I. Photpho
1. Tớnh chất vật lý
Thường gặp 2 dạng thự hỡnh phổ biến là P đỏ và P trắng:
- P trắng: chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, giống như sỏp. Cú cấu trỳc tinh thể phõn tử. Mềm, dễ núng chảy. Khụng tan trong nước nhưng tan nhiều trong cỏc dung mụi hữu cơ, rất độc, gõy bỏng nặng khi rơi vào da. Bốc chỏy trong khụng khớ ở nhiệt độ trờn 400c nờn được bảo quản bằng cỏch ngõm trong nước. Ở nhiệt độ thường phỏt quang màu lục nhạt trong búng tối. Đun núng đến 2500c khụng cú khụng khớ, P trắng chuyển dần thành P đỏ.
- P đỏ: là chất bột màu đỏ cú cấu trỳc polime nờn khú núng chảy và khú bay hơi hơn P trắng. Khụng tan trong cỏc dung mụi thụng thường, dễ hỳt ẩm và chảy rữa, bền trong khụng khớ ở nhiệt độ thường và khụng phỏt quang trong
búng tối. Chỉ bốc chỏy ở nhiệt độ trờn 1500c. Đun núng khụng cú khụng khớ thỡ chuyển thành dạng hơi, ngưng tụ lại thành P trắng.
2. Tớnh chất hoỏ học
- Cỏc mức oxi húa cú thể cú của P: -3, 0, +3, +5.
- P hoạt động húa học mạnh hơn N2 vỡ liờn kết P - P kộm bền hơn so với liờn kết N N.
- P trắng hoạt động hơn P đỏ (vỡ P trắng cú kiểu mạng phõn tử cũn P đỏ cú cấu trỳc kiểu polime).
Tớnh oxi húa
- P cú phản ứng với nhiều kim loại muối photphua. 2P + 3Mg t
0
→ Mg3P2
- Cỏc muối photphua bị thủy phõn mạnh giải phúng photphin (PH3). Ca3P2 + 6H2O 2PH3 + 3Ca(OH)2
Photphin là một khớ khụng màu rất độc, cú mựi tỏi, bốc chỏy trong khụng khớ ở nhiệt độ gần 1500C. 2PH3 + 4O2 P2O5 + 3H2O
Tớnh khử
- Phản ứng với phi kim: O2, halogen... 4P + 3O2 2P2O3
4P + 5O2 2P2O5 (nếu O2 dư)
(P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và cú hiện tượng phỏt quang húa học; P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 2500C).
2P + 3Cl2 2PCl3 2P + 5Cl2 2PCl5 - Phản ứng với cỏc chất oxi húa khỏc
6Pđ + 3KClO3 3P2O5 + 5KCl (t0) (phản ứng xảy ra khi quẹt diờm) 6Pt + 5K2Cr2O7 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5
P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2O
2P + 5H2SO4 đặc 2H3PO4 + 3H2O + 5SO2
3. Ứng dụng
- Phần lớn dựng để sản xuất axit H3PO4, phần cũn lại chủ yếu sản xuất diờm. - Ngoài ra cũn được dựng vào mục đớch quõn sự: sản xuất bom, đạn chỏy, đạn khúi.
4. Trạng thỏi tự nhiờn và điều chế
- Trong tự nhiờn khụng tồn tại ở trạng thỏi tự do. Phần lớn nằm ở dạng muối của axit H3PO4. 2 khoỏng vật chớnh là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2.
- Điều chế:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 1200
0c,lũ điện
→ 3CaSiO3 + 2P + 5CO