis tidak larut dalam air, tetapi larut dalam benzena dan CS2.
- Ketika alotrop ini terkena udara, ia mengoksidasi memberikan nyala hijau dan menghasilkan pembentukan PO2, dan beberapa ozon.
- Ini menghasilkan reaksi yang cukup keras dengan seluruh keluarga halogen.
- Asam nitrat mengoksidasinya perlahan, mengubahnya menjadi asam fosfat, dan NaOH, mengubahnya menjadi fosfin dan natrium hipofosfit:
P4 + 3 NaOH + 3 H2O PH3 + 3 NaH2PO2
Alotrop ini telah digunakan secara militer secara luas, digunakan sebagai agen pembakar, untuk membuat tabir asap, dan sebagai komponen anti-personil karena dapat menghasilkan luka bakar yang cukup serius, untuk semua ini juga dikenal sebagai senjata kimia . Militer mengenalnya sebagai WP (Fosfor putih), memberinya julukan selama perang.
Fosfor hitam:
Fosfor hitam adalah bentuk alotropik paling stabil dari unsur kimia ini. Itu disiapkan untuk pertama kalinya, oleh fisikawan Amerika PW Bridgman.
Itu diperoleh melalui pemanasan fosfor putih ketika berada pada tekanan tinggi.
Alotrop ini mengingatkan kita pada grafit dalam penampilan dan juga dalam hal konduktivitas listrik, karena memiliki jaringan berlapis, di mana setiap atom fosfor terkait dengan tiga atom lain pada jarak 2,20 dan dengan satu sudut ikatan 99º.
Bentuk alotropik ini secara kinetik inert, dan tidak terbakar bahkan pada 400ºC, apalagi di udara.
fosfor merah:
Fosfor merah diperoleh dengan memanaskan fosfor putih, dalam atmosfer inert, hingga suhu sekitar 250 C. Warnanya merah, amorf, dan agak sulit larut dalam air dan pelarut organik.
Reaktivitas alotrop fosfor ini antara dua bentuk alotropik lainnya. Perbedaan besar dalam reaktivitas fosfor lunak dan merah, menarik untuk mengamati nilai H untuk konversi fosfor merah menjadi putih, ini hanya 17,6 KJ.mol ^ -1.
Berlawanan dengan fosfor putih, merah sama sekali tidak larut dalam karbon disulfida dan juga tidak beracun.
Ketika bersentuhan dengan zat pengoksidasi, ia diubah melalui reaksi yang cukup keras, menjadi fosfor pentoksida, mengeluarkan asap putih.
Ini sering digunakan sebagai zat pereduksi dalam reaksi kimia, atau sebagai senyawa awal untuk mensintesis senyawa fosfor yang berbeda.
Tapi mungkin penggunaan populernya yang paling terkenal adalah untuk korek api , di mana ia bereaksi saat kontak dengan kalium klorat.