Bài 10. Photpho

Chương V
CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VA
PHOTPHO
HỢP CHẤT CỦA PHOTPHO
GVHD: BÙI PHƯỚC PHÚC
SV : TRẦN PHÚ QUÍ
1
NỘI DUNG
2
I. Sơ Lược Về Photpho
1. Lịch sử:

3
Henning Brand _ nhà giả kim thuật (1630 – 1770) sinh ở Đức đã phát hiện ra Photpho trắng khi nung bã rắn cô cạn từ nước tiểu. Photpho trắng phát quang do cháy chậm trong không khí ở nhiệt độ thường.
2. Vị Trí Của PhotPho Trong Bảng THHH
4
Mô hình nguyên tử Photpho
Trạng thái số oxi hoá:
- 3 0 +3 +5
5
II. Tính Chất Vật Lý

Photpho tồn tại 3 dạng thù hình: photpho trắng, photpho đỏ, photpho đen.

1. Photpho trắng:
Chất rắn dạng tinh thể, mềm, chứa nhiều tạp chất nên có màu vàng (sáp ong)

Kiểu mạng lập phương, tại mắt mạng lưới là những ptử P liên kết với nhau bằng lực Vandevan  dễ nóng chảy, bay hơi.

Phát quang trong tối, tự bốc cháy trong không khí, rất độc

Không tan trong nước, nhưng tan trong một số dung môi như: CS2, benzen, ete…

6
7
2. Photpho đỏ:

Chất bột màu đỏ, dạng polime, không độc, không phát quang, không tan trong nước và dung môi

Tự bốc cháy ở t0 = 6000C, cùng với nhiệt độ đó P cao sẽ thăng hoa

Có nhiều dạng polime khác nhau  tính chất lý học khác nhau

Cấu trúc polime của photpho đỏ
8
3. Photpho đen

Được tạo nên khi đun nóng photpho trắng ở 220 – 3700C, P = 12000 atm, hoặc khi có thủy ngân làm chất xúc tác

Chất rắn có cấu trúc polime dạng lớp với mạng lưới nguyên tử

Là chất bán dẫn, nóng chảy 10000C dưới P = 18000 atm. Bền hơn so với P trắng và đỏ.

Không độc, không tan trong nước và dung môi hữu cơ…
9
Photpho trắng Photpho đỏ
10
11
Màu sắc của Photpho
SỰ BỎNG
PHOTPHO TRẮNG
12
P trắng phát quang trong bóng tối
Cháy do vận chuyển P trắng
13
14
III. Tính Chất Hóa Học

Ở mức độ khác nhau, P trắng phản ứng mạnh hơn P đỏ và P đen.

P vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử, nhưng tính khử là chủ yếu.

1. Tác dụng với kim loại:

Photpho thể hiện tính khử, nhiệt độ 300 – 5000C  hợp chất photphua

PTHH:
3 Na + P Na3P

3 Li + P Li3P





t0
t0
2. Tác dụng với các halogen










PTHH:
Thiếu clo: 2 P + 3 Cl2 2 PCl3

Dư clo: 2 P + 5 Cl2 2 PCl5
15
Thiếu
Dư
t0
t0
3. Tác dụng với phi kim khác ( O2, S…)

Đối với O2  P2O3, P2O5

PTHH:

4 P + 3 O2 2 P2O3 (Photpho trioxit)




4 P + 5 O2 2 P2O5 (Photpho pentaoxit)
16
Thiếu, t0
Dư, t0
Với lưu huỳnh tạo ra một số hợp chất P4S, P2S, P2S3, P2S5… khi nung Photpho với lưu huỳnh trong khí quyển CO2

PTHH:
2 P + 3 S P2S3 (Photpho trisunfua)

2 P + 5S P2S5 (Photpho pentasunfua)

Các photpho sunfua đều không bền trong không khí khô, dễ bị thủy phân trong không khí ẩm

P2S3 + 6 H2O 3 H2S + 2 H3PO3

P2S5 + 8 H2O 5 H2S + 2 H3PO4
17
4. Tác dụng với dd kiềm

tác dụng với dd kiềm Photpho thể hiện tính oxi hóa & tính khử

P4 + 3 KOH + 3 H2O PH3 + 3 KH2PO2


2P4 + 3 Ba(OH)2 + 6 H2O 2 PH3 + 3 Ba(H2PO2)2



*** Trong thực tế Photpho không tác dụng trực tiếp với hidro mà chỉ được điều chế bằng cách gián tiếp





18
5. Tác dụng với các chất oxi hóa ( thể hiện tính khử)

P trắng đẩy các kim loại Cu, Ag, Au,… ra khỏi dd muối:

5 CuSO4 + 2 P + 8 H2O 5 Cu + 2 H3PO4 + 5 H2SO4


5 AgNO3 + 2 P + 4 H2O 5 Ag + H3PO4 + 5 HNO3

P đỏ có thể tự bốc cháy khi nghiền các chất rắn như: KClO3, K2CrO7, KNO3, …


4 P + 5 KNO3 2 P2O5 + 5 KCl
19
Tóm lại
Kim loại hoạt động
Oxi, Clo
Các hợp chất có tính oxi hóa mạnh
Tính oxi hóa
Tính khử
20
IV. Điều Chế

1. Photpho trắng

Trong công nghiệp: P được điều chế bằng cách nung hỗn hợp gồm Ca3(PO4)2, cát, than cốc trong lò điện ở 15000C


2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C 6 CaSiO3 + 10 CO + P4

Trong phòng thí nghiệm: thường không điều chế P, mà tinh chế lại photpho thị trường bằng cách:

P bán trên thị trường đựng những bình sắt tây thường phủ lớp bột màu đen, để tinh chế lại thì ngâm P một thời gian trong dd HNO3, sau đó rửa lại bằng nước cất.

21
15000 C
2. Photpho đỏ

22
V. Trạng Thái Tự Nhiên & Ứng Dụng

1. Trạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên photpho không có ở dạng tự do

Hai khoáng vật chính của photpho
Quặng photphorit: 3Ca3(PO4)2 , Ca5(OH)(PO4)3

Quặng apatit: 3Ca3(PO4)2.Ca(F,Cl)2 hoặc Ca5 X(PO4)3
khoáng flo-apatit: 3Ca3(PO4)2.CaF2,
hidroxyl-apatit: 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2
cacbonat-apatit: 3Ca3(PO4)2.CaCO3.H2O

Khoáng photphat của sắt, nhôm: Fe3(PO4)2 .8H2O, 3Al2O3.2P2O5.12H2O


P có trong protein thực vật; trong xương, răng, bắp thịt, tế bào não,….của người và động vật.





23

Qu?ng photphorit Ca3(PO4)2
24
Quặng apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2

25
Khai thác apatit ở Lào Cai .
26
Photpho có trong xương , bắp, tế bào não,…
27

KClO3 hoặc KNO3,
S…, và keo dính
P đỏ, thủy tinh vụn
và keo dính
DIÊM
2. Ứng Dụng
28
- Dùng sản xuất axit photphoric
- Sản xuất diêm
- Sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói
Đạn pháo Israel với màu trắng của phốtpho được bắn vào Gaza ngày 4/1/2009.
Bom photpho.
Đạn pháo Israel với màu trắng của phốtpho được bắn vào Gaza ngày 4/1/2009.
Bom photpho.
29
Diêm
30
Ứng dụng
PHÂN
BÓN
THUỐC TRỬ SÂU
BOM
AXIT
PHOTPHORIC
DIÊM
31
Hải sản là nguồn photpho dồi dào .
32
Nguồn cung cấp photpho khác .
33
Một số thực phẩm giàu photpho
34
Rau , củ , lương khô _ cung cấp nhiều photpho. .
35
VI. Sơ Lược Về PhotPhin (PH3)
1. Tính chất vật lý:

Là chất không màu, mùi trứng thối, rất độc. Không bền, không tự phân hủy ở nhiệt độ thường.

Hóa lỏng ở -880C, hóa rắn ở 1340C. Ít tan trong nước, khả năng cho cặp electron chưa tham gia liên kết ở ngtử P kém hơn so với NH3

2. Tính Chất Hóa Học:

t/d với axit mạnh như: HClO4, HCl, HI
PH3 + HClO4 PH4ClO4 (photphoni peclorat)

36
t/d với dd muối của kim loại kém hoạt động ( Cu, Ag,…)  kim loại

6 AgNO3 + PH3 + 3 H2O 6 Ag + H3PO3 + 6 HNO3

3 Cu(NO3)2 + PH3 + 3 H2O 3 Cu + H3PO3 + 6 HNO3

Tự bốc cháy ở 1500C:

PH3 + 2 O2 H3PO4

Photphin và các dẫn xuất photphoni đều có tính khử

3. Điều Chế: cho photpho trắng + dd kiềm đặc, thủy phân photphua kl
P4 + 3 KOH + 3 H2O PH3  + 3 KH2PO2

Mg3P2 + 6 H2O 3 Mg(OH)2 + 2 PH3 


37
ứng dụng

Thuốc chuột: Zn3P2
Sau khi chuột ăn Zn3P2 bị thủy phân rất mạnh, hàm lượng nước trong cơ thể chuột giảm, nó khát và đi tìm nước. Càng nhiều nước đưa vào cơ thể chuột thì PH3 thoát ra càng nhiều, chuột càng nhanh chết. Nếu không có nước, chuột chết lâu hơn


38
Hiện tượng “ma trơi”
39
Lập loè ngọn lửa ma chơi
Tiếng oan văng vẳng tối trời càng thương.
40

Tại các nghĩa địa, khi xác chết bị thối rữa do vi sinh vật hoạt động, ở não người chứa lượng photpho được giải phóng dưới dạng photphin PH3 có lẫn P2H4. Điphotphin là chất lỏng, dễ bay hơi và tự bốc cháy ngòai không khí ở nhiệt độ thường làm cho PH3 cháy tạo ra P4H10 và H2O:

2P2H4 + 7O2 ----> 2P2O5 + 4H2O + Q (1)

Nhờ nhiệt Q tỏa ra ở phản ứng (1) mà:

2PH3 + 4O2 ----> P2O5 + 3H2O + Q` (2)

Các pư 1 và 2 tỏa ra năng lượng dưới dạng ánh sáng. Do đó khi cháy hỗn hợp (PH3 và P2H4) có hình ngọn lửa vàng sáng, bay là là di động trên mặt đất, lúc ẩn lúc hiện mà người ta gọi đó là "ma trơi". Hiện tượng này thưởng gặp ở các nghĩa địa khi trời mưa có gió nhẹ.
Hiện tượng “ma trơi”
41
Củng Cố
Câu 1: Người ta bảo quản photpho trắng bằng cách ngâm photpho trắng trong:
Nước
Dầu hỏa
C. Ete
D. Xăng
42
Câu 2: Cho các hợp chất và ion sau: PCl5, PH3, H2PO4- , Ca3P2; H4P2O7 số oxi hóa của photpho lần lượt là
+5, +3, -5, -3, +10
+5, -3, +5, -3, +5
-5, -3, +4, -3, +-5
D. +5, -3, +6, -3, +5
43
Câu 3. ở điều kiện thường photpho hoạt động mạnh hơn Nito là do.
Tính phi kim của nguyên tử photpho mạnh hơn của Nitơ .
Độ âm điện của photpho lớn hơn của Nitơ
Độ âm điện của photpho bé hơn Nitơ
Liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử Nitơ
A
C
B
A
C
B
D
44
Câu 4
Sự so sánh nào sau đây là đúng nhất
về khả năng hoạt động hóa học ở nhiệt độ thường
của P trắng,Pđỏ và N2
A.Pđỏ>Ptrắng >N2
B.P trắng>P đỏ >N2
C. N2 > P trắng>P đỏ

D.P trắng >N2 > P đỏ
45
46
Cảm ơn thầy, CÁC ANH CHỊ và
các bạn đã lắng nghe