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| Strukturformel | ||||||||||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||||||||||
| Name | PhosphorsÀure | |||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | H3PO4 | |||||||||||||||||
| CAS-Nummer | 7664-38-2 | |||||||||||||||||
| PubChem | 1004 | |||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farb- und geruchloser Feststoff oder FlĂŒssigkeit[1] | |||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||||
| Molare Masse | 98,00 g·molâ1 | |||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest (oft flĂŒssig, da eine unterkĂŒhlte Schmelze recht lange lagerbar ist)[2] | |||||||||||||||||
| Dichte | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||||
| Siedepunkt |
Zersetzung: 213 °C (Wasserabspaltung)[1] | |||||||||||||||||
| Dampfdruck | ||||||||||||||||||
| pKs-Wert | ||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
vollstÀndig mischbar mit Wasser[1] | |||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||
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| MAK |
2 mg·mâ3 (einatembarer Aerosolanteil)[1] | |||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebrÀuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||||||||||
Die ânormaleâ oder ortho-PhosphorsĂ€ure ist die wichtigste SauerstoffsĂ€ure des Phosphors. Sie ist eine dreiprotonige SĂ€ure und reagiert bezĂŒglich der ersten Deprotonierung als mittelstarke SĂ€ure. Ihre Salze und Ester heiĂen Phosphate. Der Phosphor hat in diesen Verbindungen die Oxidationsstufe V. Wichtige Arbeiten zur AufklĂ€rung der Struktur leistete Thomas Graham.
Von der PhosphorsĂ€ure leiten sich auĂerdem die Kondensate DiphosphorsĂ€ure, Meta- und PolyphosphorsĂ€uren ab.
Als Lebensmittelzusatzstoff wird PhosphorsÀure als E 338 deklariert.
Inhaltsverzeichnis |
PhosphorsĂ€ure kann aus Rohphosphat (meistens Apatit, Ca5(PO4)3X mit X = F, OH oder Cl) und SchwefelsĂ€ure, SalzsĂ€ure oder SalpetersĂ€ure hergestellt werden. Als Nebenprodukte fallen dabei CaSO4 (Phosphorgips, verunreinigter Gips) und H2[SiF6] (HexafluorokieselsĂ€ure) an. Alternativ lĂ€sst sich PhosphorsĂ€ure durch Verbrennung elementaren Phosphors zu Phosphorpentoxid, P4O10, und anschlieĂende Hydrolyse herstellen (sogenannte thermische PhosphorsĂ€ure). Ein hochreines Produkt erhĂ€lt man durch aufkonzentrieren einer handelsĂŒblichen PhosphorsĂ€urelösung auf einen Gehalt von ĂŒber 90 Prozent und anschlieĂende Kristallisation in einem genau eingehaltenen Temperaturbereich.[4]
Die wasserfreie Substanz ist stark hygroskopisch.
Die PhosphorsĂ€ure ist eine dreiprotonige SĂ€ure, die ihren Protonen in drei Stufen an WassermolekĂŒle unter Bildung von Oxonium (H3O+) und unter Bildung von Dihydrogenphosphat-, Hydrogenphosphat- bzw. Phosphat-Anionen abgeben kann. Die zugehörigen pKs-Werte betragen pKs1 = 2,161; pKs2 = 7,207 und pKs3 = 12,325.[2]
| <math>\mathrm{H_3PO_{4(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons}</math> <math>\mathrm{H_3O^+_{(aq)} + H_2PO^-_{4(aq)}}</math> | <math>\mathrm{K_{s1} = 6,9 \cdot 10^{-3}}</math> |
| <math>\mathrm{H_2PO^-_{4(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons}</math> <math>\mathrm{H_3O^+_{(aq)} + HPO^{2-}_{4(aq)}}</math> | <math>\mathrm{K_{s2} = 6,2 \cdot 10^{-8}}</math> |
| <math>\mathrm{HPO^{2-}_{4(aq)}+ H_2O_{(l)} \rightleftharpoons}</math> <math>\mathrm{H_3O^+_{(aq)} + PO^{3-}_{4(aq)}}</math> | <math>\mathrm{K_{s3} = 4,7 \cdot 10^{-13}}</math> |
PhosphorsĂ€uren dienen als Ausgangsstoff zur Herstellung phosphathaltiger DĂŒnger (in den USA >90 % der Produktion), von Waschmitteln, Rostentfernern bzw. von Rostumwandler sowie zur Passivierung von Eisen und Zink zum Schutz vor Korrosion. In der Zahnmedizin findet Zinkphosphatzement Verwendung.
PhosphorsĂ€ure ist in hoher Konzentration Ă€tzend, verdĂŒnnt wird sie in der Lebensmittelindustrie als Konservierungsmittel, SĂ€uerungsmittel (z. B. in Cola-GetrĂ€nken) und als SĂ€ureregulator eingesetzt (E 338). PhosphorsĂ€ure ist bis auf ihre Ă€tzende Wirkung fĂŒr den menschlichen Organismus ungiftig.
PhosphorsÀure wird zur Herstellung von Pufferlösungen (siehe Phosphatpuffer) eingesetzt.
PhosphorsĂ€ureester und PhosphorsĂ€ureanhydride spielen im Stoffwechsel eine zentrale Rolle, insbesondere als Energie- und GruppenĂŒbertrĂ€ger (siehe z. B. ATP bzw. GTP). Sie sind unter anderem integraler Bestandteil der DNA, der RNA und vieler Coenzyme.
Die PhosphorsÀure und lösliche Phosphate lassen sich durch FÀllung mit Ammoniumheptamolybdat zu gelbem Ammoniummolybdatophosphat, oder durch FÀllung mit Magnesiumionen in ammoniakalischer Lösung zu MgNH4PO4 nachweisen.