Chuyên đề lí thuyết photpho và các hợp chất của photpho

Giáo trình THAM KHẢO môn HOÁ HỌC 2015

Sự CHIA SẺ và TÌNH YÊU THƯƠNG là điều quý giá nhất trên đời

I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA PHOTPHO - Cấu hình electron của P (Z=15). 2 2 6 2 3 1s 2s 2p 3s 3p .

- P nằm ở ô thứ 15, chu kì 3, nhóm VA. - Photpho (P) tự nhiên không có đồng vị, chỉ có một loại nguyên tử P - Photpho có hai dạng thù hình quan trọng là photpho trắng và photpho đỏ có thể chuyển hóa qua nhau tùy theo nhiệt độ thích hợp.

PHOTPHO TRẮNG PHOTPHO ĐỎ - Chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt có cấu trúc mạng tinh thể phân tử, mềm, dễ nóng chảy. - Không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ, rất độc. - Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ cao trên 40oC, ở nhiệt độ thường phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. Đun nóng đến 250oC trong điều kiện không có không khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ là dạng bền hơn.

- Chất bột màu đỏ có cấu trúc polime, khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng. - Không tan trong các dung môi thông thường, bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối. Nó chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 250oC. Đun nóng trong điều kiện không có không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi nó ngưng tụ thành photpho trắng. II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA PHOTPHO - Photpho thể hiện tính khử và tính oxi hóa

+ Photpho thể hiện tính khử.

o 0 5 t 2 2 5 4P 5O 2P O (P P 5e)

   

+ Photpho thể hiện tính oxi hóa.

o 0 3 t

3 2 3Ca 2P Ca P (P 3e P)

    

III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ 1. Trạng thái tự nhiên - Do photpho khá hoạt động hóa học, nên trong tự nhiên không gặp photpho ở trạng thái tự do mà thường gặp photpho dưới dạng muối photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphoric Ca3(PO4)2. 2. Điều chế

CHUYÊN ĐỀ LÍ THUYẾT PHOTPHO VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA PHOTPHO

ThuVienDeThi.com

Giáo trình THAM KHẢO môn HOÁ HỌC 2015

Sự CHIA SẺ và TÌNH YÊU THƯƠNG là điều quý giá nhất trên đời

- Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphoric, cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện.

ot 3 4 2 2 3 Ca (PO ) 3SiO 5C 3CaSiO 2P 5CO     

IV. AXIT PHOTPHORIC H3PO4 1. Tính chất vật lí - H3PO4 là chất rắn, không màu, nóng chảy ở 42,5oC, dễ chảy nước và tan vô hạn trong nước. 2. Tính chất hóa học - H3PO4 là axit trung bình, nó yếu hơn HCl, H2SO4, HNO3. Trong dung dịch, H3PO4 điện li theo 3 nấc và ngay nấc 1 cũng chỉ điện li một phần. Các phương trình điện li.

ĐIỆN LI VÍ DỤ

NẤC 1 3 4 2 4 H PO H H PO    3 4 3 4 2 4 H PO NH NH H PO    (Amoni đihiđrophotphat)

NẤC 2 2 2 4 4 H PO H HPO     3 4 3 4 2 4 H PO 2NH (NH ) HPO   (Amoni hiđrophotphat)

NẤC 3 2 3 4 4 HPO H PO     3 4 3 4 3 4 H PO 3NH (NH ) PO    (Amoni photphat) - H3PO4 có thể tác dụng với những kim loại đứng trước hiđro trong dãy điện hóa giải phóng H2. Tuy nhiên phản ứng này trên các tài liệu dường như không thấy. Vì vậy không nên sử dụng phương trình phản ứng này. 3. Điều chế a. Trong phòng thí nghiệm.

2 5 2 3 4 P O 3H O 2H PO   

b. Trong phòng công nghiệp.

3 4 2 2 4 3 4 4 Ca (PO ) 3H SO đặc dư 2H PO 3CaSO    

V. MUỐI PHOTPHAT - Tương ứng với H3PO4 có muối trung hòa (photphat) và hai muối axit (hiđrophotphat). Tất cả các muối trung hòa và muối axit của kim loại kiềm đều tan trong nước. Với các kim loại khác, chỉ muối đihiđrophotphat là tan được, ngoài ra đều không tan hoặc tan ít trong nước. - Nhận biết ion 3 4 PO . 3 4 3 4 3Ag PO Ag PO      

Màu vàng VI. PHÂN BÓN HÓA HỌC 1. Phân đạm

ThuVienDeThi.com