ortho-Phosphorsäure H3PO4
Eigenschaften
Reine,
wasserfreie ortho-Phosphorsäure bildet klare, harte Kristalle,
die aus der Luft Wasser anziehen und elektrisch gut leitfähig sind.
Erhitzt man die Kristalle über die Schmelztemperatur, schmelzen sie
zu einer klaren Flüssigkeit. Diese wirkt stark oxidierend, sie zerstört
beispielsweise Papier. Die übliche Phosphorsäure des Handels
für den Laborbedarf ist eine 85%-ige Lösung in Wasser.
Handelsformen der
ortho-Phosphorsäure
Die reine ortho-Phosphorsäure
bildet klare Kristalle,
die 85%ige Lösung
ist eine klare Flüssigkeit.
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Wirkung von heißer
ortho-Phosphorsäure
Beim Erhitzen der reinen
ortho-Phosphorsäure erhält man
eine Flüssigkeit,
die Löcher in Papier frisst.
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Konzentrierte
Phosphorsäure ist keine so starke Säure wie konzentrierte Schwefelsäure.
Mit Ausnahme ihrer ätzenden Wirkung sind keine gefährlichen Gesundheitsschäden
beim Kontakt mit Phosporsäure zu erwarten, der menschliche Körper
enthält selbst Phosphorsäure und ihre verwandten Verbindungen.
Die
Salze der Phosphorsäure nennt man Phosphate.
Natriumphosphate entstehen, wenn man Phosphorsäure mit Natronlauge
neutralisiert. Bei dem folgenden Beispiel entsteht Natriumdihydrogenphosphat:
H3PO4
+ NaOH -----> NaH2PO4 +
H2O
In
der Natur sind die Phosphate weit
verbreitet, zum Beispiel in den Knochen als Calciumphosphat oder als Nährstoff
im Boden für Pflanzen. Sie sind ein wichtiger Bestandteil der Düngemittel. |
Herstellung
Verbrennt man weißen
oder roten Phosphor in einer großen
Glasglocke, die in einem Wasserbehälter steht, dann bildet sich ein
weißer Nebel. Das so gebildete Phosphor(V)-oxid (P4O10)
löst sich im Wasser unter Bildung von Phosphorsäure:
I.) P4
+ 5 O2 -----> P4O10
II.) P4O10
+ 6 H2O -----> 4 H3PO4
Ist das Wasser mit Universalindikatorlösung
versetzt, erkennt man die Bildung einer Säure an der Rotfärbung.
Gleichzeitig steigt der Wasserspiegel innerhalb der Glocke, da bei der
Verbrennung von Phosphor Luftsauerstoff verbraucht wird.
Verbrennen
von rotem Phosphor in einer Glocke
Beim Verbrennen des
Phosphors bildet sich ein weißer Nebel.
Das Produkt (Phosphor(V)-oxid)
löst sich im Wasser. Die rote
Färbung des Universalindikators
zeigt eine saure Lösung an.
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Film
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Zur großtechnischen
Gewinnung wird das Mineral Apatit
(Calciumphosphat) benötigt. Durch eine Flotation wird das erzhaltige
Gestein zunächst konzentriert und danach mit Schwefelsäure
umgesetzt:
Ca3(PO4)2
+ 3 H2SO4 -----> 3 CaSO4
+ 2 H3PO4
Apatit-Kristall
aus Brasilien
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Apatit ist ein wichtiger
Rohstoff zur Herstellung von Phosphorsäure.
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Verwendung
Die Phosphorsäure
dient zur Herstellung von Düngemitteln.
Früher verwendete man die aus Phosphorsäure zugänglichen
Phosphate als Enthärter
in Waschmitteln. Ferner wird sie als Reinigungsmittel in Rostumwandlern
oder in flüssigen WC-Reinigern verwendet, sowie zum Säuern von
Softdrinks (z.B. Coca Cola) und als Ätzmittel in der Elektronikindustrie
zum Ätzen von Platinen. |
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