Giáo án Photpho Axit photphoric Muối photphat

1

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:

0 3

3 2 2 3

ot

canxi photphua P Ca Ca P

  

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 :

0 3

2 2 3 4 3 2 diphotpho trioxit P O P O

  

0 5

2 2 5 4 5 2 diphotpho pentaoxit P O P O

  

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

Thiếu clo : Dư clo :

0 3

2 3 2 3 2 photpho triclorua P Cl PCl

  

0 5

2 5 2 5 2 photpho pentaclorua P Cl PCl

  

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:   3 4 2 3 2 3 5 3 2 5

ot Ca PO SiO C CaSiO P CO     

Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn. B/ AXIT PHÔTPHORIC : Công thức cấu tạo :

P=O

H – O

H – O

H – O

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 :

P O

H – O

H – O

H – O

Hay

ThuVienDeThi.com

2

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 ( Bảo toàn P )  t < 1 : …