Versuch: Phosphorsäure aus der Streichholzschachtel

Schülerversuch; 10 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Sicherheitshinweis:
Vorsicht! Bei diesem Versuch entsteht ätzendes Phosphor(V)-oxid als Rauch. Nicht einatmen oder in die Nähe von Schleimhäuten bringen!

Geräte
Porzellanschale (d = 2 cm), Becherglas (100 ml, weite Form), Skalpell.

Chemikalien
Streichholzschachteln, destilliertes Wasser, Universalindikatorpapier.

Durchführung
Die Schicht der Reibeflächen von mehreren Streichholzschachteln wird abgekratzt. Man kann auch mit Hilfe eines Skalpells die dünne Reibefläche entfernen, so dass nur wenig Pappe mit dem Reibeflächenmaterial abgetragen wird. Diese Substanz wird in eine Porzellanschale gegeben. Anschließend entzündet man sie und deckt sofort mit einem umgedrehten Becherglas ab. Evtl. muss öfters neu entzündet werden.
Es entsteht ein "weißer Rauch", dessen Feststoffe sich am Becherglas absetzen.
Nach Beendigung der Reaktion spült man mit wenig Wasser den weißen Feststoff von der Gefäßwand und untersucht die Lösung mit Indikatorpapier. Dieses zeigt eine saure Lösung an.

Auswertung
In Reibeflächen von Streichholzschachteln ist roter Phosphor enthalten, der sich durch die Reibung mit dem Glaspulver in Streichholzköpfen entzündet. Dabei wird soviel Wärme frei, dass die Chemikalien im Streichholzkopf beginnen zu brennen.
Roter Phosphor kann folglich durch Reibung oder direktes Entzünden verbrannt werden. Er reagiert dabei mit dem Luftsauerstoff zu seinem Oxid, dem Phosphor(V)-oxid:

P4 + 5 O2 à P4O10 | Oxidation (exotherm)

Löst man Phosphor(V)-oxid in Wasser, reagiert es wie viele Nichtmetalloxide zu einer Säure, in diesem Fall der Phosphorsäure, die allerdings sehr schwach konzentriert ist:

P4O10 + 6 H2O à 4 H3PO4


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Letzte Überarbeitung: 05. Februar 2012, Dagmar Wiechoczek