Không được tìm thấy ở trạng thái tự do trong tự nhiên ngoại trừ một số đá thiên thạch, P tồn tại ở dạng hợp chất mà đượcp hân bố rộng rãi trong đá, khoáng chất, thực vật và động vật.. Xế[r]
(1)GIỚI THIỆU
Một nguyên tố phi kim nhóm Nitơ ( Nhóm VA bảng tuần hoàn)
Dưới bảng vắn tắt số thông tin Photpho (P), nguyên tố thuộc họ Nitơ
Tính chất, trạng thái ứng dụng.
Ở điều kiện bình thường, Photpho chất rắn không màu, nửa suốt, mềm, sáp sáng rực bóng tối Nó tự bốc cháy khơng khí tạo lớp khói trắng oxit dày đặc Phot lần đàu tiên tìm thấy dạng nguyên tố vào năm 1669 nhà giả kim người Đức – Hennig Brand – từ phần lại sau nước tiểu bốc hết
P có mặt chất lỏng tế bào mô sống ion Photphat PO43-,
những yếu tố lhoangs quan trọng cho hoạt động tế bào Loại gen mà nhằm tới di truyền chức tế bào tìm thấy hạt nhân tế bào phân tử DNA (axit deoxyribonucleic) có chứa P Những tế bào chứa lượng lấy từ chất dinh dưỡng từ phân tử ATP Canxi photphat thành phần vơ xương
Khơng tìm thấy trạng thái tự tự nhiên ngoại trừ số đá thiên thạch, P tồn dạng hợp chất mà đượcp hân bố rộng rãi đá, khoáng chất, thực vật động vật Xếp thứ 12 độ nhiều số nguyên tố vỏ trái đất, P chiếm 0.1% dạng khoáng Apatit, wavallite vivianite; ln ln tồn ion photphat Nguồn thương mại photphorit, đá photphat – dạng apatit tạp chất đặc
P phân tử tạo cơng nghiệp lị luyện kim chạy điện mà đá photphat, than cốc, bong bóng silic oxi hóa liên tiếp dduwwocj cung cấp làm nóng chúng chuyển hóa thành P dạng hơi, khí CO xỉ canxi silicat Khí làm lạnh để hóa lỏng P cuối chuyển thành dạng rắn (cất trữ nước để ngăn tự bốc cháy)
P có khoảng 10 dạng thù hình mà tồn ba loại : trắng, đỏ đen P trắng có hai thù hình: alpha, bền nhiệt độ thường có cấu trúc tinh thể lập phương; bêta bền -780C (-1080F), có cấu trúc tinh tứ diện P trắng độc Phơi nắng nung nóng sẽ
chuyển P trắng thành P đỏ, mà không phát lân quang tự bốc cháy khơng khí P đen trơng giống than chì tạo cách nén P trắng áp suất cao Đó dạng phản ứng hóa học P trắng dạng lớn P trắng dùng cho mục đích qn nguồn khói để dễ đốt cháy đạn súng cối lựu đạn P đỏ dùng để làm đầu mồi lửa diêm
Tất trạng thái tự nhiên P đồng vị, P31 P32 phóng xạ có chu kỳ phân 14.3 ngày;
nó vật đánh dấu nghiên cứu vòng tròn sống thực vật động vật
(2)Photpho dùng hoàn toàn dạng hợp chất, thường trạng thía oxi hóa +3, +5, -3 Khơng giống Nitơ nguyên tố khác nhóm, P có xu hướng đưa trạng thái +5
Một số ý nghĩa kinh tế quan trọng photphin, hay hydro photphua PH3 Hợp
chất khí sản xuất vừa phản ứng bazơ mạnh (hoặc nước nóng) với P trắng tổng hợp hợp chất P hữu xem chất kích thích vật liệu điện tử bán dẫn
Trong số hợp chất quang trọng oxit axit Nhiều P trắng sản xuất công nghiệp đốt cháy để tạo Photpho pentoxit P4O5 Có gọi Photpho
anhydrit hay diphotpho pentoxit, hợp chất lấy dạng bột trắng hay tinh thể rắn khơng màu Nó sử dụng rộng rãi phân tích hóa học chất khử phân tích hữ chất đặc Những số lượng lớn oxit cho phản ứng với nước để tạo thành axit otophotphoric (H3PO4), photphat, muối chứa ion photphat PO43-, ion
hydro photphat (HPO42-), hay ion đihydro photphat (H2PO4-) Những loại muối
dùng bột nở làm bánh, chất mài mòn kem đánh răng, đôi lúc phụ phẩm cho chất tẩy Những loại muối khác mà tạo từ phản ứng axit photphoric đá photphat canxi đihydro photphat, supephotphat Ca(H2PO4)2, phần lớn dùng làm
phân lân
P kết hợp với halôgen tạo nhiều hợp chất : PX3 (trong X F, Cl, Br, I)
PX5 (trong X F, Cl, Br) hay loại đơn giản Thú vị chất rắn PCl5 PBr5 chứa
cation PX4+ anion PX4- nhiều phân tử PX5 Những hợp chất dùng để
tổng hợp P hữu P phản ứng với sunfua để tạo sunfit sử dụng sản xuất chất hữu diêm Nó phản ứng với nhiều kim loại kim để tạo photphit
Nguyên tử P kết hợp với nguyên tử oxi để tạo nhóm este Những nhóm kết hợp với nguyên tử cacbon, đem lại lượng lớn P hữu Những nhóm tìm thấy nhiều q trình sinh học quan trọng Ví dụ, Photphoglyxerin cần cho trình lên men Photphat adenosine cần thiết cho quang hợp cho hoạt động Trong công nghiệp, hợp chất P hữu quan trọng bao gồm chất làm mềm phụ phẩm khí Những loại độc tính cao dùng thuốc trừ sâu P hữu dẫn xuất độc dùng khí thần kinh – loại vũ khí quan trọng chiến trnah hóa học
Số hiệu nguyên tử 15
Khối lượng nguyên tử 30.9738
Nhiệt độ nóng chảy ( P trắng ) 44.10C (111.40F)
Nhiệt độ sôi ( P trắng ) 2800C (5360F)
Khối lượng riêng 1.82 g/cm3 200C (680F)
Số oxi hóa -3, +3, +5
(3)Axit photphoric
(còn gọi Axit otophotphoric)
H3PO4, axit có oxi quan trọng P, dùng để tạo muối photphat cho phân bón
Nó dùng bột hàn răng, tạo chất dẫn xuất anbumin, đường cơng nghiệp dệt Nó dùng hương vị trái cây, chua loại thức ăn
Axit photphoric tinh khiết có dạng tinh thể rắn ( nóng chảy 42.350C, hay 108.20F) ; trong
những dạng tinh khiết hơn, có dạng chất lỏng đặc quánh suốt Axit nguyên chất tạo từ đá photphat, axit có độ tinh khiết cao làm từ P trắng
Axit photphoric tạo muối ba nấc tương ứng với đổi chỗ một, hai, ba nguyên tử hydro Trong số muối photphat quan trọng có : Natri đihydro photphat (NaH2PO4),
dùng cho điều chỉnh tập trung ion (tính axit) dung dịch; đinatri hydro photphat (Na2HPO4), dùng xử lý nước chất làm kết tủa cho cation kim loại
(highly charged); trinatri hydro photphat (Na3PO4), dùng xa phòng chất tẩy;
canxi đihydro photphat hay canxi supephotphat (Ca[H2PO4]2), thành phần phân hóa chính;
canxi monohydro photphat (CaHPO4), dùng tác nhân điều kiện cho muối
đường
Phân tử axit photphoric tác động qua lại điều kiện thích hợp, thường nhiệt độ cao, để tạo phân tử lớn (thường với nước) Do vậy, ddiphotphoorric pyrophotphoric, axit (H4P2O7-) tạp từ hai phân tử axit photphoric, phân
thử nước Nó dãy đồng đẳng đơn giản chuỗi nguyên tử dài gọi axit poliphotphoric, với cơng thức chung H(HPO3)nOH, n = 2, 3, ….Axit
metaphotphoric (HPO3)n, n = 3, 4, 5, ….là nấc khác axit photphoric trùng
hợp Đặc điểm axit metaphotphoric cấu trúc phân tử tuần hoàn Thuật ngữ
metaphotphoric dùng để chất dẻo dính (một hỗn hợp chuỗi dài (HPO3)n)
(4)