白磷和红磷都是磷元素的同素异形体,它们的化学式都是P。白磷,也称为黄磷,是一种无色或淡黄色的蜡状固体,具有强烈的毒性和可燃性。它的分子结构是正四面体,每个磷原子与其它三个磷原子相连。红磷,也称为赤磷,是一种暗红色的无定形固体,相对稳定,不易燃烧。它的分子结构是链状,由磷原子通过单键连接而成。白磷和红磷的化学式都是P,它们的主要区别在于物理性质和分子结构。
白磷是一种白色或浅黄色的半透明固体,质地柔软且在冷时易碎。它在光照下颜色会逐渐变深,暴露于空气中时,即使在暗处也能产生绿色的磷光和白烟。白磷的化学式为P4,由四个磷原子构成一个正四面体结构,其中键角为60°,每摩尔白磷含有1.5摩尔的P-P键。
红磷,也称为赤磷,是一种紫红色的无定形粉末,无毒。在高压下,红磷在590℃开始熔化,若不加压则不会熔化而是升华。红磷的化学式为P,其分子结构尚未完全明确,因此化学式仅用磷元素的符号表示。红磷与白磷互为同素异形体,但它们的结构和物理性质存在显著差异。
在物理性质方面,白磷呈现为白色蜡状固体,遇光会逐渐变为淡黄色晶体,具有大蒜般的气味,且有毒。它的着火点非常低,能够在空气中自燃并发光。而红磷则为紫红色或略带棕色的无定形粉末,具有光泽。红磷在加热时会升华,但在43千帕的压强下加热至590℃可以熔融。红磷在燃烧时产生的白烟有毒,但其化学活性较白磷低,常温下稳定,不易与氧气反应。
在工业应用上,白磷主要用于制备高纯度的磷酸。由于其易燃特性,白磷也被用于制造烟幕弹、红磷、三硫化四磷、有机磷酸酯、燃烧弹和杀鼠剂等。红磷则主要应用于火柴盒的皮,因其较低的化学活性和无毒特性,使其成为火柴制造的理想材料。
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