Học hóa online

Lí thuyết về photpho và hợp chất của photpho

Chi tiết Chuyên mục: Chuyên đề 4. Phi kim 2 – Nhóm VA và IVA Được viết ngày Thứ ba, 10 Tháng 2 2015 22:19 Viết bởi Nguyễn Văn Đàm

I. PHOTPHO

1. Tính chất vật lí

Thường gặp 2 dạng thù hình phổ biến là P đỏ và P trắng:

So sánh P trắng và P đỏ

– P trắng là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, giống sáp, cấu trúc mạng tinh thể phân tử. P trắng mềm, dễ nóng chảy. P trắng không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ; rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da; bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 400c, bảo quản bằng cách ngâm trong nước. Ở nhiệt độ thường, P trăng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối.

– P đỏ là chất bột màu đỏ có cấu trúc polime, khó nóng chảy và khó bay hơi hơn P trắng; không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường, dễ hút ẩm và chảy rữa, bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối. Chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 2500c. Khi đun nóng không có không khí, P đỏ chuyển thành dạng hơi, khi làm lạnh thì hơi của nó ngưng tụ lại thành P trắng.

2. Tính chất hóa học

– Các mức oxi hóa có thể có của P: -3, 0, +3, +5.

– P hoạt động hóa học mạnh hơn N2 vì liên kết P – P kém bền hơn so với liên kết N ≡ N.

– P trắng hoạt động hơn P đỏ (vì P trắng có kiểu mạng phân tử còn P đỏ có cấu trúc kiểu polime).

Tham Khảo Thêm:  Đền Parthenon kiệt tác kiến trúc ngôi đền bí ẩn của nhân loại

a. Tính oxi hóa

P có phản ứng với nhiều kim loại → muối photphua:

2P + 3Mg → Mg3P2

Các muối photphua bị thủy phân mạnh giải phóng photphin (PH­3).

Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2

Photphin là một khí không màu rất độc, có mùi tỏi, bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ gần 1500C.

2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O

b. Tính khử

– Phản ứng với phi kim: O2, halogen…

4P + 3O2 → 2P2O3

4P + 5O2 → 2P2O5 (nếu O2 dư)

(P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang hóa học; P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 2500C).

2P + 3Cl2 → 2PCl3

2P + 5Cl2 → 2PCl5

– Phản ứng với các chất oxi hóa khác

6Pđ + 3KClO3 → 3P2O5 + 5KCl (t0) (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)

6Pt + 5K2Cr2O7 → 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

2P + 5H2SO4 đặc → 2H3PO4 + 3H2O + 5SO2

3. Trạng thái tự nhiên và điều chế

– Trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Hai khoáng vật chính là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2.

– Điều chế:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO (lò điện ở 15000C)

II. ĐIPHOTPHO PENTAOXIT – P2O5

1. Tính chất vật lí

Là chất khói trắng, không mùi, háo nước và dễ chảy rữa thường dùng để làm khô các chất.

2. Tính chất hóa học

P2O5 có tính chất của một oxit axit.

– Tác dụng với nước:

P2O5 + H2O → 2HPO3 (axit metaphotphoric)

Tham Khảo Thêm:  Phân biệt Other – Others & The other – The others – Another tiếng Anh

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 (axit photphoric)

– Tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo tỉ lệ có thể tạo thành các muối khác nhau:

H2O + P2O5 + 2NaOH → 2NaH2PO4

P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O

P2O5 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O

3. Điều chế

4P + 5O2 → 2P2O5

III. AXIT PHOTPHORIC HOẶC AXIT ORTHOPHOTPHORIC – H3PO4

1. Tính chất vật lí

Tồn tại ở dạng lỏng siro, không màu, không mùi, dễ tan trong nước và rượu, không độc.

2. Tính chất hóa học

a. Là axit trung bình

– Trong dung dịch H3PO4 phân li thuận nghịch theo 3 nấc:

H3PO4 ↔ H+ + H2PO4-

H2PO4- ↔ H+ + HPO42-

HPO42- ↔ H+ + PO43-

– Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

– Tác dụng với oxit bazơ → muối + H2O

2H3PO4 + 3Na2O → 2Na3PO4 + 3H2O

– Tác dụng với bazơ → muối + H2O (tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau).

KOH + H3PO4 → KH2PO4 + H2O

2KOH + H3PO4 → K2HPO4 + 2H2O

3KOH + H3PO4 → K3PO4 + 3H2O

– Tác dụng với kim loại đứng trước H2 → muối + H2

2H3PO4 + 3Mg → Mg3(PO4)2 + 3H2

– Tác dụng với muối → muối mới + axit mới

H3PO4 + 3AgNO3 → 3HNO3 + Ag3PO4

b. Tính oxi hóa – khử

Trong H3PO4, P có mức oxi hóa +5 là mức oxi hóa cao nhất nhưng H3PO4 không có tính oxi hóa như HNO3 vì nguyên tử P có bán kính lớn hơn so với bán kính của N → mật độ điện dương trên P nhỏ → khả năng nhận e kém.

c. Các phản ứng do tác dụng của nhiệt

Tham Khảo Thêm: 

2H3PO4 → H4P2O7 + H2O (200 – 2500C)

Axit điphotphoric

H4P2O7 → 2HPO3 + H2O (400 – 5000C)

Axit metaphotphoric

Chú ý: Axit photphorơ H3PO3 là axit 2 lần axit.

3. Điều chế

– Trong phòng thí nghiệm:

P + 5HNO3 đặc → H3PO4 + 5NO2 + H2O (t0)

– Trong công nghiệp:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 đặc → 3CaSO4 + 2H3PO4 (t0)

Để điều chế H3PO4 với độ tinh khiết cao ta dùng sơ đồ: P → P2O5 → H3PO4

4P + 5O2 → 2P2O5

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

4. Nhận biết

– Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

– Tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO3.

IV. MUỐI PHOTPHAT

1. Khái niệm và tính chất vật lí

– Có 3 loại: PO43-, HPO42- và H2PO4-.

– Tất cả muối H2PO4- đều tan; muối PO43- và HPO42- chỉ có muối của kim loại kiềm và amoni tan được.

2. Tính chất hóa học

– Muối photphat có đầy đủ các tính chất hóa học của muối.

– Các muối photphat của kim loại kiềm dễ bị thủy phân trong dung dịch tạo môi trường bazơ:

Na3PO4 → 3Na+ + PO43-

PO43- + H2O → HPO42- + OH-

– Muối axit còn biểu hiện tính chất của axit.

NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 + H2O

3. Điều chế

– Cho P2O5 hoặc H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm.

– Dùng phản ứng trao đổi ion.

4. Nhận biết

Nhận biết ion PO43- bằng dung dịch AgNO3:

3Ag+ + PO43- → Ag3PO4 (kết tủa vàng)

Sau đây, hochoaonline.net giới thiệu một số câu hỏi lí thuyết về photpho và hợp chất của photpho:

By admin