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Phosphorsäure aus der Streichholzschachtel

von Isabel Böselt

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Ziel des Versuchs Anhand dieses Versuches soll den SuS gezeigt werden, dass Nichtmetalle auch in unserem alltäglichen Leben vorkommen. In diesem Fall roter Phosphor in den Reibeflächen von Streichholzschachteln.

Vorbemerkung

Anhand dieses Versuches soll den SuS gezeigt werden, dass Nichtmetalle auch in unserem alltäglichen Leben vorkommen. Durch den Nachweis der bei der Verbrennung der Reibefläche einer (oder mehrerer) Streichholzschachteln und anschließender Reaktion mit Wasser entstehenden Phosphorsäure kann nachgewiesen werden, dass roter Phosphor tatsächlich Bestandteil von Streichhölzern ist.

Materialien

Streichholzschachteln, Messer oder Skalpell, Porzellanschale, Uhrglas

Chemikalien

Thymolblau, dest. Wasser, roter Phosphor

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Phosphor, rot H228, H412 – GHS02
Thymolblau – – –

Durchführung

Mit dem Messer werden die Reibeflächen von Streichholzschachteln in eine Porzellanschale gekratzt. Mit einem Glimmspan werden die Reibeflächen entzündet und unmittelbar ein Uhrglas auf die Porzellanschale gelegt. Anschließen wird auf das Uhrglas dest. Wasser gegeben und ein paar Tropfen des Indikators Thymolblau hinzugegeben. Der Versuch sollte sicherheitshalber im Abzug durchgeführt werden.

Beobachtung

Es bildet sich ein weißer Rauch. Am Uhrglas ist eine weiße Substanz zu erkennen. Nach Hinzugabe des dest. Wassers und des Indikators schlägt dieser von blau zu gelb um dieser von blau zu gelb um.

Abbildungen

  • Abb. 1: Versuchsdurchführung: Abgeriebene Streichholzköpfe werden entzündet
  • Abb. 2: Weißes Phosphor(V)-oxid setzt sich am Uhrglas ab
  • Abb. 3: Nach Hinzugabe von Thymolblau (links) ist ein Farbumschlag (rechts) zu erkennen

Deutung

Die Reibeflächen von Streichhölzern enthalten roten Phosphor, welcher durch den Glimmspan entzündet wird. Es kommt zur Reaktion mit dem Sauerstoff aus der Luft, der rote Phosphor wird oxidiert und es entsteht Phosphor(V)-oxid.
P4 (s) + 5O2 (g) → P4O10 (s) (exotherm)
Durch Hinzugabe von Wasser reagiert Phosphor(V)-oxid zu Phosphorsäure:
P4O10 (s) + 6H2O (l) → 4H3PO4 (l)
Die Phosphorsäure bewirkt den Farbumschlag des Indikators von blau (pH 8) nach gelb (pH 3-7). Die Phosphorsäure ist schwach konzentriert.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Den bei der Verbrennung entstandenen Rauch nicht einatmen, da eine ätzende Verbindung entsteht!

Das Schülerexperiment kann gegen Ende der Unterrichtseinheit Verbrennungs- und Sauerstoffübertragungsreakionen zum Thema Nichtmetalle durchgeführt werden, um den SuS deren Alltagsrelevanz näher zu bringen.

Literatur

[1] D. Wiechoczek, http://www.chemieunterricht.de/dc2/haus/v130.htm, 5.Frebruar 2012 (Zuletzt abgerufen am 12.08.2014, 08:03 Uhr