Proef 12   Oplichtende nevels.

mei 2012



Benodigde chemicaliën en spullen:

Proef12a.jpg
Voorzichtig verwarmen in de zuurkast.
Rode fosfor (Pn):0,05 g
Reageerbuis:1
Aluminiumfolie:stukje
Spiritusbrander:zie tekst.



Voorbereiding:

Deze proef doe je bij voorkeur buiten of in een zuurkast omdat fosfordamp - in tegenstelling tot vaste, rode fosfor - giftig is. Kies een dag dat het niet waait en dat de zon niet schijnt, of, nog beter, voer de proef na zonsondergang uit.
Doe een mespunt rode fosfor in een droge reageerbuis. Dek de reageerbuis af met een stukje aluminiumfolie om het toetreden van lucht enigszins te verhinderen. Steek de spiritusbrander aan. Een andere brander kan ook maar een spiritusbrander heeft het voordeel dat de vlam vrij klein is en het verwarmen daardoor rustig gebeurt, en dat hij gemakkelijk mee naar buiten kan worden genomen.

Uitvoering van de proef:

Verwarm de reageerbuis rustig ter hoogte van de fosfor. In de buis ontstaan nevels die licht geven.

Verklaring:

Door de verwarming sublimeert - dat wil zeggen "verdampt" rechtstreeks van vast naar gas - de rode fosfor (Pn) die onmiddellijk weer condenseert tot witte fosfor (P4). Dat is de nevel die je ziet.
Deze witte fosfor is veel reactiever dan de rode vorm en verbrandt - zie onderstaande vergelijking - spontaan aan de lucht. Dat geeft een bleekgroen lichtschijnsel. Het lichteffect dat fosforescentie heet, is echter een ander; zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Fosforescentie.
Zó maak je van rode fosfor witte fosfor: de rode fosfor wordt droog verhit en de damp wordt in lauw water geleid zonder dat er lucht kan toetreden. De damp condenseert en vormt een geelwitte vloeistof. Witte fosfor wordt namelijk vloeibaar bij ca. 44°C. Bij afkoelen van het water wordt de stof vast. Maar witte fosfor bewaart men toch onder water omdat witte fosfor aan de lucht al bij 30°C spontaan in brand vliegt.
Vroeger maakte men lucifers met witte fosfor. Die ontbrandden door ze langs een ruw oppervlak te schuren. Tegenwoordig zijn er "veiligheidslucifers"; in het kopje zitten o.a. zwavelverbindingen en oxidators. Die kun je alleen aansteken door ze te wrijven langs een strijkvlak waarin rode fosfor zit die door wrijvingswarmte ontbrandt en daarmee de lucifer aansteekt..

Na afloop van de proef:

Neem de afdekking van aluminiumfolie weg van de nog warme buis en laat de reageerbuis nog even staan zodat de sporen witte fosfor verbranden tot fosforpentoxide:
P4 + 5 O2 2 P2O5
Er resteert wellicht wat onschadelijke rode fosfor. Wassen met wat sodaoplossing zet de sporen fosforpentoxide om in onschuldig fosfaat en koolstofdioxide:
P2O5 + 3 Na2CO3 → 2 Na3PO4 + 3 CO2
Fosforpentoxide kan zeer onprettig zijn doordat het - uiterst exotherm - met water fosforzuur vormt:
P2O5 + 2 H2O →  2 H3PO4
Uiteindelijk kunnen alle resten met water door de gootsteen.

Een filmpje kon niet gemaakt worden. Het licht was te zwak.