Červený fosfor

Červený fosfor je alotrop fosforu, amorfní polymerní pevná látka stálá na vzduchu; ozářením nebo zahřátím jej lze přeměnit na bílý fosfor. Využití má v zápalkách a zpomalovačích hoření.

Struktura

Běžný červený fosfor je amorfní, k jeho krystalickým podobám patří fialový fosfor a vláknitý červený fosfor. Struktura červeného fosforu obsahuje tyto jednotky:^[1][2]

Strukturní jednotka červeného fosforu

Příprava

Červený fosfor lze získat zahříváním bílého fosforu v inertním plynu, jako je dusík nebo oxid uhličitý, za přítomnosti jodu jako katalyzátoru.^[3]

Další možnost představuje ozáření bílého fosforu.^[4]

Vlastnosti

Za standardních podmínek je červený fosfor stálejší než bílý, ale termodynamicky méně stálý než černý fosfor. Standardní slučovací entalpie červeného fosforu činí −17,6 kJ/mol.^[2] Kineticky je nejvíce stálý červený fosfor.

Červený fosfor se chová jako polovodič.^[5]

Kinetická stabilita brání samovznícení červeného fosforu. Za přítomnosti zásad se nedisproporcionuje a oproti bílému fosforu je méně reaktivní vůči halogenům, síře, a kovům.^[5]

Použití

Červený fosfor je možné využít v pryskyřicích jako zpomalovač hoření, kde vytváří polyfosforečné kyseliny (atomy vodíku v těchto kyselinách pochází z pryskyřic) a popel, které brání šíření ohně.^[6]

Červený fosfor se používá, společně s brusivy, na hlavičkách bezpečnostních zápalek. Chlorečnan draselný obsažený ve škrtátku způsobí při tření vznícení.^[7]

Červený fosfor reaguje s bromem na bromid fosforitý^[8][9] a s jodem na jodid fosforitý; obě tyto látky se používají jako halogenační činidla, například při nahrazování hydroxylových skupin u alkoholů, z jodidu fosforitého lze také hydrolýzou vytvořit kyselinu jodovodíkovou; tato reakce se využívá při výrobě metamfetaminu a desomorfinu, kde jodovodík slouží jako redukční činidlo.^[10]

Červený fosfor se používá také na přípravu sloučenin obsahujících vazby P-P; například reakcí s chloritanem sodným za pokojové teploty vzniká difosforečnan disodný.^[11] Dalším možným využitím je fotokatalýza tvorby vodíku z vody.^[12][5]

Také byl zkoumán jako možný materiál pro anody sodík-iontových akumulátorů.^[13][1]

Fialový fosfor

Fialový fosfor, též označovaný jako Hittorfův fosfor, je jednou z krystalových forem červeného fosforu.^[14][5]

Jeho struktura je:

Struktura fialového fosforu

Fialový fosfor lze připravit sublimací červeného fosforu ve vakuu za přítomnosti jodu jako katalyzátoru.^[5]

Fialový fosfor se chemicky podobá červenému, ale na vzduchu se zapaluje při nárazu a nezapaluje při styku s bromem.^[zdroj?]

Vláknitý červený fosfor

Další krystalovou formou červeného fosforu je vláknitý červený fosfor.^[5] Vzniká společně s fialovým fosforem při sublimaci červeného fosforu ve vakuu za přítomnosti jodu.^[15] Struktura je podobná jako u fialového fosforu, ale řetězce fosforu jsou rovnoběžné, zatímco u fialového fosforu jsou na sebe kolmé.^[16][5]

Struktura vláknitého červeného fosforu

Vláknitý červený fosfor podobně jako „běžný“ červený fosfor vykazuje fotokatalytické vlastnosti.^[15][17]