Phosphor (P)

Ordnungszahl15
Atommasse30.9737619985 u
KategorieMehratomiges Nichtmetall
Elektronenkonfiguration[Ne] 3s² 3p³
Aussehenfarblos, wachsartig weiß, gelb, scharlachrot, rot, violett, schwarz
Dichte (STP)1823 g/L
Schmelzpunkt317.3 K
Siedepunkt553.6 K
Elektronegativität2.19 (Pauling)
Ionisierungsenergie1011.8 kJ/mol
Atomradius100 pm
KristallstrukturTriklin primitiv
Entdeckt vonHennig Brand (1669)

Kurzbeschreibung

Phosphor (P) ist ein sehr reaktionsfreudiges Nichtmetall, das in mehreren allotropen Modifikationen vorkommt, darunter weißer Phosphor (wachsartig, giftig, selbstentzündlich), roter Phosphor (stabiles Pulver) und schwarzer Phosphor (am wenigsten reaktiv). Er ist für alles Leben unverzichtbar. Die wichtigsten Fakten zu Phosphor (P) im Überblick:

Verwendung: Unverzichtbar für Düngemittel (als Phosphat), Waschmittel, Lebensmittelzusatzstoffe, Streichhölzer, Pestizide, Flammschutzmittel, Arzneimittel und in der Stahlerzeugung. Phosphorverbindungen sind in der Biochemie unentbehrlich (ATP, DNA, Knochen).

Herstellung/Gewinnung: Wird im Bergbau aus Rohphosphat (vor allem Fluorapatit) gewonnen. Elementarer Phosphor wird in Elektroöfen durch Reduktion von Rohphosphat mit Koks und Quarzsand hergestellt. China, Marokko und die USA verfügen über bedeutende Reserven.

Geschichte: 1669 von Hennig Brand in Hamburg entdeckt, als er versuchte, aus Urin Gold herzustellen (Phosphor war das erste entdeckte Element, das nicht schon seit der Antike bekannt war). Der Name stammt vom griechischen „phosphoros“ für „Lichtträger“, wegen des Leuchtens von weißem Phosphor.

Gesundheit & Sicherheit: Weißer Phosphor ist extrem giftig und entzündet sich an der Luft von selbst. Roter Phosphor ist deutlich sicherer. Phosphat ist für Knochen, Zähne, DNA, RNA und den Energiestoffwechsel (ATP) unverzichtbar. Zu viel Phosphat im Wasser führt zur Eutrophierung.

Preis/Markt: Die Preise für Rohphosphat schwanken mit der landwirtschaftlichen Nachfrage. Sorgen über einen „Peak Phosphorus“ und endliche Reserven treiben die Forschung zu Recycling und Effizienz voran. Geopolitisch bedeutsam für die Ernährungssicherheit.

Eigenschaften: Weißer Phosphor leuchtet im Dunkeln (Chemilumineszenz) und entzündet sich bei etwa 30°C von selbst, roter Phosphor ist stabil und ungiftig, schwarzer Phosphor besitzt Halbleitereigenschaften, und Phosphor bildet Verbindungen in den Oxidationsstufen -3, +3 und +5.

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Periodensystem