Hauptunterschied – Phosphor vs. Phosphorsäure
Phosphor und Phosphorsäure sind zwei Formen von Säuren, die das chemische Element Phosphor (P) enth alten. Die chemischen Strukturen der beiden Moleküle sind nahezu ähnlich, aber die chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden sich voneinander. Der Hauptunterschied zwischen Phosphor und Phosphorsäure besteht darin, dass Phosphorsäure (IUPAC-Bezeichnung: Phosphonsäure) zweiprotisch ist, während Phosphorsäure (IUPAC-Bezeichnung: Trihydroxidooxidophosphorus) dreiprotisch ist.
Was ist Phosphorsäure?
Phosphorige Säure ist eine phosphorh altige Säure und hat die chemische Formel H3PO3Der IUPAC-Name der phosphorigen Säure ist Phosphonsäure. Obwohl diese chemische Struktur drei Wasserstoffatome enthält, handelt es sich um eine zweiprotonige Säure. Eine zweiprotonige Säure ist eine Säure, die in der Lage ist, zwei Wasserstoffionen (Protonen) an ein wässriges Medium abzugeben. Phosphorige Säure wird auch Orthophosphorige Säure genannt.
Phosphorige Säure hat eine Molmasse von 81,99 g/mol. Bei Raumtemperatur ist es ein weißer Feststoff, der zerfließt (bei Kontakt Wasser aus der Luft aufnehmen und auflösen). Der Schmelzpunkt von phosphoriger Säure liegt bei 73,6◦C und der Siedepunkt bei 200◦C. Bei Temperaturen über dem Siedepunkt neigen die Verbindungen zur Zersetzung. Betrachtet man die chemische Struktur der phosphorigen Säure, so hat sie als Zentralatom ein Phosphoratom, das mit zwei -OH-Gruppen verbunden ist, und ein Sauerstoffatom, das über eine Doppelbindung verbunden ist, und ein Wasserstoffatom, das über eine Einfachbindung verbunden ist. Diese Struktur ist als pseudotetraedrische Struktur bekannt.
Abbildung 01: Chemische Struktur von phosphoriger Säure
Die Phosphorsäure wird durch Hydrolyse des Anhydrids der Säure hergestellt; P4O6.
P4O6 + 6 H2O → 4 H 3PO3
Aber in industriellen Produktionen wird Phosphorchlorid (PCl3) durch Dampf hydrolysiert.
PCl3 + 3 H2O → H3PO 3 + 3 HCl
Phosphorsäure wird als Reduktionsmittel in der chemischen Analyse verwendet. Diese Säure wandelt sich beim Erhitzen auf etwa 180 °C leicht in Phosphorsäure um. die von phosphoriger Säure gebildeten Salze werden als Phosphite bezeichnet. Die häufigste Anwendung von Phosphorsäure ist die; es wird zur Herstellung von basischem Bleiphosphit (einem Stabilisator in PVC) verwendet.
Was ist Phosphorsäure?
Phosphorsäure ist eine phosphorh altige Säure mit der chemischen Formel H3PO4. Der IUPAC-Name dieser Verbindung lautet Trihydroxidooxidophosphorus. Es ist eine dreiprotonige Säure, weil es in einem wässrigen Medium drei Protonen (Wasserstoffionen) freisetzen kann.
Die Molmasse von Phosphorsäure beträgt 97,99 g/mol. Phosphorsäure ist als weißer Feststoff, der zerfließt, oder als sirupartige Flüssigkeit mit hoher Viskosität erhältlich. Diese Verbindung ist jedoch geruchlos. Der Schmelzpunkt dieser Verbindung liegt bei 42,35◦C und der Siedepunkt bei 213◦C, aber bei hohen Temperaturen zersetzt sie sich.
Abbildung 02: Chemische Struktur von Phosphorsäure
Die Herstellung von Phosphorsäure erfolgt über zwei Hauptwege; Nassverfahren und thermisches Verfahren. Beim Nassverfahren wird aus Fluorapatit Phosphorsäure hergestellt. Es ist als Phosphatgestein bekannt und hat die chemische Zusammensetzung 3Ca3(PO4)2CaF 2 Dieses Phosphatgestein wird zur Vergrößerung der Oberfläche fein gemahlen und mit konzentrierter Schwefelsäure zu Phosphorsäure und Gips umgesetzt (CaSO42H2O) als Produkte.
Ca5(PO4)3F + 5H 2SO4 + 10H2O → 3H3PO 4+ 5CaSO4·2H2O + HF
Der thermische Prozess der Phosphorsäureherstellung beinh altet das Verbrennen von elementarem Phosphor, um hochreine Phosphorsäure zu erh alten. Beim Verbrennen von elementarem Phosphor entsteht Phosphorpentoxid (P2O5). Diese Verbindung wird dann hydratisiert, um Phosphorsäure herzustellen.
P4 + 5O2→ 2P2O5
P2O5 + 3H2O → 2H 3PO4
Phosphorsäure wird hauptsächlich in der Düngemittelproduktion eingesetzt. Phosphorsäure wird zur Herstellung von drei Arten von Phosphordüngemitteln verwendet; dreifaches Superphosphat, Diammoniumhydrogenphosphat und Monoammoniumdihydrogenphosphat.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Phosphor und Phosphorsäure?
- Sowohl Phosphor als auch Phosphorsäure sind phosphorh altige Säuren.
- Sowohl Phosphor als auch Phosphorsäure können in wässrigen Lösungen Protonen freisetzen.
Was ist der Unterschied zwischen Phosphor und Phosphorsäure?
Phosphor gegen Phosphorsäure |
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| Phosphorige Säure ist eine phosphorh altige Säure und hat die chemische Formel H3PO3. | Phosphorsäure ist eine phosphorh altige Säure mit der chemischen Formel H3PO4. |
| Protonen | |
| Phosphorsäure ist diprotisch | Phosphorsäure ist triprotisch |
| Molarmasse | |
| Phosphorige Säure hat eine Molmasse von 81,99 g/mol. | Die Molmasse von Phosphorsäure beträgt 97,99 g/mol. |
| IUPAC-Name | |
| Der IUPAC-Name der phosphorigen Säure ist Phosphonsäure. | Der IUPAC-Name von Phosphorsäure ist Trihydroxidooxidophosphorus. |
| Schmelzpunkt | |
| Phosphorige Säure hat einen Schmelzpunkt von 73,6◦C und einen Siedepunkt von 200◦C. | Der Schmelzpunkt dieser Verbindung liegt bei 42,35◦C und der Siedepunkt bei 213◦C, aber bei hohen Temperaturen zersetzt sie sich. |
| Produktion | |
| Die Phosphorsäure wird durch Hydrolyse des Anhydrids der Säure hergestellt; P4O6 oder durch Phosphorchlorid (PCl3) ist Hydrolyse durch Dampf | Die Phosphorsäure wird durch Nassverfahren oder thermische Verfahren hergestellt. |
Zusammenfassung – Phosphor vs. Phosphorsäure
Phosphorsäure und Phosphorsäure sind phosphorh altige Säuren, die viele industrielle Anwendungen haben, beispielsweise bei der Herstellung von Düngemitteln. Der Unterschied zwischen Phosphor und Phosphorsäure besteht darin, dass Phosphorsäure zweiprotisch ist, während Phosphorsäure dreiprotisch ist.
