Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru
  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

Егор

Превратится ли белый фосфор в красный на свету?

Рекомендуемые сообщения

Переименовал тему из "фосфор" в "Превратится ли белый фосфор в красный на свету?".

 

Народ, еще раз прошу делать заголовки максимально отражающими суть темы и прочитать вот это - http://forum.xumuk.ru/index.php?act=announce&f=2&id=2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Превращение белого фосфора в красный

При нагревании в закрытой системе при умеренно высоких температурах белый фосфор превращается в аморфный красный. В начальной стадии процесса реакционная смесь состоит из частиц красного фосфора, суспендированных в белом фосфоре. После превращения приблизительно половины белого фосфора в красный смесь становится полужидкой, а при дальнейшем превращении получается твердый продукт [54].

Скорость превращения жидкого белого фосфора в красный соответствует реакции первого порядка в температурном интервале 250—350°. Энергия активации процесса составляет около 38 ккал/моль, а предэкспоненциальный фактор имеет нормальное значение 4*1012. По-видимому, молекула P4 при процессе превращения не диссоциирована и экстенсивные цепные реакции не происходят [54]. Превращение, вероятно, заключается в образовании ядер красного фосфора (реакция первого порядка) и последующей агломерации ядер и образовании более крупных частиц. Процесс образования ядер красного фосфора, вероятно, заключается в перераспределении связей между соседними молекулами P4 и образовании структуры красного фосфора.

Добавление 0,01—0,1% йода или 0,5—1,5% серы к жидкому белому фосфору заметно ускоряет начальные стадии превращения в красный фосфор. Однако скоро этот эффект исчезает п превращение продолжается со скоростью, сравнимой со скоростью процесса без ускорителей. Де Уитт и Скольник считают, что катализ процесса превращения вызывает цепную реакцию, не зависящую от температуры, и что атом йода приблизительно в сорок раз активнее атома серы. По-видимому, атомы йода и серы включаются в структуру красного фосфора при образовании последнего и тем самым удаляются из зоны реакции. Интересно отметить, что средний размер частиц красного фосфора увеличивается по мере протекания реакции его образования из жидкого белого фосфора [55]. При 400° белый фосфор в основном целиком превращается в красный в течение полутора часов.

Ультрафиолетовые лучи также ускоряют превращение α-белого фосфора в аморфный красный. Поэтому очищенный белый фосфор следует хранить в темноте. Если куски белого фосфора, хранимые под водой, подвергаются действию света в течение продолжительного времени, то их поверхность покрывается зернами красного фосфора. Изредка на одной или двух точках поверхности образуются крупные зерна, причем нигде в другом месте они не появляются.

Исследования превращения белого фосфора, растворенного в PBr3, в красный, образующий осадок, показали [56], что это реакция первого порядка с энергией активации около 4,5 ккал/молъ. Константа скорости равна 7,8-10~3 мин-1 при 184°. Реакция ускоряется при действии света; исследовано также фотохимическое превращение в сероуглероде [57]. При растворении белого фосфора в сероуглероде скорость осаждения красного фосфора также соответствует реакции первого порядка. Можно сделать заключение, что фотохимическая реакция состоит в диссоциации молекул P4 в молекулы P2, которые в свою очередь соединяются вновь с образованием красного фосфора.

Ван Везер. Фосфор и его соединения. М.: Издатинлит, 1962. с. 92

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Превращение белого фосфора в красный

При нагревании в закрытой системе при умеренно высоких температурах белый фосфор превращается в аморфный красный. В начальной стадии процесса реакционная смесь состоит из частиц красного фосфора, суспендированных в белом фосфоре. После превращения приблизительно половины белого фосфора в красный смесь становится полужидкой, а при дальнейшем превращении получается твердый продукт [54].

Скорость превращения жидкого белого фосфора в красный соответствует реакции первого порядка в температурном интервале 250—350°. Энергия активации процесса составляет около 38 ккал/моль, а предэкспоненциальный фактор имеет нормальное значение 4*1012. По-видимому, молекула P4 при процессе превращения не диссоциирована и экстенсивные цепные реакции не происходят [54]. Превращение, вероятно, заключается в образовании ядер красного фосфора (реакция первого порядка) и последующей агломерации ядер и образовании более крупных частиц. Процесс образования ядер красного фосфора, вероятно, заключается в перераспределении связей между соседними молекулами P4 и образовании структуры красного фосфора.

Добавление 0,01—0,1% йода или 0,5—1,5% серы к жидкому белому фосфору заметно ускоряет начальные стадии превращения в красный фосфор. Однако скоро этот эффект исчезает п превращение продолжается со скоростью, сравнимой со скоростью процесса без ускорителей. Де Уитт и Скольник считают, что катализ процесса превращения вызывает цепную реакцию, не зависящую от температуры, и что атом йода приблизительно в сорок раз активнее атома серы. По-видимому, атомы йода и серы включаются в структуру красного фосфора при образовании последнего и тем самым удаляются из зоны реакции. Интересно отметить, что средний размер частиц красного фосфора увеличивается по мере протекания реакции его образования из жидкого белого фосфора [55]. При 400° белый фосфор в основном целиком превращается в красный в течение полутора часов.

Ультрафиолетовые лучи также ускоряют превращение α-белого фосфора в аморфный красный. Поэтому очищенный белый фосфор следует хранить в темноте. Если куски белого фосфора, хранимые под водой, подвергаются действию света в течение продолжительного времени, то их поверхность покрывается зернами красного фосфора. Изредка на одной или двух точках поверхности образуются крупные зерна, причем нигде в другом месте они не появляются.

Исследования превращения белого фосфора, растворенного в PBr3, в красный, образующий осадок, показали [56], что это реакция первого порядка с энергией активации около 4,5 ккал/молъ. Константа скорости равна 7,8-10~3 мин-1 при 184°. Реакция ускоряется при действии света; исследовано также фотохимическое превращение в сероуглероде [57]. При растворении белого фосфора в сероуглероде скорость осаждения красного фосфора также соответствует реакции первого порядка. Можно сделать заключение, что фотохимическая реакция состоит в диссоциации молекул P4 в молекулы P2, которые в свою очередь соединяются вновь с образованием красного фосфора.

Ван Везер. Фосфор и его соединения. М.: Издатинлит, 1962. с. 92

Спасибо за такой подробнейший ответ помойму исчерпывающая информация.

Если вам не трудно можете дать ссылку на эту книгу - Ван Везер. Фосфор и его соединения. М.: Издатинлит, 1962. с. 92, описание идет довольно хорошо.

 

И такой вопрос, а сколь времени нужно, чтоб белый фосфор (в количестве 100грамм) превратился в красный на свету при 15-20градусах тепла и 5-10градусаов тепла? И какая минимальная температура для подобной реакции?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Спасибо за такой подробнейший ответ помойму исчерпывающая информация.

Если вам не трудно можете дать ссылку на эту книгу - Ван Везер. Фосфор и его соединения. М.: Издатинлит, 1962. с. 92, описание идет довольно хорошо.

 

И такой вопрос, а сколь времени нужно, чтоб белый фосфор (в количестве 100грамм) превратился в красный на свету при 15-20градусах тепла и 5-10градусаов тепла? И какая минимальная температура для подобной реакции?

Уважаемый Егор!

Ван Везер стоит у меня на полке. Выложил ли кто-нибудь его в бесплатную электронную библиотеку - не знаю, предложение купить Вы самостоятельно легко найдете с помощью поисковика. Только с. 92 - это одна страничка, которую я отсканировал в ответ на Ваш вопрос, а вся монография - 688 страниц.

На вопрос о времени перехода у меня ответа нет. Уж, если при 400 градусов процесс идет 1,5 часа, то, может, кто еще помнит термодинамику прикинет, чего ожидать при 10-20 градусов. Возможно, что на 100 г уйдут годы...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Несколько миллиардов лет и красный фосфор - ваш.

Есть такое грубое эмпирическое правило Вант-Гоффа, что при увеличении температуры на 10 градусов скорость реакции удваивается (в оригинале, правда не в 2, а в 2-4 раза, но и с удвоением цифры неслабые). От 20 до 400 градусов 380=38 ступеней по 10 градусов, т.е. скорость при 20 градусах в 2exp38 раз ниже, чем при 400. Значит вместо 1,5 часов реакция будет идти 1,5*2exp38 часов. Поделив на 24, получим в сутках, и еще раз поделив на 365 - в годах. Воспользовался Excel, и он дал следующие результаты:

4,12317E+11 (часов)

17 179 869 184 (суток)

47 068 135 (лет).

И всего-то.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я по вантгоффу и прикидывал. Если взять за коэффициент тройку, то получается 231 310 225 628 937 лет, если четверку, то 12 937 990 364 026 425 243 года

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Спасибо за подсчеты не думал что так много времени затратится на это.

 

Скажите, а если хранить белый фосфор объемом с пластиковую ложку емкостью 10мл в 50 мл этилового спирта или ацетона, то не будет ли взаимодействовать фосфор с спиртом или ацетоном и не получиться ли какое нибуть вещество типа этилфосфат ..? хранить на свету при 20 градусах дома.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Спасибо за подсчеты не думал что так много времени затратится на это.

 

Скажите, а если хранить белый фосфор объемом с пластиковую ложку емкостью 10мл в 50 мл этилового спирта или ацетона, то не будет ли взаимодействовать фосфор с спиртом или ацетоном и не получиться ли какое нибуть вещество типа этилфосфат ..? хранить на свету при 20 градусах дома.

Егорушка, а зачем тебе красный фосфор :( Ты наркоман штоле :bn:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×