Черный фосфор обладает слоистой кристаллической решеткой, которая по своей структуре и свойствам во многом напоминает графит, но имеет ряд принципиальных отличий в геометрии слоев. Тип кристаллической решетки Черный фосфор имеет атомную кристаллическую решетку. Внутри каждого слоя атомы связаны между собой прочными ковалентными связями, в то время как сами слои удерживаются относительно слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Особенности структуры В отличие от плоских слоев графита, слои черного фосфора являются гофрированными (складчатыми). Это обусловлено следующими факторами:
- Гибридизация: Атомы фосфора находятся в состоянии -гибридизации. Валентный угол: Каждый атом фосфора связан с тремя соседними атомами в пределах одного слоя. Углы между связями составляют примерно 102°, что ближе к геометрии пирамиды, чем к плоскому треугольнику. Длина связи: Расстояние между соседними атомами внутри слоя составляет около 2,18 Å, тогда как кратчайшее расстояние между атомами из соседних слоев значительно больше — около 3,59 Å.
Кристаллографические характеристики С точки зрения симметрии, наиболее устойчивая модификация черного фосфора (орторомбическая) характеризуется следующими параметрами:
- Сингония: Орторомбическая.
- Пространственная группа: Cmca.
- Свойства: Благодаря такой структуре черный фосфор обладает выраженной анизотропией (зависимостью свойств от направления), является полупроводником и обладает высокой термической стабильностью по сравнению с белым и красным фосфором.
Я могу рассчитать плотность упаковки или подробнее разобрать электронные свойства черного фосфора (фосфорена), если вам это интересно.