Phosphor

Wer entdeckte den Phosphor und was bedeutet der Name ursprünglich?

1669 von Henning Brand entdeckt

Warum leuchtet weißer Phosphor an der Luft (Lumineszenz)?

Er wird durch Luftsauerstoff zu niederen Phosphoroxiden und schließlich unter Lichtabgabe zu Phosphorpentoxid (P₄O₁₀) oxidiert.

In welchen beiden Hauptmineralien kommt Phosphor in der Natur vor?

Apatit (Ca₅(PO₄)₃(OH,F,Cl)) und Phosphorit (Ca₃(PO₄)₂).

Wie lautet die Reaktionsgleichung zur Gewinnung von weißem Phosphor im elektrischen Lichtbogenofen?

Ca₃(PO₄)₂ + 5 C + 3 SiO₂ -> 3 CaSiO₃ + P₂ + 5 CO (bei 1500 °C, P₂ dimerisiert dann zu P₄).

Welche vier Allotrope des Phosphors gibt es und wie verhält sich ihre thermodynamische Stabilität?

Weiß, rot, violett und schwarz. Die thermodynamische Stabilität steigt in dieser Reihenfolge: weiß -> rot -> violett -> schwarz.

Welche Eigenschaften hat weißer Phosphor und wie muss er aufbewahrt werden?

Er besteht aus tetraedrischen P₄-Molekülen, ist elektrisch nichtleitend, sehr giftig und an der Luft selbstentzündlich

Wie ist roter Phosphor strukturell aufgebaut und wofür wird er klassischerweise verwendet?

Er bildet ein amorphes dreidimensionales Netzwerk, ist ungiftig und luftstabil. Er wird für Brandschutzmittel, Feuerwerkskörper und Sicherheitszündhölzer verwendet.

Welches Allotrop des Phosphors ist bei Raumtemperatur am stabilsten und wie ist es aufgebaut?

Schwarzer Phosphor. Er ist halbleitend und besitzt eine Schichtstruktur aus verknüpften Sechsringen in Sesselkonformation.

Mit welcher Reaktion lässt sich weißer Phosphor unschädlich machen (z. B. nach Einsatz von Phosphorbomben)?

Durch Reaktion mit Kupfersulfat: 15 CuSO₄ + 11/4 P₄ + 24 H₂O -> 5 Cu₃P + 6 H₃PO₄ + 15 H₂SO₄.

Warum bildet Phosphan (PH₃) im Gegensatz zu Ammoniak (NH₃) keine Wasserstoffbrückenbindungen aus?

Weil die P-H-Bindung kaum polar ist.

Mit welchen drei Elementen bildet Phosphor keine bekannten Verbindungen?

Mit Bismut (Bi), Quecksilber (Hg) und Blei (Pb).