Photpho – Axit photphoric – Muối photphat

A. PHÔT PHO:

1/ Tính chất hóa học :
Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn phân tử nitơ nên ở điều kiện thường photpho hoạt động hoá học mạnh hơn nitơ.
a) Tính oxi hoá: Photpho chỉ thể hiện rõ rệt tính oxi hoá khi tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại.
Vd:

b) Tính khử:
Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halozen, lưu huỳnh … cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác
Tác dụng với oxi: Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho :
Thiếu oxi :
Dư Oxi :

Tác dụng với clo: Khi cho clo đi qua P nóng chảy, sẽ thu được các hợp chất photpho clorua:
Thiếu clo :
Dư clo :

2. Điều chế : Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc khoảng 1200oC trong lò điện:

Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn.

B/ AXIT PHÔTPHORIC :
Công thức cấu tạo :


1. Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5oC. dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước.
2. Tính chất hóa học:
a) Tính oxi hóa – khử:
Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric) , không có tính oxi hóa. b) Tính axit: Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:
H3PO4( H+ + H2PO4- k1 = 7, 6.10-3
H2PO4-( H+ + HPO42- k2 = 6,2.10-8 nấc 1 > nấc 2 > nấc 3
HPO42-( H+ + PO43- k3 = 4,4.10-13
Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.
Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối:
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
3. Điều chế :
a) Trong phòng thí nghiệm: P + 5HNO3 →H3PO4 + H2O + 5NO2
b) Trong công nghiệp:
+ Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4
Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp

+ Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho P2O5 tác dụng với nước : 4P + 5O2 → 2P2O5 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4



C/ MUỐI PHÔTPHAT: Axít photphoric tạo ra 3 loại muối:
- Muối photphat trung hòa:Na3PO4, Ca3(PO4)2, …
- Muối đihidrophotphat: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, …
- Muối hidrophotphat: Na2HPO4, CaHPO4 …
1.Tính tan: Tất cả các muối đihidrophotphat đều tan trong nước.Các muối hidrophotphat và photphat trung hòa đều không tan hoặc ít tan trong nước ( trừ muối natri, kali, amoni ).
2. Nhận biết ion photphat: Thuốc thử là bạc nitrat.
3Ag+ + PO43-( Ag3PO4 ↓ (màu vàng)




Dạng 1: P2O5 và H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm.

Phương pháp giải:
H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm
Tùy theo tỉ lệ mol giữa H3PO4 và OH- có thể có một muối duy nhất hoặc hỗn hợp hai muối.
Các phản ứng có thể xảy ra: H3PO4 + NaOH ( NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2 NaOH ( Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + 3 NaOH ( Na3PO4 + 3H2O
bảo toàn nguyên tố P hoặc Na để tính các muối đặt ẩn và giải hệ. Hoặc đặt ẩn giải hệ.
Đặt t = nOH- /nH3PO4
H3PO4 dư NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4+ NaOH dư
NaH2PO4 1 Na2HPO4 2 Na3PO4 3

t = 1 : Chỉ có muối NaH2PO4 , phản ứng vừa đủ : NaH2PO4 = NaOH = H3PO4
t = 2 : Chỉ có muối Na2HPO4, phản ứng vừa đủ
t = 3: Chỉ có muối Na3PO4, phản ứng vừa đủ.
1 < t < 2: Dễ có Na2HPO4 = NaOH – H3PO4
NaH2PO4 = H3PO4 – Na2HPO4 ( bảo toàn P)
2 < t < 3: Dễ có : Na3PO4 = NaOH – 2 H3PO4
Na2HPO4 = H3PO4- Na3PO4