白磷

白磷
別名	黃磷
識別
CAS號	12185-10-3  Y
SMILES	P12P3P1P23
性質
化學式	P4
摩爾質量	123.9 g·mol−1
外觀	白色至略帶黃色的固體
密度	1.831 g·cm−3
熔點	44.1 °C（317.2 K）
沸點	280 °C（553 K）
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

白磷，又稱黃磷，分子式P₄，白色固體，質軟，有劇毒，致死量為0.25g。實驗室置於冷水中保存。被用作化學武器。

製備

白磷的製備方法較多。常見的工業製法是在碳和二氧化硅的存在下用磷礦石加強熱。生成的磷單質為氣體，可以被磷酸吸收。反應方程式如下：

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

這是一個理想化的方程式，因為磷礦石中還含有氟磷灰石（Ca₅(PO₄)₃F）。工業上使用磷礦、無煙煤或焦炭和石英砂按一定比例混合在1400-1500℃的電爐中製得磷與一氧化碳，冷卻後在水面下收集磷蒸氣得到白磷。

性質

白磷34°C時可在空氣中自燃，生成白色煙霧，主要成分為五氧化二磷（煙）以及五氧化二磷於空氣中水結合生成的磷酸（霧），方程式為：

P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀

白磷在常溫下可以和空氣中的氧氣反應（這也是白磷在黑暗中發光的反應式，即冷焰，後者是指化學磷光支鏈反應）：

1. 鏈引發：P₄ + O₂ → P₄O + O
2. 鏈傳遞：P₄ + O + M → P₄O + M
3. 鏈傳遞：P₄O_n + O₂ → P₄O_n+1 + O
4. 鏈終止：O + O₂ + M → O₃ + M
5. 鏈終止：O + X → 消亡

兩個方程式合起來為：P₄ + 2O₂ → P₄O + O₃

其中M為其他原子。X為壁或毒物，分別使得自由氧被吸附或形成穩定產物。

反應1的反應速率與溫度無關，其活化能為零。最終產物以P₄O₁₀為主，不過P₄O也占到30%。P₄O是一種不溶於水的紅色固體。

常溫下，白磷具有可觀的飽和蒸汽壓。800℃以上，白磷開始分解為P₂分子，在900至1200℃間存在平衡：

$P_{4}(g)\rightleftharpoons 2P_{2}(g),\log {K}=7.5844-{\frac {11489}{T}}$。其中K為反應的平衡常數；T為溫度，單位為開爾文。

P₂的結構與氮氣類似，鍵長為189.5pm。2200℃以上時分解為磷原子。

武器

主條目：白磷彈

白磷彈是手榴彈、炮彈、炸彈的一種，利用了白磷在空氣中自燃的性質。利用白磷本身毒性的化學武器也曾被研製。 起初白磷彈曾被當作燃燒彈使用，但後來由於其給交戰國士兵造成的巨大身體及心理創傷而逐漸被各國棄用，轉而作為目標指示彈及煙霧彈使用。

美軍跟伊拉克武裝分子在伊拉克費盧傑激戰多個月，其間用過白磷彈。

2007年以色列進攻加沙城時曾使用過該武器。

2009年初以色列對加薩發動軍事攻擊，造成數千平民百姓死傷，而曾參與指揮作戰的准將與上校2名高階軍官，因證實作戰期間使用白磷彈遭受懲處，以色列國防軍形象蒙上陰影。

危害性

白磷進入人體會引起急性白磷中毒或慢性白磷中毒。過去，不慎誤服白磷後常用硫酸銅溶液洗胃，原因是白磷和硫酸銅溶液會發生如下反應：

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

但是，硫酸銅有毒，會損害腎臟和大腦。目前，在美國等國家已經不再使用。在一本美國海軍編制的手冊中則推薦使用碳酸氫鹽溶液來中和磷酸。

參見

• 磷
• 紅磷