Bài 10 : Photpho Photpho (P) là nguyên tố ở cùng phân nhóm chính nhóm V với nitơ (N). p ở chu kì sau chu kì của N nên p có tính oxi hóa yếu hơn N và p có tính khử. Vì vậy NH3 bển còn PH3 kém bến hơn. Tính oxi hóa của Photpho. Tác dụng với kim loại: 3. Tính khử của Photpho: 2P +3Ca -> Ca,P2 0 +3 4P +3O2—ĩ—> 2P20j (thiếu O2) 0 +5 4P +5O2——> 2P2O5 (dưoxi) (điphotpho pentaoxit) Bài tập Nêu những điểm khác nhau về tính chất vật lí giữa p trắng và p đò. Trong điều kiện nào p trắng chuyển thành p đỏ và ngược lại? Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau đây và cho biết trong các phản ứng này, p có tính khừ hay tính oxi hóa: p + 02 > P2O5 p + Ch > PCb p + s > P2S3 p + s > P2S5 p + Mg > Mg3P2 p + K.CIO3 > P2O5 + KC1 Thí nghiệm ờ hình 2.13 (SGK. Hóa học 11) chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau cùa p trắng và p đỏ. Hãy quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm. Viết phương trình hóa học cùa phản ứng xảy ra. Nêu những ứng dụng của photpho. Những ứng dụng đó xuất phát từ tính chất gì cùa photpho? Đốt cháy hoàn toàn 6,2g photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đù với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPƠ4. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng. Tính nồng độ phần trăm cùa muối trong dung dịch thu được sau phản ứng. ★ HƯỚNG DẢN GIẢI: Tính chất vật lí khác nhau của photpho trắng và photpho đỏ: p trắng là chất rắn trong suốt màu trắng, p đỏ là chất bột màu đỏ. p trắng dễ nóng chảy (44,1°C), p đỏ khó nóng chảy. p trắng không tan trong nước, p đỏ dể hút ẩm và chảy rữa. Khi nung nóng ở 250°C và không có không khí, p trắng chuyển thành p đỏ. Khi nung nóng không có không khí, p đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi đó ngưng tụ lại thành p trắng. ° 5 +s 2P+—0, —>P2OS. 2 2 5 p có tính khử. 0 7 +3 P+-CL-»PCL. p có tính khử 2 0 +3 2P+3S—»P2S3. p có tính khử. p có tính khử. 6 P+ 5KC1O3 -> 3 P2 O5 + 5KC1. p là chất khử. p trắng bốc cháy trong không khí ở 40°C. Ở nhiệt độ này thì p đỏ chưa bốc cháy. Đến 250°C p đỏ mởi bốc cháy trong không khí Các ứng dụng của photpho là: Phấn lớn p được dùng để sản xuất axit photphoric. Phẩn còn lại để sản xuất diêm, bom, đạn cháy, đạn khói, các ứng dụng này xuất phát từ tính , dề cháy của photpho. a). Phương trình hóa học: 5 2P + O2 P2O5 2 0,2 0,1 P2O5 + 4NaOH > 2Na2HPO4 + H2O 0,1 0,4 0,2 6,2 , . SốmolPđãcháy: -^=0,2 mol Số mol NaOH cẩn dùng vừa đủ: 0,1.4 = 0,4 mol Khối lượng NaOH: 0,4.40 = 16g 100.16 x Khối lượng dung dịch NaOH 32%: mdd = 32 = 50 (g) . Khối lượng dung dịch muối tạo thành: m = 0,2.142 = 28,4g Khối lượng dung dịch bằng: Khối lượng P2O5 + Khối lượng dd NaOH (0,1.142) 50g = 64,2g Nống độ phần trăm: 28,4.100 c% = - ’ _ = 44,24 % 64,2 Show – Cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3. Trong các hợp chất, P có số ôxi hóa -3,+3,+5 → P vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. – Tác dụng với phi kim hoạt động và những chất oxi hoá mạnh. Do độ hoạt động hóa học cao đối với ôxy trong không khí và các hợp chất chứa ôxy khác nên phốtpho trong tự nhiên không tồn tại ở dạng đơn chất, mà nó phân bổ rộng rãi trong các loại khoáng chất khác nhau. Các loại đá phốtphat, trong đó một phần cấu tạo là apatit (khoáng chất chứa phốtphat tricanxi dạng không tinh khiết) là một nguồn cung cấp photpho quan trọng về mặt thương mại.Tại Việt Nam có mỏ apatit tại Lào Cai. Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc khoảng 1200oC trong lò điện: Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn. (6) 6P + 5KClO3 →3 P2O5 +5 KCl (5): P thể hiện tính oxi hóa (1) (2) (3) (4) (6): P thể hiện tính khử. Trả lời · 07:56 29/09
Bài 1 (trang 49 SGK Hóa 11): Nêu những điểm khác nhau về tính chất vật lí của P trắng và P đỏ. Trong điều kiện nào P trắng chuyển thành P đỏ và ngược lại? Lời giải: – Những điểm khác nhau về tính chất vật lí:
Xem thêm Câu hỏi so sánh hơn trong tiếng anh – Sự chuyển đổi giữa P trắng và P đỏ:  Bài 2 trang 49 SGK Hóa 11Bài 2 (trang 49 SGK Hóa 11): Lập phương trình hoá học của các phản ứng sau đây và cho biết trong các phản ứng này, P có tính khử hay tính oxi hoá? a. P + O2 → P2O5 b. P + Cl2 → PCl3 c. P + S → P2S3 d. P + S → P2S5 e. P + Mg → Mg3P2 f. P + KClO3 → P2O5 + KCl Lời giải: Bài 3 trang 49 SGK Hóa 11Bài 3 (trang 49 SGK Hóa 11): Thí nghiệm ở hình 2.13(SGK) chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau của P trắng và P đỏ. Hãy quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra? Lời giải: P đỏ được đặt trên thanh sắt gần ngọn lửa hơn P trắng (to cao hơn). Hiện tượng: P trắng bốc cháy còn P đỏ thì không. Chứng tỏ P trắng dễ phản ứng với oxi hơn P đỏ rất nhiều. Thực tế P trắng có thể bị oxi hoá trong không khí ở nhiệt độ thường (hiện tượng phát quang hoá học), còn P đỏ thì bốc cháy khi đun nóng ở nhiệt độ 250oC. 4P +5O2 → 2P2O5 Bài 4 trang 50 SGK Hóa 11Bài 4 (trang 50 SGK Hóa 11): Nêu những ứng dụng của photpho. Những ứng dụng đó xuất phát từ tính chất gì của photpho? Lời giải: – Ứng dụng: + P đỏ được dùng trong sản xuất diêm. + Điều chế axit photphoric, thuốc trừ sâu chứa photpho… + Dùng trong quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói… Xem thêm Tính tổng T các nghiệm của phương trình 2cos2x + Photpo còn là một nguyên tố rất cần cho con người nhất là trí thông minh, sáng tạo, phát triển xương. Cần cho cây nhất là cấy ăn quả. – Những ứng dụng đó xuất phát từ tính khử và tính oxi hoá của photpho. Bài 5 trang 50 SGK Hóa 11Bài 5 (trang 50 SGK Hóa 11): Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4. a. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra? b. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng? c. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng? Lời giải: a. Phương trình phản ứng: 4P + 5O2 → 2P2O5 (1) P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O (2) b. Theo pt: nNaOH = 4. nP2O5 = 4. 0,1 = 0,4 mol Khối lượng NaOH = 0,4. 40 = 16 g Khối lượng dung dịch NaOH = 16.100/32 = 50,0 g c. Theo pt: nNa2HPO4 = 2.nP2O5 = 0,1. 2 = 0,2 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng dung dịch sau phản ứng = khối lượng các chất tham gia phản ứng = mNaOH + mP2O5 = 50 + 0,1.142 = 64,2 Tính chất của Photpho (P): Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụngI. Tính chất vật lía. P trắng – Dạng tinh thể do phân tử P4. – Không màu hoặc vàng nhạt giống như sáp. – Dễ nóng chảy bay hơi, tº = 44,1ºC. – Rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da. – Không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ: C6H6, ete… – Oxi hoá chậm ⇒ phát sáng. – Kém bền tự cháy trong không khí ở điều kiện thường. b. P đỏ – Dạng Polime. – Chất bột màu đỏ. – Khó nóng chảy, khó bay hơi, tºn/c = 250ºC. – Không độc. – Không tan trong bất kỳ dung môi nào. – Không độc. – Không oxi hoá chậm ⇒ không phát sáng. Xem thêm Bài tuyên truyền về an toàn giao thông cho học sinh Tiểu học – Bền trong không khí ở điều kiện thường, bền hơn P trắng. – Khi đun nóng không có không khí P đỏ ⇒ P trắng. Vì P có các số oxi hoá: -3, 0, +3, +5. Có thể thể hiện tính khử và tính oxi hoá. II. Tính chất hóa học– Độ âm điện P < N. – Nhưng P hoạt động hóa học hơn N2 vì liên kết N ≡ N bền vững. – P trắng hoạt động hơn P đỏ. a. Tính oxi hoá: tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại. b. Tính khử: 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: – Tác dụng với clo: Khi cho clo đi qua P nóng chảy, sẽ thu được các hợp chất photpho clorua: Thiếu clo: Dư clo: Tác dụng với hợp chất: P dễ dàng tác dụng với các hợp chất có tính oxi hóa mạnh như HNO3 đặc, KClO3, KNO3, K2Cr2O7, … 6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl III. Trạng thái tự nhiên– P khá hoạt động về mặt hóa học nên không gặp P ở dạng tự do trong tự nhiên. – Phần lớn P tồn tại ở dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2. IV. Ứng dụng và điều chế1. Ứng dụng – Sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm. – Ngoài ra được sử dụng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói, …. 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: Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn.
|
