Phosphor

Phosphor - chemisches Zeichen P, Ordnungszahl 15 - ist ein in drei allotropen Modifikationen sowie jeweils in unterschiedlichen Kristallstrukturen vorkommenendes chemisches Element der Stickstoffgruppe: weißer, roter und schwarzer Phosphor.

Übersicht: Allgemeine Daten zum Phosphor

Bezeichnung:Phosphor Symbol:P Ordnungszahl:15 Atommasse:30,973761998(5) u Periodensystem-Stellung:15. Gruppe, 5. Hauptgruppe, 3. Periode, p-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Stickstoffgruppe, Pentele, Nichtmetalle. Entdeckung:1669 - Hennig Brand. Als Element identifiziert wurde Phosphor 1777 von Antoine Lavoisier. Bedeutung des Namens:altgriechisch phōsphóros = lichttragend, wegen des Leuchtens des weißen Phosphors. Englischer Name:Phosphorus CAS-Nummer:7723-14-0 (rot), 12185-10-3 (weiß) InChI-Key:OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N

Das Phosphor-Atom

Das P-Atom - und damit das chemische Element Phosphor - ist eindeutig durch die 15 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen P-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Phosphor-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Phosphor-Vorkommen bestehen aus nur einem Isotop, so dass das Nichtmetall den monoisopischen Elementen zugeordnet wird. Die relative Atommasse des Phosphors wird mit 30,973761998(5) u angegeben.

Elektronenkonfiguration

Symbol	OZ	Kurzform	1s	2s	2p	3s	3p	3d
P	15	[Ne] 3s² 3p³	2	2	6	2	3

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Phosphor-Atom vollständig zu trennen.

1. IE:	10,48669 eV	2. IE:	19,7695 eV	3. IE:	30,20288 eV	4. IE:	51,4443 eV	5. IE:	65,02564 eV	6. IE:	220,423 eV
7. IE:	263,57 eV	8. IE:	309,60 eV	9. IE:	372,13 eV	10. IE:	424,43 eV	11. IE:	479,46 eV	12. IE:	560,8 eV
13. IE:	611,74 eV	14. IE:	2816,93 eV	15. IE:	3069,866 eV	16. IE:	eV	17. IE:	eV	18. IE:	eV

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Phosphor-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p_1/2	2p_3/2
2145,5	189	136	135

Weitere Daten

Atomradius:98 pm (berechnet)
100 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:107(3) pm (nach Cordero et al.)
111 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
102 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
94 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.) Van-der-Waals-Radius:180 pm Fluoreszenz-Ausbeute:ω_K: 0,064; ω_L1: 0,000039; ω_L2: 0,00031; ω_L3: 0,00031 Coster-Kronig-Übergänge:F₁₂: 0,32; F₁₃: 0,63; F₂₃:

Spektrallinien des Phosphors

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Phosphors mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Chemische Daten

Elektronegativität:2,19 nach Pauling
2,06 nach Allred-Rochow
2,253 nach Allen
2,3 nach Mulliken
2,16 nach Sanderson
6,3405 eV nach Gosh-Gupta
5,62 eV nach PearsonElektronaffinität:0,746 607(10) eV bzw. 72,037(1) kJ mol^-1Oxidationsstufen:- III, +III, +V (+IV)

Standardpotentiale

Normalpotential des Phosphors:

E⁰ (V)	N_ox	Name Ox.	Ox.	e^-	⇔	Red.	Name Red.	N_ox
-0,499	+ III	Phosphonsäure	H₃PO₃ (aq) + 2 H⁺	+ 2 e^-	⇔	H₃PO₂ + H₂O	Phosphinsäure	+ I
-0,276	+ V	Phosphorsäure	H₃PO₄ (aq) + 2 H⁺	+ 2 e^-	⇔	H₃PO₃ (aq) + H₂O	Phosphonsäure	+ III
-0,111	0	Phosphor, rot	P + 3 H⁺	+ 3 e^-	⇔	PH₃ (g)	Monophosphan	- III
-0,063	0	Phosphor, weiß	P + 3 H⁺	+ 3 e^-	⇔	PH₃ (g)	Monophosphan	- III

Material- und physikalische Eigenschaften des Phosphors

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Phosphors auf.

Schmelzpunkt:44,15 °C (weiß)
597,2 °C (rot) Schmelzenthalpie (molar):weiß: 0,66 kJ mol^-1 Siedepunkt:280,5 °C (weiß)
431 °C (rot, Sublimation)
620 °C (violett, Sublimation) Verdampfungsenthalpie:weiß: 51,9 kJ mol^-1 Wärmekapazität:roter P, Feststoff: 21,2 J mol^-1 K^-1 (molar)
weißer P, gasförmig: 20,8 J mol^-1 K^-1 (molar)
weißer P, Feststoff: 23,8 J mol^-1 K^-1 (molar)
roter P: 0,684 J g^-1 K^-1 (spezifisch) Thermische Leitfähigkeit:weißer P: 0,236 W m^-1 K^-1
schwarzer P: 12,1 W m^-1 K^-1 Dichte:2,34 g cm^-3 (rot)
1,823 g cm^-3 (weiß)
2,36 g cm^-3 (violett)
2,69 g cm^-3 (schwarz)
jeweils bei Raumtemperatur. Elastizitätsmodul:30,4 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):30,4 GPa 300 K (schwarzer P) Kompressibilität (isotherm):0,0329 GPa^-1 300 K (schwarzer P) Kritischer Punkt:t_c = 721 °C (rot und weiß) Magnetismus:diamagnetisch (weiß, rot, violett, schwarz) Magnetische Suszeptibilität:-20,8 × 10^-6 cm³ mol^-1 bei 25 °C

Externe Informationsangebote

Informationen, Daten zum Element

Das Element Phosphor
Lebensnotwendig, hochgiftig, vielseitig

Phosphor bleibt spannend
Vortragsskript: Anorganisches Kolloquium. Universität Regensburg - Format: PDF

Weißer Phosphor
Strukturtypen-Datenbank. Universität Freiburg

Gruppenelemente - Informationen

Elemente der V. Hauptgruppe (Pnicogene, Pentele)
Vorlesungsskript: Anorganische Strukturchemie. Universität Freiburg

Pentele: Gruppe 15
Vorlesungsunterlagen: Chemie der Elemente. Universität Marburg - Format: PDF

Stickstoffgruppe (Pentele)
Daten, Eigenschaften im Überblick. Rutherford - Lexikon der Elemente

Verbindungsklassen

Wasserfreie Phosphate der Übergangsmetalle
Neue Untersuchungen an wasserfreien Phosphaten der Übergangsmetalle. Dissertation, 1999 - Format: PDF

Einzelne Verbindungen

Phosphor und Phosphorverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche

Geochemie und Biogeochemie

Phosphorhaltige Minerale
Informationen zum Phosphor und den Phosphormineralien. Mineralien Atlas

Phosphorkreislauf
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Sicherheitsinformationen

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Sicherheitsinformationen P-32. BG Chemie - Format: PDF

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Klinische Toxikologie des roten und des violetten Phosphors - Format: PDF

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Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 10.03.2020.

Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/phosphor.php