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