Materia - estructura química

Alótropos

fósforo blanco es un alótropo común del elemento químico fósforo que ha tenido un uso militar extenso como agente incendiario,¹agente para crear pantallas de humo y como componente flamígero antipersonal capaz de causar quemaduras graves.² Su fórmula molecular es P₄. Está considerada como una arma química por muchas personas y organizaciones. En jerga militar se le refiere como "WP" (White phosphorus); y durante la Guerra de Vietnam tenía como alias "Willy Pete" o "Willy Peter".- ..........................................................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=F%C3%B3sforo_blanco&printable=yes

El fósforo rojo es una de las formas alotrópicas del fósforo elemental. Se trata de una sustancia amorfa, de color rojizo, poco soluble en agua y disolventes orgánicos habituales. Contrariamente al fósforo blanco, no es soluble en disulfuro de carbono y no es tóxico.Fórmula: P₄

Masa molecular: 30,974 g/mol

Densidad: aprox. 2,16 g/mL

Punto de fusión: 585–610 °C

Nº CAS: 7723-14-0

En contacto con sustancias oxidantes se transforma, con una reacción muy violenta y a veces explosiva, en pentóxido de fósforo, formando un humo blanco.

El fósforo rojo se forma del fósforo blanco a 250–270 °C o de una fuerte irradiación con luz. Puede ser reconvertido en fósforo blanco por calentamiento en condiciones inertes, por ejemplo, bajo una capa de aceite. Aunque se trata de la forma de fósforo producida en mayores cantidades industrialmente se sabe poco de su estructura molecular. Probablemente se trata de un polímero con estructuras parciales en capas parecidas a las encontradas en el fósforo de Hittorf, donde todos los átomos de fósforo están unidos a tres otros átomos del mismo elemento.En química el fósforo es utilizado en algunas reacciones como agente reductor. Por ejemplo, en presencia de trazas de yodo como catalizador es capaz de reducir clorosulfonatos en mercaptanos. También es un importante compuesto de partida para la síntesis de diversos compuestos de este elemento, desde el tricloruro de fósforo, el pentacloruro de fósforo hasta subsecuentemente las fosfinas, etc.

También se utiliza en las cerillas, donde produce la ignición de las mismas en contacto con clorato de potasio.

Fósforo Rojo (P rojo)

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Esta alotropía fue descubierta por A. Schroetter en 1845. En 1848 ya se comercializaba el P rojo. Las características son muy diferentes a las del P blanco:

• El P rojo no es venenoso, ni es luminiscente en la oscuridad.
• El P rojo es estable al aire, por lo que no es necesario almacenarlo bajo agua.
• La temperatura de inflamación es superior a 400ºC, pero es muy sensible al rozamiento y a los choques (percusiones). Se inflama fácilmente si se mezcla con oxidantes fuertes (nitrato potásico o clorato potásico), pues forma mezclas detonantes.
• Es insoluble en sulfuro de carbono.
• La densidad es próxima a 2.36 gr/c.c., aunque depende de la temperatura a que se haya obtenido.
• El color también es función de la temperatura de preparación:
  • A 265 ºC tiene color rojo intenso (como el rejalgar) y fractura concoidea.
  • A 400 ºC es de color anaranjado y con textura granular.
  • Por encima de 500 ºC se obtiene de color gris violeta y con aspecto muy compacto.

El P rojo se emplea para fabricar los rascadores de las cajas de cerillas. También se usa en Pirotecnia y en algunos explosivos. Durante la Segunda Guerra Mundial se usó para la fabricación de municiones especiales.

Existen varios métodos para fabricar el P rojo, siempre partiendo del P blanco. Hay que tener en cuenta que la transformación de P blanco a P rojo es exotérmica:

• El método más clásico utiliza un autoclave para controlar la presión y la atmósfera ha de ser inerte, generalmente de nitrógeno. Inicialmente se calienta a 230ºC y a partir de esta temperatura se sigue calentando pero más despacio para alcanzar los 260ºC en 4 horas. A 260ºC y durante 24 horas se produce la transformación alotrópica. En este tiempo la temperatura del sistema puede llegar a 350ºC, pues, como se ha dicho, es un proceso exotérmico. Cuando termina dicha transformación se deja enfriar el sistema lentamente. Los restos de P blanco se eliminan por tratamiento con lejía de sosa. Posteriormente se seca el P rojo y se guarda en recipientes de hojalata.
• El Método Bitterfeld lleva a cabo la transformación en un molino de bolas. De esta forma, prácticamente todo el P blanco pasa a P rojo. Como precaución se lava también con lejía de sosa.
• Un procedimiento moderno consiste en calentar 5 partes de aceite de vaselina con 1 parte de P blanco a 350ºC en un autoclave durante 30 ó 40 minutos. El P rojo obtenido se lava luego con benceno para eliminar la vaselina.
• Otro procedimiento más moderno consiste en tratar el P blanco con 10 veces su peso de tribromuro de fósforo (PBr₃) en un matraz con reflujo y durante 10 horas. A continuación se extrae el líquido y se lava el P rojoformado con sulfuro de carbono. Luego se hierve con agua para eliminar los restos de PBr₃.