Giáo án Hoá 11 - Chương 2 - LÍ THUYẾT VỀ PHOTPHO

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    1. Tính chất vật lí
    Thường gặp 2 dạng thù hình phổ biến là P đỏ và P trắng:
    P trắngP đỏ
    Trạng thái, màu sắcChất rắn, trong suốt màu trắng hoặc vàng nhạt.Chất bột, màu đỏ.
    Cấu trúcMạng tinh thể phân tử (P4).Polime (Pn).
    Độ tanKhông tan trong nước.
    Tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
    Không tan trong nước.
    Không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường.
    Độc tínhRất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da.Không độc
    Tính bềnKhông bền
    (Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 40oC)
    Bền ở điều kiện thường
    (Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 250 oC)
    Tính phát quangPhát quang màu lục nhạt trong bóng tối.Không phát quang trong bóng tối.

    2. Tính chất hóa học
    - Các mức oxi hóa có thể có của P: -3, 0, +3, +5
    - P hoạt động hóa học mạnh hơn N2 vì liên kết P - P kém bền hơn so với liên kết $N\equiv ~N$
    - P trắng hoạt động hơn P đỏ (vì P trắng có kiểu mạng phân tử còn P đỏ có cấu trúc kiểu polime).
    a. Tính oxi hóa
    P có phản ứng với nhiều kim loại
    $2\overset{0}{\mathop{P}}\,\text{ }+\text{ }3Mg~\xrightarrow{{{t}^{0}}}~M{{g}_{3}}\overset{-3}{\mathop{P}}\,~$ (magie photphua)
    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 $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ P2O5 + 3H2O
    b. Tính khử
    - Phản ứng với oxi
    4P + 3O2 thiếu $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2P2O3 (điphotpho trioxit)
    4P + 5O2 dư $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2P2O5 (điphotpho pentaoxit)
    Lưu ý: P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang hóa học.
    P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 2500C.
    - Phản ứng với halogen
    2P + 3Cl2 thiếu → 2PCl3
    2P + 5Cl2 dư → 2PCl5
    Hợp chất photphohalogenua dễ bị thủy phân :
    PX3 + 3H2O → H3PO3 + 3HX
    PX5 + 4H2O → H3PO4 + 5HX
    X là Cl, Br, I
    - Phản ứng với các chất oxi hóa khác
    6P đỏ + 3KClO3 $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 3P2O5 + 5KCl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)
    6P trắng + 5K2Cr2O7 $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5
    P + 5HNO3 đặc $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ H3PO4 + 5NO2 + H2O

    3. Trạng thái tự nhiên và điều chế
    - 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: Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO (lò điện ở 15000C)