Eisenphosphide

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

Gewinnung und Darstellung

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

${\displaystyle \mathrm {m\ Fe+n\ P\longrightarrow Fe_{m}P_{n}} }$

Eigenschaften

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	[6][7] Achtung
H- und P-Sätze	315​‐​319​‐​335
	261​‐​305+351+338

Verwendung

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

Einzelnachweise

1. Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band 3. 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. Jean d’Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer DE, 1998, ISBN 3-642-58842-5, S. 456 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
5. Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. Taylor & Francis US, 2011, ISBN 1-4398-1462-7, 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 3-7949-0655-1, S. 956 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).