Phosphor – Eigenschaften, Verbindungen, Verwendung und Gewinnung

Erfahre alles über Phosphor – von seinen unterschiedlichen Modifikationen bis hin zu seiner Gewinnung und Verwendung. Phosphor ist entscheidend für biochemische Prozesse in Lebewesen, Düngerproduktion und sogar als Zündmittel. Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Phosphor

Das Quiz zum Thema: Phosphor

In welcher Hauptgruppe steht Phosphor im Periodensystem der Elemente?

Frage 1 von 5

Wie wird roter Phosphor hergestellt?

Frage 2 von 5

Welches Phosphor-Modifikation ist am wenigsten reaktiv?

Frage 3 von 5

Aus welchem Material wird Phosphor technisch gewonnen?

Frage 4 von 5

Welche Aussage zur Verwendung von Phosphor ist richtig?

Frage 5 von 5

Phosphor im Überblick

  • Im Periodensystem der Elemente (PSE) steht Phosphor in der V. Hauptgruppe und der 3. Periode.
  • Das Element Phosphor kommt in der Natur nicht frei vor, sondern nur in Form von Phosphorverbindungen, den Phosphaten. Das Symbol für Phosphor ist P.

  • Phosphor kommt in verschiedenen Modifikationen vor: weißer Phosphor, roter Phosphor, violettfarbener Phosphor und schwarzer Phosphor.
  • Phosphorverbindungen sind als Bestandteil von Nukleinsäuren und Adenosintriphosphat (ATP) essenzieller Bestandteil aller Lebewesen.

Phosphor: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Phosphor – Steckbrief 

Das Element Phosphor mit dem chemischen Symbol P besitzt auf atomarer Ebene drei Elektronenschalen mit insgesamt 15 Elektronen, davon fünf Valenzelektronen. In Phosphorverbindungen besitzt Phosphor in der Regel die Wertigkeit –III, III oder V.
Der Anteil von Phosphor in der Erdkruste beträgt ungefähr 0,1 %. Die größten Phosphatvorkommen sind in Marokko und China zu finden. In Südamerika und im Pazifikraum liegt Phosphor als Bestandteil von Guano vor, das ist ein Pulver, das aus Vogelkot entsteht. Phosphor ist in der Natur ausschließlich in Verbindungen als Phosphat zu finden. Die wichtigsten und häufigsten Phosphatminerale sind die Apatite:
Ca5[(F, Cl, OH)|(PO4)3].
Phosphor tritt in verschiedenen Farben und Modifikationen auf. Alle Erscheinungsformen des Phosphors haben eigene physikalisch-chemische Eigenschaften. Die in der folgenden Tabelle aufgelisteten Eigenschaften gelten für den weißen Phosphor:

Eigenschaft Wert
molare Masse 30,97 g/mol
Schmelzpunkt 44 °C
Siedepunkt 280 °C

Modifikationen des Phosphors

In der folgenden Tabelle werden die verschiedenen Modifikationen des Phosphors kurz vorgestellt:

Modifikation des Phosphors Eigenschaften
weißer Phosphor wachsartiger Festkörper
Er entsteht durch Kondensation aus Phosphordampf.
Er besteht aus P4-Molekülen, die als Tetraeder angeordnet sind.
sehr reaktionsfähig
sehr giftige Phosphormodifikation
leicht brennbar
Er wird auch als gelber Phosphor bezeichnet.
roter Phosphor Er entsteht aus weißem Phosphor durch Erhitzen.
polymere und amorphe Modifikation des Phosphors
nicht giftig
weniger reaktionsfähig als weißer Phosphor
violetter Phosphor Er entsteht, indem man weißen Phosphor ein bis zwei Wochen hohen Temperaturen aussetzt.
polymere Struktur, in der jedes Phosphoratom kovalent an drei weitere gebunden ist
auch als hittorfscher Phosphor bekannt
schwarzer Phosphor Er entsteht aus weißem Phosphor durch hohen Druck.
Phosphoratome sind zu gewellten Schichten verbunden, die parallel übereinander gestapelt sind.
sehr wenig reaktiv

Das folgende Bild zeigt roten Phosphor.

Roter Phosphor

Phosphor – Herstellung

Phosphor wird technisch aus Phosphatmineralien gewonnen. Diese werden mit Sand und Koks bei einer Temperatur von rund 1 500 °C umgesetzt. Das dabei entstehende gasförmige P4-Molekül wird anschließend durch Wasser geleitet und als weißer Feststoff abgeschieden. Beispielhaft ist hier diese Reaktion mit Phosphorit Ca3(PO4)2 gezeigt:

2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C → 6 CaSiO3 + 10 CO + P4

Phosphor – Verwendung

Für Phosphor gibt es in der Industrie und Chemie zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten:

  • Phosphor hat eine wichtige Wirkung in zahlreichen Stoffwechselvorgängen in Pflanzen und Tieren und ist Bestandteil wichtiger biochemischer Verbindungen, wie z. B. der DNA.
  • Dünger
  • Bestandteil von Brandbomben
  • Zündmittel in Streichhölzern

Häufig gestellte Fragen zum Thema Phosphor

Phosphor ist ein chemisches Element aus der V. Hauptgruppe im Periodensystem der Elemente.

Nein, Phosphor ist ein Nichtmetall.

Weißer Phosphor ist giftig, andere Modifikationen des Phosphors sind weniger giftig. In Phosphaten ist Phosphor Bestandteil vieler wichtiger biochemischer Verbindungen.

Die Verbrennung von weißem Phosphor erfolgt bereits bei 34 °C.

In Phosphaten ist Phosphor Bestandteil vieler wichtiger biochemischer Verbindungen, wie z. B. Nukleinsäuren und Lipiden.

Phosphor kommt in verschiedenen Farben vor: weißer Phosphor, roter Phosphor, violetter Phosphor und schwarzer Phosphor.

Phosphor ist ein wichtiger Bestandteile von Verbindungen im Stoffwechsel. Außerdem ist er in Düngemitteln enthalten.

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