1. Cấu tạo phõn tử
Axit photphoric (H3PO4) cú cụng thức cấu tạo:
Trong hợp chất H3PO4, photpho cú số oxi húa cao nhất +5.
2. Tớnh chất vật lớ
Axit photphoric, cũn gọi là axit orthophotphoric (H3PO4) là chất rắn dạng tinh thể, trong suốt, khụng màu, núng chảy ở 42,50C, rất hỏo hức nờn dễ bị chảy rữa, tan trong nước theo bất kỡ tỉ lệ nào. Axit photphoric thường dựng là dung dịch đặc, sỏnh, cú nồng độ 85%.
3. Tớnh chất húa học
a) Tớnh oxi húa - khử
Khỏc với nitơ, photpho ở mức oxi húa +5 bền hơn. Do vậy, axit photphoric khú bị khử, khụng cú tớnh oxi húa như axit nitric.
b) Tỏc dụng bởi nhiệt
Khi đun núng đến khoảng 200−2500C, axit photphoric mất bớt nước, biến thành axit điphotphoric (
H4P2O7
):
2H3PO4to
→H4P2O7+H2O
Tiếp tục đun núng đến khoảng 400−5000C, axit điphotphoric lại mất bớt nước, biến thành axit metaphotphoric:
H4P2O7to
→2HPO3+H2O
Cỏc axit HPO3,H4P2O7 lại cú thể kết hợp với nước để tạo ra axit H3PO4. c) Tớnh axit
* Axit H3PO4 là axit ba lần axit, cú độ mạnh trung bỡnh. Trong dung dịch nú phõn li theo ba nấc. Dưới đõy là hằng số phõn li axit ở 250C.
Nấc 1: H3PO4⇌H++H2PO−4;K1=7,6.10−3 Nấc 2: H2PO−4⇌H++HPO2−4;K2=6,2.10−8 Nấc 3: HPO2−4⇌H++PO3−4;K3=4,4.10−13
Sự phõn li chủ yếu xảy ra theo nấc 1, nấc 2 yếu hơn và nấc 3 rất yếu. Như vậy trong dung dịch axit photphoric ngoài cỏc phõn tử H3PO4 khụng phõn li, cũn cú cỏc ion H+, đihiđrophotphat (H2PO−4), hiđrophotphat (HPO2−4) và photphat (PO3−4), khụng kể H+ và OH− do nước phõn li ra.
* Dung dịch H3PO4 cú những tớnh chất chung của axit, như làm đổi màu quỳ tớm thành đỏ, tỏc dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại,...
Khi tỏc dụng với oxit bazơ hoặc bazơ, tựy theo lượng chất tỏc dụng mà axit photphoric tạo ra muối trung hũa, muối axit hoặc hỗn hợp muối.
Thớ dụ: H3PO4+NaOH−→NaH2PO4+H2O H3PO4+2NaOH−→Na2HPO4+2H2O H3PO4+3NaOH−→Na3PO4+3H2O 4. Điều chế và ứng dụng
a) Trong phũng thớ nghiệm
Axit photphoric được điều chế bằng cỏch dựng HNO3 đặc oxi húa photpho: P+5HNO3(đặc)−→t0H3PO4+5NO2+H2O
b) Trong cụng nghiệp
* Cho H2SO4 đặc tỏc dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit: Ca3(PO4)2+3H2SO4(đặc) −→t03CaSO4↓+2H3PO4
Tỏch muối CaSO4 ra và cụ đặc dung dịch, rồi làm lạnh để axit kết tinh. Axit photphoric điều chế bằng phương phỏp này khụng tinh khiết, cú chất lượng thấp.
* Để điều chế H3PO4 cú độ tinh khiết và nồng độ cao hơn, người ta đốt chỏy photpho để được P2O5, rồi cho P2O5 tỏc dụng với nước.
4P+5O2−→t02P2O5 P2O5+3H2O−→2H3PO4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Một lượng lớn axit photphoric sản xuất ra được dựng để điều chế cỏc muối photphat và để sản xuất phõn lõn.