Phosphorflämmchen

Details: Manfred Seidl; Veröffentlicht: 14. Mai 2011; Erstellt: 14. Mai 2011; Zuletzt aktualisiert: 14. November 2024; Zugriffe: 7337

In einem Reagenzglas wird Natriumammoniumhydrogenphosphat erhitzt, bis keine Blasenbildung mehr auftritt. Nun wird Zink zugegeben, welches schmilzt und Kügelchen bildet. An diesen Kügelchen bilden sich kleine Blasen von Phosphordampf.

Verwendete Chemikalien

Chemikalie
	4 g Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat, NaNH₄HPO₄ · 4 H₂O – 209.07 g/mol Ammoniumnatriumphosphat, sek. Natriumammoniumphosphat CAS-Nr.: 7783-13-3 – EG-Nr.: 235-860-8 WGK 3 Sigma-Aldrich, S4172, SDB vom 24.03.2022
	0.5 g Zink (gekörnt), Zn – 65.39 g/mol CAS-Nr.: 7440-66-6 – EG-Nr.: 231-175-3 WGK 3 Sigma-Aldrich, 266353, SDB vom 29.02.2024

Produkte

Chemikalie
Gefahr	Phosphor (weiß), P₄ – 123.89 g/mol Tricyclo[1.1.0.^2,4]tetraphosphan (IUPAC), Phosphor gelb, Tetraphosphor, Phosphorus mirabilis CAS-Nr.: 12185-10-3 – EG-Nr.: 231-768-7 Pyr. Sol. 1, Acute Tox. 2 (oral, inhalativ), Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, Aquatic Acute 1, WGK 3 H250 Entzündet sich in Berührung mit Luft von selbst. H300+H330 Lebensgefahr bei Verschlucken oder Einatmen. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H400 Sehr giftig für Wasserorganismen. P260 Staub/Nebel nicht einatmen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301+P310 BEI VERSCHLUCKEN: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P330 Mund ausspülen. P303+P361+P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P304+P340+P310 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305+P351+P338+P310 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P370+P378 Bei Brand: Trockensand, Löschpulver oder alkoholbeständigen Schaum zum Löschen verwenden. Sigma-Aldrich, 302554, SDB vom 29.02.2024
Gefahr	Phosphor(V)-oxid, P₄O₁₀ – 283.889 g/mol 1λ⁵,3λ⁵,5λ⁵,7λ⁵-Tricyclo[3.3.1.1^3,7]tetraphosphoxan-1,3,5,7-tetron (IUPAC), Diphosphorpentoxid, di-Phosphorpentoxid, Phosphorpentoxid CAS-Nr.: 1314-56-3 – EG-Nr.: 215-236-1 Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, WGK 1 H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P260 Staub nicht einatmen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P303+P361+P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P304+P340+P310 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305+P351+P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P363 Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen. EUH014 Reagiert heftig mit Wasser. Sigma-Aldrich, 431419, SDB vom 02.03.2024

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

Reagenzglas, Stativ, Klammer, Muffe, Bunsenbrenner, Abzug

Versuchsdurchführung

In ein Reagenzglas werden 4 g Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat gegeben. Das Reagenzglas wird senkrecht an einem Stativ mit Klammer und Muffe befestigt. Unter dem Abzug wird mit einem Bunsenbrenner erhitzt, bis keine Blasenbildung mehr auftritt. In das Reagenzglas wird ein einzelnes Zinkkorn gegeben. Das Zink schmilzt zu Kügelchen, an denen sich Blasen aus Phosphordampf bilden. Wenn die Dampfblasen die Oberfläche erreichen, verbrennen sie mit knatterndem Geräusch und einer hellen Leuchterscheinung.

Reaktionsgleichung

Bildung von Natriummetaphosphat:
NaNH₄HPO₄ → NaPO₃ + H₂O↑ + NH₃↑

Bildung von weißem Phosphor:
3 NaPO₃ + 5 Zn → Na₃PO₄ + 5 ZnO↓ + 2 P↑

Reaktion von weißem Phosphor mit Sauerstoff:
4 P + 5 O₂ → P₄O₁₀

Wird Natriumammoniumhydrogenphosphat erhitzt, entweichen Ammoniak und Wasserdampf. Dabei bleibt Natriummetaphosphat zurück. Natriummetaphosphat lässt sich durch Zink zu weißem Phosphor reduzieren. Der weiße Phosphor reagiert mit dem Sauerstoff der Luft zu Diphosphorpentoxid (P₄O₁₀).

Quellenangaben

[1]

F. Bukatsch, O. Krätz, G. Probeck und R. Schwankner. Leuchten von weißem Phosphor (Reduktion von Phosphaten). In: So interessant ist Chemie, 2. Auflage, Aulis-Verlag Deubner: Köln, 1997, 106.

[2]

K. Waselowsky. Tanzende Phosphorflämmchen. In: 225 × Chemie – Ein Experimentierbuch, Franckh'sche Verlagshandlung: Stuttgart, 1982, 87–88.

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