Giải Hóa 11 - Bài 9: Photpho
BÀI 9. PHOTPHO A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử Photpho nằm ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron nguyên tử photpho: ls22s22p63s23p3. Do lớp ngoài cùng có 5 electron, nên trong các hợp chất, hóa trị của photpho có thể là 5. Ngoài ra, trong một số hợp chất, photpho còn có hóa trị 3. Tính chất vật lí Photpho trắng là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, t"c = 44,1°C; tự bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ 40°C, tan trong các dung môi hữu cơ (C6H6, cs2), phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. Photpho đỏ là chât bột màu đỏ, khó bay hơi, không tan trong các dung môi thông thường, dễ hút ẩm và chảy rữa, không phát quang • trong bóng tối. Tính chát hóa học Tính oxi hóa t0 2P + 3Ca - > Ca3P2 : canxi photphua t0 ,7-7 3Zn + 2Ptrâng Zn3P2 : kẽm photphua (thuốc chuột) Tính khử Photpho cháy được trong không khí khi đốt nóng: thiêu oxi: 4P + 3O2 —-—> 2P2O3 : điphotpho trioxit. 7T-. >-7-7 t° dư oxi: 4P + 5O2 —-—> 2P2Ơ5 : điphotpho pentaoxit. Photpho tác dụng dễ dàng với khí clo khi đốt nóng: ... t0 thiêu oxi: 2P + 3C12 - > 2PC13 : photpho triclorua. dư do: 2P + 5C12 > 2PC15 : photpho pentaclorua. Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên, không gặp photpho ở trạng thái tự do vì nó khá hoạt động về mặt hóa học. Hai khoáng vật chính của photpho là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2. Sản xuất Trong công nghiệp, photpho đỏ được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit (hoặc apatit), cát và than cốc ở 1200°C trong lò điện. Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, sẽ thu được photpho trắng ở dạng rắn. Phản ứng: Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C —-—n > 3CaSiO3 + 2P + 5COt 13. HƯỚNG DẪN GIÂI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA TRANG 49 - 50 Câu 1. So sánh những điểm khác nhau về tính chất vật lí của p trắng và p đỏ p trắng p đỏ Có mạng tinh thế phân tư. Phân tử gồm 4 nguyên tử liên kết bằng lực tương tác yêu. Chất rắn trong suốt, màu trang (hoặc hơi vàng), mồm. Rất dộc. Không tan trong nước, tan trong một số dưng môi hữu cơ: C6Ht; , cs2 ... Nhiệt độ nóng cháy thấp. Có câ'u trúc dạng polime, có lực liên kết cộng hóa trị tương đô'i lớn. Chât bột màu dỏ Không tan trong dung môi thông thường nào. Không độc. Nhiệt dộ nóng chảy cao hơn p trắng. - Sự chuyến đổi giữa p trắng và p đó 250-300llc, không có không khí p trang < — 1 p đỏ t“, p Câu 2. a) 4P + 5O2 —- > 2P9O5 p là chất khử b) 2P + 3C12 —-—> 2PC13 p là chất khử c) 2P + 3S ———-> P2S3 p là chất khử d) 2P + 5S ———> P2S5 p là chất khử e) 2P + 3Mg —-—> Mg3P2 p là oxi hóa g) 6P + 5KCIO3 —^—> 3P2O5 + 5KC1 p là chất khử Câu 3. Thi nghiệm hình 2.13 trang 49 SGK Hóa 11 co' bản. p đỏ được đặt trên thanh sắt gần ngọn lửa hơn p trắng (t° cao hơn). Hiện tượng: p trắng bốc cháy còn p đỏ thì không. Chứng tỏ p trắng dễ phán ứng với oxi hơn p đỏ rất nhiều. Thực tê p trắng có the bị oxi hóa trong không khí ở nhiệt độ thường (hiện tượng phát quang hóa học), còn p đỏ chí bốc cháy khi đun nóng ở nhiệt độ 250°C. Nếu thiếu oxi: 4P + 3O2 —- > 2P2O,j Nếu (lư oxi: 4P + 5O2 1—> 2P2O5 Câu 4. 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 ... Photpho còn là một nguyên tố rất cần cho con người nhất là trí thông minh, phát triển xương, cần cho cây nhất là cây ăn quả. Những ứng dụng đó xuất phát từ tính khử và tính oxi hóa của photpho. Câu 5. Phản ứng: 4P + 5O2 —- > 2P2O5 (1) P2O5 + 4NaOH > 2Na2HPO4 + H2O (2) Ta có: np = = 0>2 (moi). 31 Từ (1) và (2) => np2o5 = |np = I X = 0,1 (mol). Và nNa0H = 4np20. = 0,4 (mol) => mNaOH = 0,4 X 40 = 16 (gam). 16 X 100 _ ... n^dung dịch NaOH — QỌ — (gam) Ta có: nNa2Íỉp0^ = 2np2Q5 = 0,2 (mol) => mNa2HPO4 = °’2 x 142 = 28’4 team) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m dung dịch = m dung dịch NaOH + mPiQ5 = 50 + 0,1 X 142 — 64,2 (gam) 28.4 Vậy: c% Na2HPO4 = X 100% « 44,24%. J 64,2