Tính chất hóa học của Photpho? Cấu tạo nguyên tử Photpho? Tính chất vật lý của Photpho? Điều chế và Ứng dụng của Photpho? Cùng theo dõi ngay trong bài viết dưới đây của Kovacova để bổ sung cho mình những kiến thức về hợp chất này nhé!
Tính chất hóa học của Photpho
Phốt pho P phổ thông 2 dạng thịnh hành là photpho đỏ và photpho trắng, phần lớn photpho được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm,…
Cấu tạo nguyên tử Photpho
Sơ lược về photpho trong bảng HTTH
- Photpho ô thứ 15 nhóm VA chu kỳ 3
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3
-
-
-
-
- Khối lượng nguyên tử: 31
-
-
-
-
Cấu tạo phân tử Photpho
- Photpho trắng có kiểu mạng phân tử còn Photpho đỏ có cấu trúc kiểu polime
- Do có 5 electron ở lớp ngoài cùng nên trong các hợp chất hoá trị của photpho có thể là 5 hoặc 3.
Tính chất vật lý của Photpho
Photpho phổ biến 2 dạng thù hình thường thấy là P đỏ và P trắng:
Photpho trắng
Là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, giống sáp, có cấu trúc mạng tinh thể phân tử: ở những nút mạng là các phân tử hình tứ diện P4 kết liên với nhau bằng lực tương tác yếu. do vậy photpho trắng mềm dễ nóng chảy (t0nc = 44,10C)
Photpho trắng không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như benzen, cacbon đisunfua, ete, …; rất độc gây bỏng nặng khi rơi vào da.
Photpho trắng bốc cháy trong không khí ở t0 > 400C, nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước.
Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. Khi đun nóng đến 2500C không có không khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ là dạng bền hơn.
Photpho đỏ
Là chất bột màu đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng
Photpho đỏ không tan trong những dung môi bình thường, dễ hút ẩm và chảy rữa.
Photpho đỏ bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang đãng trong bóng tối. Nó chỉ bốc cháy ở t0 > 2500C.
Chuyển hoá giữa Photpho trắng và photpho đỏ
Khi đun nóng không có không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi của nó ngưng tụ lại thành photpho trắng.
Tính chất hóa học của Photpho
Các mức oxi hóa có thể có của P: -3, 0, +3, +5.
P hoạt động hóa học mạnh hơn N2 vì kết liên 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).
Tính chất hóa học của Photpho
Tính oxi hóa của Photpho
- 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
Tính khử của Photpho
- 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 tình trạng phát quang đãng hóa học; P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 2500C.
2P + 3Cl2 → 2PCl3
2P + 5Cl2 → 2PCl5
- Phản ứng với những chất oxi hóa khác
6P (đỏ) + 3KClO3 → 2O5 + 5KCl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)
6P (trắng) + 5K2Cr2O7 → 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5
P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O
2P + 5H2SO4 đặc → 2H3PO4 + 3H2O + 5SO2
Điều chế và Ứng dụng của Photpho
Trạng thái thiên nhiên của photpho
– 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 Photpho
– Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hẩu lốn quặng photphorit, cát và than cốc ở trong lò điện:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3 + 2P + 5CO (lò điện ở 15000C)
Ứng dụng của Photpho
- Đa số Photpho được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm.
- Ngoài ra, Photpho trắng có ứng dụng trong quân sự là số đông bởi tính dễ cháy, tạo màn khói, sương độc. Photpho trắng cháy ngay ở nhiệt độ thường khi tiếp xúc với Oxi và tạo ra ngọn lửa rất độc với con người.
- Photpho đỏ không cháy ở nhiệt độ thường và thường được sử dụng làm hóa chất trong công nghiệp và trồng trọt.
Ứng dụng của Photpho
Bài tập về Photpho
Bài 5 trang 50 SGK hóa 11: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4.
a. Viết phương trình hoá học của {các|những} phản ứng xảy ra?
b. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng?
c. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng?
Lời giải bài 5 trang 50 SGK hóa 11:
a) Phương trình phản ứng:
4P + 5O2 → 2P2O5 (1)
P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O (2)
b) Tính khối lượng dung dịch NaOH
– Theo bài ra ta có số mol photpho: nP = 6,2/31 = 0,2(mol).
⇒ nP2O5 = (1/2)nP =(1/2).0,2 = 0,1 (mol).
– Theo PTPƯ ta có: nNaOH = 4.nP2O5 = 4.0,1 = 0,4 (mol).
⇒ Khối lượng NaOH: mNaOH = n.M = 0,4.40 = 16 (g).
– Từ công thức: C% =mct/mdd
⇒ khối lượng dung dịch NaOH:
mNaOH dung dịch = (mct.100%)/(C%) = 16.(100/32) = 50,0 (g).
c) Tính nồng độ phần trăm của muối
– Theo PTPƯ: nNa2HPO4 = 2.nP2O5 = 0,1.2 = 0,2 (mol)
⇒ mNa2HPO4 = n.M = 0,2.142 = 28,4 (g)
– Theo định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng dung dịch sau phản ứng = khối lượng {các|những} chất tham gia phản ứng = mNaOH + mP2O5 = 50 + 0,1.142 = 64,2 (g).
⇒ C% Na2HPO4 = (28,4/64,2).100% = 44,24%
Như vậy, Kovacova đã giải đáp cho bạn về tính chất hóa học của Photpho. Hy vọng với những chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp bạn có thêm những thông tin hữu ích về chất hóa học này.
Xem thêm: