A-level 化学/OCR (Salters)/磷
外观
磷是元素周期表中的第十五个元素。因此,磷原子核包含十五个质子。
只有磷-31,31P,是稳定的,所以所有天然存在的磷都是这种同位素,它包含16个中子。31P 核是核磁共振活跃的,31P 核磁共振被广泛应用于化学领域。
32P 是放射性的,会发射β粒子;它被用于生物实验。
中性磷原子H的气相电子构型是
更简洁地写为
这简化为 GCSE 样式的电子层结构表示法 2.8.5。
在元素的标准状态下,磷已知存在于几种无限共价网络结构中。P 的最重要同素异形体是
- 白磷:包含离散的 P4 四面体(这些也存在于液态 P 中)
- 黑磷:磷原子层相互堆叠 - 每个层都是褶皱的
- 红磷:无定形,像玻璃
-
黑磷中 P 原子层的球棍模型
磷与元素周期表中的大多数元素形成化合物。由于其尺寸较大,磷在形成双键方面远不如氮,因此它主要形成单键。一个关键例外是磷酸中非常强的 P=O 键。
磷酸的盐,包含磷酸根离子,PO43−。
- 磷酸钠,Na3PO4
- 磷酸镁,Mg3(PO4)2
- 磷酸铝,AlPO4
在与非常电正性元素的化合物中,如磷化钠,Na3P,磷可以以磷化物离子,P3− 的形式存在。P3− 在溶液中不存在,因为它异常活泼。例如,如果你试图将 Na3P 溶解在水中,会发生以下反应
- Na3P + 3H2O(l) → PH3(g) + 3NaOH(aq)
在与电负性与磷相似或大于磷的元素的化合物中,如三氟化磷,PF3,磷与另一种元素以共价键结合。
- 膦:胺的磷类似物
- 有机磷酸酯:磷酸的酯
- 有机亚磷酸酯:亚磷酸的酯