Techniklexikon

Phosphor

(chem. Symbol P): Kommt elementar in verschiedenen Formen und als Phosphat (Salz oder Ester) vor. ph. Verbindungen bilden einen wesentlichen Bestandteil im menschl. Körper, in pflanzl. und tierischen Organismen. Die wichtigsten techn. Verbindungen sind Phosphorsäure (Säure) und Phosphate. Chemie, Physikalische Chemie, P, Element der Hauptgruppe V des Periodensystems, Ordnungszahl 15. Es besitzt die Elektronenkonfiguration [Ne]3s²3p³ und besteht zu 100 % aus dem Isotop . Phosphor kommt in mehreren allotropen Modifikationen vor. Der weisse Phosphor P₄, der mit Hilfe eines elektrothermischen Verfahrens hergestellt wird, kristallisiert in Tetraedern aus. Der rote Phosphor P_n entsteht durch Polymerisation aus dem weissen Phosphor beim Erhitzen auf 200-400 °C. Erhitzt man weissen Phosphor auf 200 °C unter einem Druck von 12 000 bar, so entsteht ein Schichtengitter mit Halbleitereigenschaften, der schwarze Phosphor. Im Temperaturbereich von 550-620 °C bildet sich ein kompliziertes Schichtengitter aus, der violette Phosphor, der bei 620 °C sublimiert. Über 90 % des industriell gewonnenen weissen Phosphors wird zu Phosphorpentoxid P₂O₅ verbrannt, das u.a. zur Herstellung von Phosphorsäure verwendet wird.

Phosphor 1: Wichtige Isotope.

Isotop	bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Natürliche Häufigkeit [%]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Atommasse	Halbwertszeit T1 / 2
31P	100	30,973 762	stabil
32P	0	31,973 907	14,32 d
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 33P	bottom:solid black 1.0pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>    0	bottom:solid black 1.0pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 32,971 725	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 25,3 d

 

Phosphor 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> relative Atommasse (12C = 12,000 0)	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 30,973 762
Dichte [g cm-3]
weiss	1,82
rot	2,20
schwarz	2,25-2,69
Molvolumen (rot) [cm3]	17,0
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Oxidationszahlen	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> -III-+III, V

 

Phosphor 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Siedetemperatur (P4) [K]	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 553
Schmelztemperatur (P4) [K]	317,3
Siedeenthalpie [kJ mol-1]	12,39
Schmelzenthalpie [kJ mol-1]	2,51
Wärmeleitfähigkeit (weiss) [W m-1 K-1]	0,235
spezifischer Widerstand (284 K) [109 W m]	» 1
Übergangstemperatur Supraleiter (p > 10 GPa) [K]	4,6-6,1
spezifische magnetische Suszeptibilität [kg-1 m3]
weiss	-1,1 × 10-8
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> rot	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> -8,4 × 10-9

 

Phosphor 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften

bottom:none;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Termsymbol	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 4S3 / 2
1. Ionisierungsenergie [eV]	10,487
2. Ionisierungsenergie [eV]	19,726
Elektronenaffinität [eV]	0,7465
Elektronegativität (Pauling)	2,19
effektive Kernladung (Slater)	4,80
magnetisches Moment [mB]	3,873
Ionenradius (P5+) [nm]	0,035
Kovalenzradius [nm]	0,110
Van-der-Waals-Radius [nm]	0,190
Atomradius [nm]
weiss	0,093
rot	0,115
magnetisches Moment [mK]	1,131 7
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>   0,180