Bài 14. Photpho

• Biết cấu tạo phân tử, các dạng thù hình và hiểu tính chất hoá học của photpho. • Biết một số dạng tồn tại của photpho trong tự nhiên, phương pháp điều chế và ứng dụng của photpho trong đời sống và sản xuất.

Nội dung bài học


I - TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Đơn chất photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình, trong đó quan trọng nhất là photpho trắng và photpho đỏ.

1, Photpho trắng

* 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 (hình 2.11). Các phân tử P4 liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu. Do đó, photpho trắng mềm, dễ nóng chảy (tnc=44,1oC).

* 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 nhiệt độ trên 40oC, nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước. Ở nhiệt độ thường, photpho phát ra màu quang lục nhạt trong bóng tối. Khi đun nóng đến nhiệt độ 250oC không có không khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ là dạng bền hơn.

2. Photpho đỏ

* 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 các dung môi thường, dễ hút ẩm và chảy rữa, bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối. Nó chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 250oC. 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. Trong phòng thí nghiệm, người ta thường sử dụng photpho đỏ.

II - TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nitơ nên ở điều kiện thường photpho hoạt động hóa học mạnh hơn nitơ, mặc dù độ âm điện của photpho (2,19) nhỏ hơn của nitơ (3,04).

Trong hai dạng thù hình, photpho trắng hoạt động hơn photpho đỏ. Để đơn giản, trong các phản ứng hóa học người ta viết phân tử photpho dưới dạng một nguyên tử P. Khi tham gia phản ứng hóa học, số oxi hóa của photpho có thể tăng từ 0 đến +3 hoặc +5, có thể giảm từ 0 đến −3, nên photpho thể hiện tính khử và tính oxi hóa.

1. Tính oxi hóa

Photpho chỉ thể hiện rõ rệt tính oxi hóa khi tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại.

Thí dụ:                 2P+3Ca→to Ca3P2

                                                    canxi photphua

2. Tính khử

Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halogen, lưu huỳnh,... cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác.

a) Tác dụng với oxi

Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho:

Thiếu oxi:            4P+3O2→2P2O3

                                        điphotpho trioxit

Dư oxi:                4P+5O2→2P2O5

                                         điphotpho pentaoxit

b) Tác dụng với clo

Khi cho clo đi qua photpho nóng chảy, sẽ thu được các hợp chất photpho clorua.

Thiếu oxi:            2P+3Cl2→2PCl3

                                         photpho triclorua

Dư oxi:                2P+5Cl2→2PCl5

                                         photpho pentaclorua

c) Tác dụng với các hợp chất

Photpho tác dụng dễ dàng với các hợp chất có tính oxi hóa mạnh như HNO3 đặc, KClO3,KNO3,K2Cr2O7,...

Thí dụ:               6P+5KClO3−→to 3P2O5+5KCl

III - ỨNG DỤNG

Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm.

Ngoài ra, photpho còn được dùng vào mục đích quân sự : sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói,...

IV - TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. ĐIỀU CHẾ

1. Trong tự nhiên không gặp phopho ở trạng thái tự do vì nó khá hoạt động về mặt hóa học. Phần lớn photpho trong vỏ Trái Đất nằm ở dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2

Nước ta có mỏ apatit lớn ở Lào Cai, một số mỏ photphoric ở Thái Nguyên, Thanh Hóa.

Ngoài ra, photpho còn có trong protein thực vật (hạt, quả,...); trong xương, răng, bắp thịt, tế bào não,... của người và động vật.

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

Ca3(PO4)2+3SiO2+5C→to 3CaSiO3+2P+5CO

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

Đánh giá

Bài 14. Photpho

Tổng số sao của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá
Xếp hạng: 5 / 5 sao

Bài học khác trong Sách Giáo Khoa Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao


Bài 14. Photpho Chương I. Bài 1. Sự điện li Bài 2. Phân loại các chất điện li Bài 3. Axit, bazơ và muối Bài 4. Sự điện li của nước, pH. Chất chỉ thị axit-bazơ Bài 5. Luyện tập Axit, bazơ và muối Bài 6.Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li Bài 7. Luyện tập Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li Bài 8. Thực hành Tính axit-bazơ - Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch Chương II. Nhóm Nito Bài 9. Khái quát về nhớm Nitơ Bài 10. Nitơ Bài 11. Amoniac và muối amoni Bài 12. Axit nitric và muối nitrat Bài 13. Luyện tập Tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ Bài 15. Axit photphoric và muối photphat Bài 16. Phân bón hoá học Bài 17. Luyện tập Tính chất của photpho và các hợp chất của photpho Bài 18. Thực hành. TÍnh chất của một số hợp chất nitơ, photpho. Phân biệt một số loại phân bón hóa học. Chương III. Nhóm Cacbon. Bài 19. Khái quát về nhóm cacbon Bài 20. Cacbon Bài 21. Hợp chất của cacbon Bài 22. Silic và hợp chất của silic Bài 23. Công nghiệp silicat Bài 24. Luyện tập Tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng Chương 4. Đại cương về hóa học hữu cơ. Bài 25. Hoá học hữu cơ và hợp chất hữu cơ Bài 26. Phân loại và gọi tên hợp chất hữu cơ Bài 27. Phân tích nguyên tố Bài 28. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ Bài 29. Luyện tập Chất hữu cơ, công thức phân tử Bài 30. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ Bài 31. Phản ứng hữu cơ Bài 32. Luyện tập Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ Chương 5. Hidrocacbon no.Bài 33. Ankan Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp Bài 34. Ankan Cấu trúc phân tử và tính chất vật lí Bài 35. Ankan Tính chất hoá học, điều chế và ứng dụng Bài 36. Xicloankan Bài 37. Luyện tập Ankan và Xicloankan Bài 38. Thực hành Phân tích định tính Điều chế và tính chất của metan CHƯƠNG 6 HIDROCACBON KHÔNG NO Bài 39 Anken Danh pháp, cấu trúc và đồng phân Bài 40. Anken Tính chất, điều chế và ứng dụng Bài 41. Ankadien Bài 42. Khái niệm về tecpen Bài 43. Ankin Bài 44. Luyện tập Hiđrocacbon không no Bài 45. Thực hành. Tính chất của hiđrocacbon không no Chương 7. Bài 46. Benzen và AnkylBenzen Bài 47. Stiren và naphtalen Bài 48. Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên Bài 49. Luyện tập So sánh đặc điểm cấu trúc và tính chất của hiđrocacbon thơm với hiđrocacbon no và không no Bài 50. Thực hành. Tính chất của một số hiđrocacbon thơm Chương 8. Bài 51. Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon Bài 52. Luyện tập Dẫn xuất halogen Bài 53. Ancol: Cấu tạo, danh pháp, tính chất vật lí Bài 54. Ancol: Tính chất hoá học, điều chế và ứng dụng Bài 55. Phenol Bài 56. Luyện tập Ancol, phenol Bài 57. Thực hành. Tính chất của một vài dẫn xuất halogen, ancol Và phenol Chương 9. Bài 58. Anđehit và Xeton Bài 59. Luyện tập Anđehit và Xeton Bài 60. Axit cacboxylic: Cấu trúc, danh pháp và tính chất vật lí Bài 61. Axit cacboxylic. tính chất hoá học, điều chế và ứng dụng