白磷

白磷
别名	黄磷
识别
CAS号	12185-10-3  Y
SMILES	P12P3P1P23
性质
化学式	P4
摩尔质量	123.9 g·mol−1
外观	白色至略带黄色的固体
密度	1.831 g·cm−3
熔点	44.1 °C（317.2 K）
沸点	280 °C（553 K）
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

白磷，又称黄磷，分子式P₄，白色固体，质软，有剧毒，致死量为0.25g。实验室置于冷水中保存。被用作化学武器。

制备

白磷的制备方法较多。常见的工业制法是在碳和二氧化硅的存在下用磷矿石加强热。生成的磷单质为气体，可以被磷酸吸收。反应方程式如下：

2 Ca₃(PO₄)₂ + 6 SiO₂ + 10 C → 6 CaSiO₃ + 10 CO + P₄

这是一个理想化的方程式，因为磷矿石中还含有氟磷灰石（Ca₅(PO₄)₃F）。工业上使用磷矿、无烟煤或焦炭和石英砂按一定比例混合在1400-1500℃的电炉中制得磷与一氧化碳，冷却后在水面下收集磷蒸气得到白磷。

性质

白磷34°C时可在空气中自燃，生成白色烟雾，主要成分为五氧化二磷（烟）以及五氧化二磷于空气中水结合生成的磷酸（雾），方程式为：

P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀

白磷在常温下可以和空气中的氧气反应（这也是白磷在黑暗中发光的反应式，即冷焰，后者是指化学磷光支链反应）：

1. 链引发：P₄ + O₂ → P₄O + O
2. 链传递：P₄ + O + M → P₄O + M
3. 链传递：P₄O_n + O₂ → P₄O_n+1 + O
4. 链终止：O + O₂ + M → O₃ + M
5. 链终止：O + X → 消亡

两个方程式合起来为：P₄ + 2O₂ → P₄O + O₃

其中M为其他原子。X为壁或毒物，分别使得自由氧被吸附或形成稳定产物。

反应1的反应速率与温度无关，其活化能为零。最终产物以P₄O₁₀为主，不过P₄O也占到30%。P₄O是一种不溶于水的红色固体。

常温下，白磷具有可观的饱和蒸汽压。800℃以上，白磷开始分解为P₂分子，在900至1200℃间存在平衡：

$P_{4}(g)\rightleftharpoons 2P_{2}(g),\log {K}=7.5844-{\frac {11489}{T}}$。其中K为反应的平衡常数；T为温度，单位为开尔文。

P₂的结构与氮气类似，键长为189.5pm。2200℃以上时分解为磷原子。

武器

主条目：白磷弹

白磷弹是手榴弹、炮弹、炸弹的一种，利用了白磷在空气中自燃的性质。利用白磷本身毒性的化学武器也曾被研制。 起初白磷弹曾被当作燃烧弹使用，但后来由于其给交战国士兵造成的巨大身体及心理创伤而逐渐被各国弃用，转而作为目标指示弹及烟雾弹使用。

美军跟伊拉克武装分子在伊拉克费卢杰激战多个月，其间用过白磷弹。

2007年以色列进攻加沙城时曾使用过该武器。

2009年初以色列对加萨发动军事攻击，造成数千平民百姓死伤，而曾参与指挥作战的准将与上校2名高阶军官，因证实作战期间使用白磷弹遭受惩处，以色列国防军形象蒙上阴影。

危害性

白磷进入人体会引起急性白磷中毒或慢性白磷中毒。过去，不慎误服白磷后常用硫酸铜溶液洗胃，原因是白磷和硫酸铜溶液会发生如下反应：

$\mathrm {11P_{4}+60CuSO_{4}+96H_{2}O\rightarrow 20Cu_{3}P+24H_{3}PO_{4}+60H_{2}SO_{4}}$

但是，硫酸铜有毒，会损害肾脏和大脑。目前，在美国等国家已经不再使用。在一本美国海军编制的手册中则推荐使用碳酸氢盐溶液来中和磷酸。

参见

• 磷
• 红磷