Alotropia é a existência de substâncias simples formadas pelo mesmo elemento.
Um elemento que apresenta variedades alotrópicas é o fósforo (P), sendo que as mais comuns são o fósforo vermelho e o branco. Existe também o fósforo negro, que é mais raro.
• Fósforo branco: é constituído por moléculas formadas por quatro átomos de fósforo segundo a seguinte fórmula molecular: P4.
Abaixo temos sua estrutura:
Fórmula estrutural do fósforo branco.
Essa variedade alotrópica do fósforo é muito perigosa, pois reage espontaneamente com o oxigênio presente no ar, devendo ser guardada em um recipiente com água, conforme a figura.
Fósforo branco guardado em recipiente com água.
Para se obter o fósforo branco, reage-se a fosforita (mineral de fosfato de cálcio – Ca3(PO4)2) tratada com sílico (dióxido de silício-SiO2) e carvão coque (C), em um forno a 1300 ºC. Assim, o fósforo branco é obtido na forma de vapor.
Em algumas guerras o fósforo branco foi usado na confecção de bombas incendiárias e granadas luminosas, para causar queimaduras graves na pele. Ele é tão venenoso que até mesmo a ingestão de uma quantidade bem pequena, como 0,1 g, pode levar à morte.
Pedaço de fósforo branco usados para fins bélicos na Palestina.
• Fósforo vermelho: é formado por cadeias longas, sem uma estrutura definida, sendo representado pela fórmula molecular: Pn. Ele pode ser obtido por meio do aquecimento do fósforo branco, que, ao chegar à temperatura entre 250 - 300ºC, converte-se lentamente em fósforo vermelho. É claro que esse aquecimento é feito em atmosfera inerte, ou seja, sem oxigênio.
Fórmula estrutural do fósforo vermelho.
Essa variedade alotrópica é mais estável, apresentando-se como um pó amorfo, na temperatura ambiente, sendo que a estrutura mostrada acima, com milhões de moléculas P4 unidas, está presente formando cada grão de pó do fósforo vermelho.
Fósforo vermelho em pó.
Em alguns países, o fósforo vermelho vem nas cabeças dos palitos de fósforo, que podem ser acesos por um simples atrito, apresentando-se, na verdade, na forma de sesquissulfeto de fósforo (P4S3).
No Brasil, entretanto, o fósforo aparece na lateral exterior das caixas, pois assim há menos risco de um palito atritar-se com outro dentro da caixa de fósforos e causar algum acidente. Nesse caso, também não é o fósforo “puro”, mas sim uma mistura de areia (que serve de abrasivo), sesquissulfeto de fósforo (P4S3), sulfeto de antimônio (Sb2S3) e vidro moído. Já as cabeças dos palitos são formadas por clorato de potássio (KClO3), dicromato de potássio (K2Cr2O7) e outras substâncias inertes, como enxofre (S8), vidro moído, cola, dióxido de manganês (MnO2) e óxidos de ferro.
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