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Alotropia do Fósforo

Química

A alotropia do fósforo refere-se à capacidade que esse elemento tem de formar substâncias simples diferentes, sendo que as principais são o fósforo branco e o vermelho.
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Alotropia é um fenômeno que ocorre quando um mesmo elemento químico tem a propriedade de formar mais de uma substância simples. Essas variedades alotrópicas podem se diferir devido ao número de átomos do elemento que estão ligados numa molécula ou devido ao arranjo dos átomos no retículo cristalino.

Um dos elementos que possuem variedades alotrópicas é o fósforo (P), sendo que as mais comuns são o fósforo branco e o fósforo vermelho. Esses dois alótropos do fósforo se diferem não pelo arranjo espacial diferente, pois ambos são constituídos basicamente de moléculas tetraédricas, porém a quantidade de átomos do fósforo é diferente em cada uma.

Molécula tetraédrica formada por átomos de fósforo

Veja a constituição e as principais características do fósforo branco e do vermelho:

  • Fósforo branco:

A fórmula molecular do fósforo branco é P4, o que significa que suas moléculas são formadas por quatro átomos de fósforo.

Moléculas do fósforo branco

Esse tipo de fósforo é extremamente reativo, em grande parte devido à tensão dos ângulos de 60º entre suas ligações. Ele é tão reativo que precisa ser guardado na água para não entrar em contato com o ar e explodir. Deve-se ter muito cuidado ao manipulá-lo, pois ele causa queimaduras graves na pele e intoxicação caso seja ingerido (apenas 0,1 g de fósforo branco ingerido pode levar à morte).

Como se pode ver abaixo, o fósforo branco é um sólido branco parecido com uma cera.

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Fósforo branco guardado em água para não entrar em contato com o ar*
Fósforo branco guardado em água para não entrar em contato com o ar*

Se for aquecido na ausência de ar, o fósforo branco se transforma no fósforo vermelho.

  • Fósforo vermelho:

O fósforo vermelho não apresenta estrutura determinada, mas existem evidências de que ele se trata de macromoléculas formadas pela ligação das estruturas tetraédricas mencionadas (P4), sendo representadas por Pn.

Macromoléculas do fósforo vermelho

Ele é bem menos reativo que o fósforo branco, porém, pode entrar em combustão se sofrer fricção. É por isso que ele é usado nas superfícies laterais das caixas de fósforo. Quando esfregamos o palito na superfície da caixinha, o fósforo se acende e, por sua vez, acende o material altamente inflamável que fica na cabeça do palito.

Em alguns países é colocado o fósforo na cabeça do palito na forma de P4S3.

O fósforo vermelho é um pó amorfo, isto é, que não possui estrutura cristalina, e de cor vermelho-escura, como mostrado abaixo:

Fósforo vermelho em pó
Fósforo vermelho em pó.

* A autoria da imagem pertence a W. Oelen e ela pode ser encontrada aqui.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

No Brasil e em muitos países, o fósforo vermelho se encontra na parte áspera da superfície da caixa e não na cabeça do palito
No Brasil e em muitos países, o fósforo vermelho se encontra na parte áspera da superfície da caixa e não na cabeça do palito

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Alotropia do Fósforo"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/alotropia-fosforo.htm. Acesso em 19 de setembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(INTEGRADO-RJ) O Fósforo Branco é usado na fabricação de bombas de fumaça. A inalação prolongada de seus vapores provoca necrose dos ossos. Já o Fósforo Vermelho, usado na fabricação do fósforo de segurança, encontra-se na tarja da caixa e não no palito. Marque e opção correta:

a) estas duas formas de apresentação do Fósforo são chamadas de formas alotrópicas;

b) estas duas formas de apresentação do Fósforo são chamadas de formas isotérmicas;

c) a maneira como o Fósforo se apresenta exemplifica o fenômeno de solidificação;

d) o Fósforo se apresenta na natureza em duas formas isobáricas;

e) a diferença entre as duas formas do Fósforo é somente no estado físico.

Questão 2

Representam as formas alotrópicas do fósforo:

a) grafite e diamante

b) branco e vermelho

c) rômbico e monoclínico

d) ozônio e oxigênio

e) fulerenos

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