Eisenphosphide

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Eisenphosphide sind anorganische chemische Verbindungen des Eisens mit Phosphor. Es sind mehrere Eisenphosphide bekannt darunter Fe3P, Fe2P, FeP, FeP2 und FeP4.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Eisenphosphide können durch Reaktion eines stöchiometrischen Verhältnisses von reinstem Eisen mit rotem Phosphor bei Temperaturen zwischen 600 und 1100 °C gewonnen werden.[1]

\mathrm{m \ Fe + n \ P \longrightarrow Fe_mP_n}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Eisenphosphide sind graue bis schwarze spröde Feststoffe. Fe3P (CAS-Nummer: 12023-53-9) hat eine Schmelztemperatur von 1166 °C, eine Dichte von 6,92 g·cm−3 und eine tetragonale Kristallstruktur, isotyp zu der von Ni3P mit der Raumgruppe I4 (a = 910,7 pm, c = 446,0 pm). Fe2P eine Schmelztemperatur von 1365°C, eine Dichte von 6,83 g·cm−3 und hat bei Raumtemperatur eine hexagonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe P62m (a = 586,5 pm, c = 343,6 pm). Es existiert auch eine orthorhombische Hochtemperatur/druckvariante mit der Raumgruppe Pmna.[2] FeP hat eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pnma (a = 519,1 pm, b = 309,9 pm, c = 579,2 pm. FeP2 hat eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pnnm (a = 498,5 pm, b = 568,8 pm, c = 273,1 pm).[1] FeP4 hat eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P21/c.[3]

Eisenphosphide
Name Trieisenphosphid Dieisenphosphid Monoeisenphospid Eisendiphosphid Eisentetraphosphid
CAS-Nummer 12023-53-9 1310-43-6 26508-33-8 12022-85-4 68825-13-8
PubChem 159456 71311066 117803
Summenformel Fe3P Fe2P FeP FeP2 FeP4
Molare Masse 198,51 g·mol−1 142,66 g·mol−1 86,8 g·mol−1 117,7 g·mol−1 179,7 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Kurzbeschreibung grauer bis schwarzer Feststoff
Schmelzpunkt 1166 °C (peritektum)[1] 1365 °C[1]
Siedepunkt
Dichte 6,92 g·cm−3[1] 6,83 g·cm−3[1] 5,07 g·cm−3[4] 5,70 g·cm−3[4] 4,13 g·cm−3[4]
Löslichkeit unlöslich in Wasser[5][4]
GHS-
Kennzeichnung
07 – Achtung
[6][7]Achtung
H- und P-Sätze 315​‐​319​‐​335
261​‐​305+351+338

Verwendung[Bearbeiten]

Bei der Herstellung von Gusseisen kann ein entstehendes Phosphideuektikum (Steadit) mit Fe2P und Fe3P als Gefügebestandteil das Verschleissverhalten von Gusseisen verbessern.[8]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f  Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band III, Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1649.
  2. Tingting Gu, Xiang Wu, Shan Qin, Catherine McCammon, Leonid Dubrovinsky: Probing nonequivalent sites in iron phosphide Fe2P and its mechanism of phase transition. In: The European Physical Journal B. 86, 2013, S. , doi:10.1140/epjb/e2013-40086-3.
  3. W. .. Jeitschko, D. J. Braun: Synthesis and crystal structure of the iron polyphosphide FeP4. In: Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry. 34, , S. 3196–3201, doi:10.1107/S056774087801047X.
  4. a b c d  Jean d'. Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer DE, 1998, ISBN 364258842-5, S. 456ff (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5.  Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. Taylor & Francis US, 2011, ISBN 143981462-7, S. 176 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. Datenblatt Iron phosphide, Fe3P, 99.5% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. August 2013 (PDF).
  7. Datenblatt Iron phosphide, Fe2P, 99.5% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. August 2013 (PDF).
  8.  Ernst Brunhuber, Stephan Hasse: Giesserei-Lexikon. Fachverlag Schiele & Schoen, 2001, ISBN 379490655-1, S. 956 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).