Luyện thi Đại học 2013 - Phốt pho lí thuyết

Luyện thi Đại học 2013 - Phốt pho lí thuyết tóm tắt lí thuyết về Phốt pho với các nội dung: cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lý, tính chất hoá học, điều chế và ứng dụng, các hợp chất quan trọng của phốt pho. Đây là tài liệu bổ ích dành cho các em học sinh sắp thi Đại học, Cao đẳng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luyện thi Đại học 2013 - Phốt pho lí thuyết LÂM QUANG NGỌC ĐHXD HÀ NỘI ĐT 0983.640.438 LUYỆN THI ĐẠI HỌC 2013 - PHỐT PHO LÝ THUYẾT 1. Cấu tạo nguyên tử Photpho có điện tích hạt nhân +15 Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d0 Photpho ở phân nhóm chính nhóm V, chu kỳ 3. Nguyên tử P có 3 electron ở phân lớp 3p và phân lớp3d còn trống (chưa có electron) nên 1e ở phân lớp 3s có thể nhảy lên 3d làm cho P có 5e độc thân vànhư vậy có thể 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 trọnglà photpho trắng và photpho đỏ. − Photpho trắng: là chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng, rất độc. ở 280oC, photpho trắng chuyểnthành photpho đỏ. Photpho trắng tự bốc cháy trong không khí, phát sáng trong bóng tối (lân tinh). Người ta bảo quảnnó bằng cách ngâm trong nước, tránh ánh sáng. − Photpho đỏ: là chất rắn có màu đỏ, không độc. ở nhiệt độ cao, P đỏ thăng hoa. Gặp lạnh, hơi Pđỏ 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 oxi hoá là -3, +3 và +5. So với nitơ, photpho hoạt động hơn, đặc biệt là P trắng. − Tác dụng với oxi: Photpho cháy trong không khí tạo ra điphotpho pentaoxit P2O5. 4P + 5O2 2P2O5 P trắng bị oxi hoá chậm trong không khí thành P2O3, khi đó phản ứng không phát nhiệt mà phátquang. − Tác dụng với axit nitric: 3P + 5 HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO − Tác dụng với halogen: P bốc cháy trong clo và nổ trong flo. 2P + 3Cl2 → 2PCl3 − Tác dụng với muối : P có thể gây nổ khi tác dụng với những muối có tính oxi hoá mạnh nhưKNO3, KClO3, … 6P + 5KClO3 3KCl + 5 P2O5 − 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: 2PH3 + 4 O2 P2O5 + 3H2O PH3 sinh ra do sự thối rữa xác động thực vật, nếu có lẫn điphotphin P2H4 thì tự bốc cháy phát ra ánhsáng xanh (đó là hiện tượng ma trơi) 4. Điều chế và ứng dụng − P khá hoạt động, trong tự nhiên nó tồn tại ở dạng hợp chất như các quặng photphorit Ca3(PO4)2,apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2. − P được dùng để chế tạo diêm: Thuốc gắn ở đầu que diêm gồm một chất oxi hoá như KClO3,KNO3.., một chất dễ cháy như S… và keo dính. Thuốc quét bên cạnh hộp diêm là bột P đỏ và keodính. Để tăng độ cọ sát còn trộn thêm bột thuỷ tinh mịn vào cả 2 loại thuốc trên. − P đỏ dùng để sản xuất axit photphoric: P → P2O5 → H3PO4 − Trong công nghiệp, người ta điều chế P bằng cách nung hỗn hợp canxi photphat, SiO2 (cát) vàthan: 2Ca3(PO4)2 “3CaO.2P.5O” + SiO2 + 5C 6CaSiO3 + 4P + 5CO2 5. Hợp chất của photpho a) Điphotpho pentaoxit P2O5. P2O5 là chất rắn, màu trắng, rất háo nước, tác dụng mãnh liệt với nước tạo thành axit photphoric: P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 Chính vì vậy người ta dùng P2O5 để làm khô nhiều chất. b) Axit photphoric H3PO4. − H3PO4 là chất rắn, không màu, nóng chảy ở 42,5oC, tan vô hạn trong nước. Trong P2O5 và H3PO4, photpho có số oxi hoá +5. Khác với nitơ, photpho có độ âm điện nhỏ nên bềnhơn ở mức +5. Do vậy H3PO4 và P2O5 khó bị khử và không có tính oxi hoá như HNO3. − H3PO4 là axit trung bình, trong dung dịch điện li theo 3 nấc: trung bình ở nấc thứ nhất, yếu và rấtyếu ở các nấc thứ hai, thứ ba. Dung dịch axit H3PO4 có những tính chất chung của axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với bazơ, oxitbazơ tạo thành muối axit hoặc muối trung hoà như NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4. − H3PO4 có thể tác dụng với những kim loại đứng trước H trong dãy Bêkêtôp cho H2 thoát ra. Ví dụ: 2H3PO4 + 3Zn → Zn3(PO4)2 + 3H2↑ c) Muối photphat Ứng dụng với 3 mức điện li của axit H3PO4 có dãy muối photphat: − Muối photphat trung hoà: Na3PO4 , Ca3(PO4)2 ............ − Muối đihiđro photphat Rn(H2PO4) ( R là gốc nguyên tử kim loại ) − Muối hiđro photphat: R2(HPO4)n Các muối trung hoà và muối axit của kim loại Na, K và amoni đều tan trong nước. Với các kim loạikhác chỉ muối đihiđro photphat là tan được, ngoài ra đều không tan hoặc tan ít trong H2O. d) Điều chế và ứng dụng − Trong công nghiệp, điều chế H3PO4 từ quặng Ca3(PO4)2 và axit H2SO4: Ca3(PO4)2 → P → P2O5 → H3PO4 − Trong phòng thí nghiệm, H3PO4 được điều chế từ P2O5 (hoà tan vào H2O) hay từ P (hoà tan bằngHNO3 đặc). 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 trồngnhằm nâng cao năng suất. Những hoá chất dùng làm phân bón phải là những hợp chất tan được trong dung dịch thấm trongđất để rễ cây hấp thụ được. Ngoài ra, hợp chất đó 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 dưới dạng ion và ion . Các loạiphân đạm quan trọng: − Muối amoni: NH4Cl (25% N), (NH4)2SO4 (21% N), NH4NO3 (35% N, thường được gọi là đạm hailá) − Ure: CO(NH2)2 (46% N) giàu nitơ nhất. Trong đất ure bị biến đổi dần thành amoni cacbonat. Các muối amoni và ure bị kiềm phân huỷ, do đó không nên bảo quản phân đạm gần vôi, không bóncho các loại đất kiềm. − Muối nitrat: NaNO3, Ca(NO3)2,…thường bón cho các vùng đất chua mặn. b) Phân lân là phân chứa nguyên tố photpho. Cây hấp thụ lân dưới dạng ion . Các loại phân lânchính. − Phân lân tự nhiên: Quặng photphat Ca3(PO4)2 thích hợp với đất chua ; phân nung chảy (nungquặng photphat với đolomit). − Supephotphat đơn: Hỗn hợp canxi đihiđro photph ...