Hóa vô cơ ( phần 3)

Hóa vô cơ ( phần 3) Phốt pho 1. Cấu tạo nguyên tử Photpho có điện tích hạt nhân +15 Cấu hình e: Photpho ở phân nhóm chính nhóm V, chu kỳ 3. Nguyên tử P có 3 electron ở phân lớp 3p và phân lớp 3d còn trống (chưa có electron) nên 1e ở phân lớp 3s có thể nhảy lên 3d làm cho P có 5e độc thân và như vậy có thể có hoá trị V (khác N)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa vô cơ ( phần 3) Hóa vô cơ ( phần 3)Phốt pho 1. Cấu tạo nguyên tử Photpho có điện tích hạt nhân +15 Cấu hình e: Photpho ở phân nhóm chính nhóm V, chu kỳ 3. Nguyên tử P có 3electron ở phân lớp 3p và phân lớp 3d còn trống (chưa có electron) nên 1eở phân lớp 3s có thể nhảy lên 3d làm cho P có 5e độc thân và như vậy cóthể có hoá trị V (khác N) 2. Tính chất vật lý và các dạng thù hình. Đơn chất photpho có thể tồn tại dưới nhiều dạng thù hình khác nhau.Hai dạng thù hình quan trọng là photpho trắng và photpho đỏ. - Photpho trắng: là chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng, rất độc. ở 280oC,photpho trắng chuyển thành photpho đỏ. Photpho trắng tự bốc cháy trong không khí, phát sáng trong bóng tối(lân tinh). Người ta bảo quản nó bằng cách ngâm trong nước, tránh ánhsáng. - Photpho đỏ : là chất rắn có màu đỏ, không độc. ở nhiệt độ cao, P đỏthăng hoa. Gặp lạnh, hơi P đỏ ngưng tụ thành P trắng. P đỏ khá bền, khó nóng chảy, không tan trong bất kỳ dung môi nào. 3. Tính chất hoá học: Lớp ngoài cùng của nguyên tử P có 5e. Trong các hợp chất, P có số oxihoá là -3, +3 và +5. So với nitơ, photpho hoạt động hơn, đ ặc biệt là P trắng. - Tác dụng với oxi: Photpho cháy trong không khí tạo ra điphotphopentaoxit P2O5. P trắng bị oxi hoá chậm trong không khí thành P2O3, khi đó phản ứngkhông phát nhiệt mà phát quang. - Tác dụng với axit nitric: - Tác dụng với halogen: P bốc cháy trong clo và nổ trong flo. - Tác dụng với muối : P có thể gây nổ khi tác dụng với những muối cótính oxi hoá mạnh như KNO3, KClO3, … - Tác dụng với hiđro và kim loại (P thể hiện tính oxi hoá). Ví dụ: PH3 (photphin) Ca3P2 (canxi photphua) PH3 là chất khí, rất độc. Trên 150oC bị bốc cháy trong không khí: PH3 sinh ra do sự thối rữa xác động thực vật, nếu có lẫn điphotphinP2H 4 thì tự bốc cháy phát ra ánh sáng xanh (đó là hiện tượng ma trơi) 4. Điều chế và ứng dụng - P khá ho ạt động, trong tự nhiên nó tồn tại ở dạng hợp chất như cácquặng photphorit Ca3(PO4)2, apatit 3Ca3(PO 4)2.CaF2. - P được dùng đ ể chế tạo diêm: Thuốc gắn ở đầu que diêm gồm mộtchất oxi hoá như KClO 3, KNO3.., một chất dễ cháy như S… và keo dính.Thuốc quét bên cạnh hộp diêm là bột P đỏ và keo d ính. Đ ể tăng độ cọ sátcòn trộn thêm bột thuỷ tinh mịn vào cả 2 loại thuốc trên. - P đỏ dùng để sản xuất axit photphoric: - Trong công nghiệp, người ta điều chế P bằng cách nung hỗn hợpcanxi photphat, SiO2 (cát) và than: 5. H ợp chất của photpho a) Đ iphotpho pentaoxit P2O 5. P2O5 là chất rắn, màu trắng, rất háo nước, tác dụng mãnh liệt với nướctạo thành axit photphoric: Chính vì vậy người ta dùng P2O5 để làm khô nhiều chất. b) Axit photphoric H3PO4. - H3PO 4 là chất rắn, không màu, nóng chảy ở 42,5oC, tan vô hạn trongnước. Trong P2O5 và H3PO 4, photpho có số oxi hoá +5. Khác với nitơ,photpho có độ âm điện nhỏ nên bền hơn ở mức +5. Do vậy H3PO4 vàP2O 5 khó bị khử và không có tính oxi hoá như HNO3. - H3PO 4 là axit trung bình, trong dung dịch điện li theo 3 nấc: trungbình ở nấc thứ nhất, yếu và rất yếu ở các nấc thứ hai, thứ ba. Dung d ịch axit H3PO4 có những tính chất chung của axit: làm đỏ quỳtím, tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối axit hoặc muối trunghoà như NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4. - H3PO 4 có thể tác dụng với những kim loại đứng trước H trong dãyBêkêtôp cho H2 thoát ra. Ví dụ: c) Muối photphat Ứng dụng với 3 mức điện li của axit H3PO4 có dãy muối photphat: - Muối photphat trung ho à: - Muối đihiđro photphat - Muối hiđro photphat: Các muối trung hoà và muối axit của kim loại Na, K và amoni đều tantrong nước. Với các kim loại khác chỉ muối đihiđro photphat là tan được,ngoài ra đều không tan hoặc tan ít trong H2O. d) Đ iều chế và ứng dụng - Trong công nghiệp, điều chế H3PO 4 từ quặng Ca3(PO4)2 và axitH2SO4: - Trong phòng thí nghiệm, H3PO 4 được điều chế từ P2O5 (hoà tan vàoH2O) hay từ P (hoà tan bằng HNO3 đ ặc). Axit photphoric chủ yếu được dùng để sản xuất phân bón. 6. Phân bón hoá học Phân bón hoá học là những hoá chất có chứa nguyên tố dinh dưỡng,dùng để bón cho cây trồng nhằm nâng cao năng suất. Những hoá chất dùng làm phân bón phải là những hợp chất tan đượctrong dung d ịch thấm trong đất để rễ cây hấp thụ được. Ngoài ra, hợp chấtđó phải không độc hại gây ô nhiễm môi trường. Có ba loại phân bón hoá học cơ bản: phân đạm, phân lân và phân kali. a) Phân đạm là phân chứa nguyên tố nitơ. Cây chỉ hấp thụ đạm dướidạng ion . Các lo ại phân đạm quan trọng: và ion - Muối amoni: NH 4Cl (25% N), (NH4)2SO4 (21% N), NH 4NO3 (35%N, thường đ ược gọi là đạm hai lá) - Ure: CO(NH 2)2 (46% N ) giàu nitơ nhất. Trong đất ure bị biến đổidần thành amoni cacbonat. Các muối amoni và ure b ị kiềm phân huỷ, do đó không nên bảo quảnphân đạm gần vôi, không bón cho các loại đất kiềm. - Muối nitrat: NaNO3, Ca(NO3)2,…thường bón cho các vùng đất chuamặn. b ...