Chuyên đề 7: Lý thuyết và các dạng bài tập trọng tâm về phi kim - Bài 5: Lý thuyết trọng tâm về photpho và hợp chất

 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về photpho và hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - 
I. Photpho 
1. Các dạng thù hình của Photpho 
Đơn chất của photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình, trong đó quan trọng nhất là P trắng và P đỏ. 
a. Photpho trắng 
- Là chất rắn (trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, trông giống như sáp) có cấu trúc mạng tinh thể phân 
tử, ở các nút mạng là các phân tử hình tứ diện P4. Do liên kết trong mạng tinh thể phân tử là các lực tương 
tác yếu nên photpho trắng mềm, dễ nóng chảy (ở 44oC). 
- Không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như benzen, CS2, ete, ... rất độc, gây bỏng 
nặng khi rơi vào da. 
- Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 40oC nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước, ở nhiệt 
độ thường nó phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. 
- Đun nóng đến nhiệt độ 250oC không có không khí thì P trắng chuyển dần thành P đỏ là dạng bền hơn. 
b. Photpho đỏ 
- Là chất bột màu đỏ, có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi P trắng. 
- Không tan trong các dung môi thông thường, dễ hút ẩm và chảy rữa, bền trong không khí ở nhiệt độ 
thường và không phát quang trong bóng tối. 
- Chỉ cháy ở nhiệt độ trên 250oC. 
- Khi đun nóng không có không khí, P đỏ chuyển thành hơi, làm lạnh thì hơi ngưng tụ thành P trắng. 
- P đỏ không độc nên thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm. 
2. Tính chất Hóa học 
- Liên kết trong phân tử P kém bền hơn trong N2 nên ở điều kiện thường P hoạt động hóa học mạnh hơn 
N2 dù độ âm điện của P (2,19) nhỏ hơn của nitơ (3,04). 
- P trắng hoạt động hơn P đỏ. 
- P có các số oxh: 0, +3, +5, -3 nên đơn chất P vừa có tính oxh, vừa có tính khử. 
a. Tính oxi hóa 
Chỉ thể hiện trong phản ứng với kim loại hoạt động mạnh  tạo photphua kim loại 
2
ot
32P + 3Ca Ca P
 canxi photphua

b. Tính khử 
- Với O2: P cháy trong không khí khi đun nóng tạo ra các oxit của P: 
+ Thiếu O2: 
2 2 34P + 3O 2P O
 ®iphotpho trioxit

+ Dư O2: 
52 24P + 5O 2P O
 ®iphotpho pentaoxit

LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ PHOTPHO VÀ HỢP CHẤT 
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) 
Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC 
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Lý thuyết trọng tâm về photpho và hợp chất” thuộc 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến 
thức phần “Lý thuyết trọng tâm về photpho và hợp chất”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này. 
 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về photpho và hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 
- Với Cl2: tương tự O2, có thể tạo ra photpho clorua ở 2 mức oxh khác nhau là +3 và +5 
- Với các chất oxh: P tác dụng dễ dàng với các hợp chất có tính oxh mạnh như HNO3 đặc, KClO3, KNO3, 
K2Cr2O7, ... 
3 526P + 5KClO 3P O + 5KCl
3. Trạng thái tự nhiên và điều chế 
a. Trạng thái tự nhiên 
- Trong tự nhiên, P không tồn tại ở dạng tự do vì nó khá hoạt động về mặt hóa học, phần lớn tồn tại ở dạng 
hợp chất muối của axit photphoric. 
- Có 2 loại khoáng vật chính chứa P là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2. 
- Ngoài ra, P còn có trong các protein thực vật, xương, răng, axit nucleic, ... 
b. Điều chế 
Trong công nghiệp, P được sản xuất bằng cách nung nóng hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 
1200
oC trong lò điện: 
  3
ot
3 4 22
Ca PO + 3SiO + 5C 3CaSiO + 2P + 5CO 
Ngưng tụ hơi photpho bằng cách làm lạnh thì thu được P trắng ở dạng rắn. 
c. Ứng dụng 
- Chủ yếu dùng để sản xuất axit H3PO4, sản xuất diêm. 
- Sản xuất các loại bom đạn. 
II. Axit photphoric 
1. Cấu tạo 
Trong hợp chất H3PO4, P có số oxh cao nhất là +5. Tuy nhiên, khác với HNO3, P khá bền ở trạng thái +5 
nên H3PO4 không có tính oxh mạnh. 
2. Tính chất vật lý 
Là chất rắn dạng tinh thể, trong suốt, không màu, rất háo nước và tan vô hạn trong nước. 
3. Tính chất hóa học 
a. Tính oxi hóa – khử 
Trong hợp chất H3PO4, P có số oxh cao nhất là +5. Tuy nhiên, khác với HNO3, P khá bền ở trạng thái +5 
nên H3PO4 khó bị khử và không có tính oxh mạnh như HNO3. 
Chú ý: phản ứng với kim loại. 
b. Tác dụng bởi nhiệt 
Khi đun nóng ở nhiệt độ cao H3PO4 bị đề hiđrat hóa, tạo thành các axit dẫn xuất: 
4 7
o200 - 250
3 4 2 22H PO H P O + H O
 axit ®iphotphoric

4 7 3
o400 - 500
2 2H P O 2HPO + H O
 axit metaphotphoric

Hòa tan các axit dẫn xuất này vào nước thì ta lại thu được H3PO4. 
c. Tính axit 
H3PO4 là axit 3 lần axit có độ mạnh trung bình, sự phân ly chủ yếu xảy ra ở nấc 1, nấc 2 yếu hơn và nấc 3 
thì rất yếu. 
H3PO4 có đầy đủ tính chất của axit thông thường. 
Chú ý: tùy tỷ lệ phản ứng mà có thể tạo ra các loại muối hoặc hỗn hợp muối khác nhau. 
4. Ứng dụng và điều chế 
a. Ứng dụng 
 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về photpho và hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 
Phần lớn dùng để sản xuất một số loại muối photphat và các loại phân lân. 
b. Điều chế 
- Trong phòng thí nghiệm: Dùng HNO3 đặc oxi hóa photpho. 
- Trong công nghiệp: Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng phophorit hoặc apatit. 
Tách kết tủa CaSO4 ra và cô đặc dung dịch, làm lạnh để axit kết tinh, điều chế theo cách này thì axit kém 
tinh khiết, chất lượng thấp. 
Để điều chế axit có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn, người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho nó tác 
dụng với H2O. 
III. Muối photphat 
Muối photphat là muối của axit photphoric, H3PO4 có thể tạo ra 3 loại muối: muối trung hòa và 2 loại 
muối photphat axit. 
1. Tính tan 
Tất cả các muối đihiđrophotphat đều tan. 
Muối photphat trung hòa và hiđrophotphat hầu hết không tan và ít tan, trừ muối của K, Na, NH4
+
. 
2. Phản ứng thủy phân 
Các muối photphat tan bị thủy phân trong dung dịch, photphat trung hòa của kim loại kiềm tạo ra dung 
dịch có tính kiềm, làm quỳ tím chuyển sang màu xanh. 
3. Nhận biết ion photphat 
Thuốc thử là AgNO3,, tạo ra kết tủa màu vàng (tan trong axit loãng). 
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc 
 Nguồn: Hocmai.vn