Photpho

1. Tính chất vật lí

Thường gặp 2 dạng thù hình phổ biến là P đỏ và P trắng:

 

trắng

đỏ

Trạng thái, màu sắc

Chất rắn, trong suốt màu trắng hoặc vàng nhạt.

Chất bột, màu đỏ.

Cấu trúc

Mạng tinh thể phân tử (P4).

Polime (Pn).

Độ tan

Không 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 tính

Rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da.

Không độc

Tính bền

Không 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 quang

Phát 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

             $2\overset{0}{\mathop{P}}\,\text{ }+\text{ }3Mg~\xrightarrow{{{t}^{0}}}~M{{g}_{3}}\overset{-3}{\mathop{P}_2}\,~$  (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  $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 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  → 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 + 5KClO3 $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 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)

Luyện bài tập vận dụng tại đây!