Phosphorsäure

 
Gefahrensymbole:

 

Struktur der Verbindung:
Summenformel: H3PO4
Molmasse:  
R/S-Sätze: R, S
MAK-Werte:
Dichte:  g/cm3  
Schmelztemperatur:
Siedetemperatur:
Löslichkeit: i
 
Eigenschaften:

Phosphorsäure ist eine dreibasige mittelstarke Säure und bildet dementsprechend drei Reihen von Salzen: primäre Phosphate (Dihydrogenphophate) MH2PO4, sekundäre Phosphate (Hydrogenphosphate) M2HPO4 und tertiäre Phosphate (Phosphate) M3PO4. Die Dissoziation der Säure erfolgt in drei Stufen

H3PO4 H2PO4- + H+ HPO42- + H+ PO43- + H+

 Im geschmolzenen Zustand leitet die wasserfreie Phosphorsäure gut den elektrischen Strom, was auf die Bildung von Phosphatacidium-Ionen (P(OH)4+) hinweist.

2 H3PO4 H4PO4+ + H2PO4-

 Anders als die homologe Salpetersäure ist Phosphorsäure kein Oxidationsmittel, da die Affinität des Phosphors zu Sauerstoff wesentlich größer ist als die des Stickstoffs. Phosphorsäure ist daher ein gutes Reduktionsmittel.

 Die primären Phosphate lassen sich alle gut in Wasser lösen. Bei den sekundären und tertiären Phosphate lassen sich nur die Alkalisalze gut lösen.

 Diphosphate sind die Salze der Diphosphorsäure

Sie entsteht beim Erhitzen von H3PO4 auf Temperaturen über 200°C. Dabei erfolgt eine intermolekulare Wasserabspaltung:

abb. riedel s.492

Diphosphate erhält man durch erhitzen von Hydrogenphosphaten:

2 Me2HPO4 → Me4P2O7 + H2O

Na2H2P2O7 wird als Treibmittel im Backpulver verwendet.

Darstellung:

Als Ausgangsmaterial dient Apatit Ca5(PO4)3(F, OH, Cl). Ihre Überführung in Phosphorsäure erfolgt durch nassen Aufschluss mit Schwefelsäure und durch trockenen Aufschluss mit Koks  und Quarz im elektrischen Ofen auf dem Wege über weißen Phosphor.

 Der Phosphatanteil der gemahlenen Apatits reagiert gemäß:

Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 3 CaSO4 + 2 H3PO4

Verwendung:
 

 

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