Anorganische Chemie (Fach) / Phosphor (Lektion)
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- Darstellung von Phosphor Darstellung: 1543 kJ + Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 + 5 C -->3 CaSiO3 + 5 CO + P2Bedingung: im el. Lichtbogen bei ca 1400-1500°C Gasförmiges P2 wird mit H2O zu gelbem P4 „niedergeschlagen“ --> Prot
- Phosphormodifikationen + Eigenschaften Phosphormodifikationen:1. Pweiß: Smp. 44 °C, sehr giftig2. Pschwarz: dichter als Pweiß --> entsteht durch Druck; Halbleiter !3. Pviolett: ab 550 °C aus Pweiß4. Prot: amorph (gestaltlos, da nicht kristallin) Eigenschaften:1. Pweiß äußerst reaktiv: P4 + 5 O2 --> P4O10 + 2986 kJ2. Chemolumineszenz: P4-Dampf + O2 --> P2O3 -+O2-> P2O5
- Phosphor-Anionen Phosphid: P3- Diphosphid: P24- Triphosphid: P35- Heptaphosphid-Trianion: P73- Heteroaromat: P42- (6-(pi)-System) in CsP4·2NH3
- Wasserstoffverbindungen des Phosphors - Allgemein PnHn+m Phosphane (n = 1, 2, 3, . . . ; m = 2, 0, -2, -4, . . .) PH3 P2H4 P7H3Monophosphan Diphosphan Heptaphosphan(3)Polyphosphane sehr instabil an Luft (oxidieren) / bei Wärme (Disproportionierung)
- PH3 Darstellung: - Ca3P2 + 6 H2O --> 2 PH3 + 3 Ca(OH)2 (Hydrolyse) Mit P2H4 verunreinigt, deshalb an Luft selbstentzündlich - 2 P4 + 12 H2O -NaOHΔT-> 2 PH3 + 6 H2PO2 (Hypophosphorige Säure) --> 4 PH3 + 4 H3PO3 --> 5 PH3 + 3 H3PO4Eigenschaften:1. giftig, Sdp.: - 87,7 °C, stärker reduzierend und weniger basisch als NH32. zerfällt bei ΔT in P und H2
- PF3 - sehr gute Lewis-Base- sehr guter Komplexligand (wie CN-, CO, . . .)
- PCl3 - technisch: ¼ P4 + 1 ½ Cl2 --> PCl3 + 320 kJ- PCl3 + 3 H2O --> H3PO3(Phosphonsäure) + 3 HCl- PCl3 --> POCl3 (Phosphoryltrichlorid) mit SO3, ClO3-, (O2)- Lewis-Base --> Komplexligand, z.B. [Ni(PCl3)4]- Lewis-Säure --> [PCl4]
- PCl5 1. technisch: PCl3 + Cl2 <--> PCl5 + 124 kJ; GG mit steigender T immer weiter links! Gegenstrom2. wichtiges Chlorierungsmittel3. Bindungsisomerie: [PCl4]+[PCl6]- Unter Druck flüssig fest4. Hydrolyse: PCl5 -+H2O-2HCl-> POCl3 -+3H2O-3HCl-> PO(OH)3 (Phosphorsäure)
- PF5 Aus PCl5 mit AsF3; starke Lewis-Säure --> PF5- + F- --> PF6-
- PBr5 5. [PBr4]+Br- 6. Zersetzen in PBr3 und Br2 ab 35 °C
- P4O6 1. P4 + 3 O2 --> P4O6 + 1640 kJ (beschränkter Luftzutritt)2. Smp. 24°C, Sdp. 175°C3. weiche, wachsartige Masse4. in unpolaren Lösungsmitteln löslich5. bei 70 °C: P4O6 + 2 O2 --> P4O10 + 1344 kJ6. P4O7 – 9: schrittweises Hinzufügen von endständigem O!7. Struktur Adamant-Käfig
- P4O10 1. P4O10 -+2H2O-> 2 H4P2O7 Tetrametaphosphorsäure -+2H2O-> 4 H3PO4 gasförmig2. Kein Oxidationsmittel!3. Trockenmittel Hexagonal-Form (Sdp.: 358°C) -450°C-> Orthorombische-Form (weniger hydrolyseempfindlich)