Bài 10 Photpho I Vị trí và cấu hình electron nguyên tử Photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn Cấu hình electron 2 2 6 2 31s 2s 2p 3s 3p ⇒ Lớp ngoài cùng có 5 electron, nên trong cá[.]
Bài 10: Photpho I Vị trí cấu hình electron ngun tử - Photpho thứ 15, nhóm VA, chu kì bảng tuần hồn - Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 ⇒ Lớp có electron, nên hợp chất hóa trị photpho Ngồi ra, số hợp chất, photpho cịn có hóa trị II Tính chất vật lí Photpho tồn số dạng thù hình khác nhau, quan trọng P trắng P đỏ Photpho trắng - Khơng màu vàng nhạt giống sáp Hình 1: Photpho trắng - Có cấu trúc mạnh tinh thể phân tử P4 Hình 2: Mơ hình phân tử P4 - Photpho trắng mềm, dễ nóng chảy (tnc = 44,1ºC) - Rất độc, gây bỏng nặng rơi vào da - Không tan nước tan dung môi hữu cơ: C6H6, CS2, - Bốc cháy khơng khí nhiệt 40oC ⇒ Bảo quản cách ngâm nước Hình 3: Thí nghiệm chứng minh khả bốc cháy khác P trắng P đỏ - Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt bóng tối Lưu ý: Khi đun nóng đến 250oC khơng có khơng khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ (dạng bền hơn) Photpho đỏ - Photpho đỏ chất bột màu đỏ, dễ hút ẩm chảy rữa Hình 4: Photpho đỏ - Photpho đỏ bền khơng khí nhiệt độ thường khơng phát quang bóng tối - Khơng tan dung môi thông thường - Chỉ bốc cháy nhiệt độ 250oC - Khi đun nóng khơng có khơng khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, làm lạnh ngưng tụ lại thành photpho trắng - Photpho đỏ có cấu trúc polime, nên khó nóng chảy khó bay photpho trắng Hình 5: Cấu trúc polime photpho đỏ II Tính chất hóa học - Độ âm điện P < N P hoạt động hóa học N2 liên kết N ≡ N bền vững - P trắng hoạt động hóa học mạnh P đỏ - Các mức số oxi hóa P là: -3, 0, +3, +5 ⇒ P thể tính khử tính oxi hố tham gia phản ứng hóa học Tính oxi hố - Tác dụng với số kim loại hoạt động, tạo photphua kim loại Thí dụ: 3 2P 3Ca Ca P to canxi photphua Tính khử - Tác dụng với phi kim hoạt động oxi, halogen, lưu huỳnh … với chất oxi hóa mạnh khác + Tác dụng với oxi t 2P2O3 Thiếu oxi: 4P + 3O2 o t 2P2O5 Dư oxi: 4P + 5O2 + Tác dụng với clo o t 2PCl3 Thiếu clo: 2P + 3Cl2 o t 2PCl5 Dư clo: 2P + 5Cl2 + Tác dụng với hợp chất: P dễ dàng tác dụng với hợp chất có tính oxi hóa mạnh HNO3 đặc, KClO3, KNO3, K2Cr2O7, … o t 3P2O5 + 5KCl 6P + 5KClO3 III Trạng thái tự nhiên - P hoạt động mặt hóa học nên khơng gặp P dạng tự tự nhiên - Phần lớn P tồn dạng muối axit photphoric Hai khoáng vật photpho apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 photphorit Ca3(PO4)2 o Hình 6: Một số khống vật photpho IV Ứng dụng điều chế Ứng dụng - Sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm Hình 7: Hộp diêm - Ngồi sử dụng vào mục đích qn sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói, Điều chế - Trong công nghiệp, photpho đỏ sản xuất cách nung hỗn hợp quặng photphorit (hoặc đá apatit), cát than cốc khoảng 1200ºC lò điện t 3CaSiO3 + 2P + 5CO Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C - Hơi photpho thoát ngưng tụ làm lạnh, thu photpho trắng dạng rắn o ... thành photpho trắng - Photpho đỏ có cấu trúc polime, nên khó nóng chảy khó bay photpho trắng Hình 5: Cấu trúc polime photpho đỏ II Tính chất hóa học - Độ âm điện P < N P hoạt động hóa học N2... oxi hóa mạnh khác + Tác dụng với oxi t 2P2O3 Thiếu oxi: 4P + 3O2 o t 2P2O5 Dư oxi: 4P + 5O2 + Tác dụng với clo o t 2PCl3 Thiếu clo: 2P + 3Cl2 o t 2PCl5 Dư clo: 2P + 5Cl2 + Tác... liên kết N ≡ N bền vững - P trắng hoạt động hóa học mạnh P đỏ - Các mức số oxi hóa P là: -3, 0, +3 , +5 ⇒ P thể tính khử tính oxi hố tham gia phản ứng hóa học Tính oxi hố - Tác dụng với số kim loại