Bài 11. Axit photphoric và muối photphat

Dd H3PO4 làm cho qùi tím hóa đỏ
2H3PO4 + 6Na ? 2Na3PO 4+ 3H2?
2H3PO4 + 3Na2O ? 2Na3PO4+ 3H2O
H3PO4 + 3NaOH ? Na3PO4+ 3H2O
2H3PO4 + 3Na2CO3 ? 2Na3PO4 +3CO2+ 3H2O
Câu hỏi:

Hoàn thành sơ đồ
H3PO4
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
+ Qùi tím + H2O
+ NaOH
+ Oxít KL
?
A
A
A + CO2 + H2O
A + H2
Kiểm tra bài cũ
Tiết 23: MUỐI PHOTPHAT
Muối photphat trung hòa
Muối đihiđrophotphat
Muối hiđrophotphat
[Mở rộng: quặng Apatit: 3Ca3(PO4)2.CaF2]
Muối photphat có 3 loại:
TÍNH CHẤT VẬT LÝ
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
NHẬN BIẾT ION PHOTPHAT
ĐIỀU CHẾ
TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Sự thủy phân
Phản ứng trao đổi
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Sự thủy phân
PO43- + H2O HPO42- + OH- (1)
HPO42- + H2O H2PO4- + OH- (2)
H2PO4- + H2O H3PO4 + OH- (3)
hoặc: PO43- + 3H2O H3PO4 + 3OH-
HPO42- + 2H2O H3PO4 + 2OH-
Vậy:
Đối với muối tạo thành từ ion kim loại mạnh thì môi trường của dd muối sẽ có tính bazơ.
Đối với muối tạo thành từ ion kim loại yếu hoặc NH4+ thì môi trường của dd muối sẽ phụ thuộc vào độ thủy phân của hai ion (vì lúc đó, ion kim loại yếu hoặc NH4+ cũng sẽ thủy phân tạo H+)
Vd: Na3PO4 + H2O





(NH4)3PO4 + 3H2O
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Na2HPO4 + NaOH
3NH4OH + H3PO4
(NH4)3PO4 → 3NH4+ + PO43-
NH4+ + H2O NH4OH + H+
PO43- + 3H2O H3PO4 + 3OH-
H+ + OH- H2O
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Phản ứng trao đổi
- Tác dụng với dd muối khác
- Tác dụng với dd kiềm
- Tác dụng với axit
Tác dụng với dung dịch muối khác:
2 chất tham gia là những muối tan và sản phẩm phải là chất điện li yếu (kết tủa, khí,…)
Vd: Na3PO4 + 3AgNO3 →
3BaCl2 + 2Na3PO4 →
Ag3PO4↓ + 3NaNO3
Ba3(PO4)2↓ + 6NaCl
Ca(H2PO4)2 + 6AgNO3 → 2Ag3PO4↓ + Ca(NO3)2 + 4HNO3
( Phản ứng III xảy ra vì H2PO4- + 2H2O PO43- +2H3O+
sau đó PO43- + 3Ag+ → Ag3PO4↓)

Vậy đối với dạng axit của muối photphat, ta có dạng pứ:
A + B → C + D + E
Trong đó:
A: là muối đihiđrophotphat của tất cả các KL hoặc là muối hiđrophotphat của KL kiềm và amôni.
B: là muối tan của các cation (ngoại trừ KL kiềm và amôni)
C,D: là hai sản phẩm muối trung hòa của phản ứng trao đổi.
E: là axit được tạo thành từ ion (-) của muối B.
Vd: Na2HPO4 + BaCl2 →
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
2
3
Ba3(PO4)2↓ + 4NaCl + 2HCl
Tác dụng với dung dịch kiềm:

Điều kiện đối với chất tham gia: cả muối và bazơ đều tan (lưu ý tính tan của các loại muối photphat ở phần I).
Chú ý: H2PO4- + 2OH- PO43- + 2H2O
HPO42- + OH- PO43- + H2O
→ Muối axit (tan) + Bazơ (tan) → muối trung hòa + H2O
 Đặt tên cation tạo thành muối photphat là Xn+ phản ứng chỉ xảy ra khi:
Đối với [X3(PO4)n]: Xn+: NH4+
Vd: (NH4)3PO4 + 3NaOH →

Đối với [X2(HPO4)n]: Xn+: Na+, K+, NH4+
Vd: 3Na2HPO4 + 3KOH →

Đối với [X(H2PO4)n]: tất cả các ion kim loại và NH4+
Vd:3Ca(H2PO4)2 + 6Ba(OH)2 →
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Na3PO4 + 3NH3↑ + 3H2O
2Na3PO4 + K3PO4 + 3H2O
Ca3(PO4)2↓ + 2Ba3(PO4)2↓ + 6H2O
Tác dụng axit:
Điều kiện: axit tham gia phản ứng là chất điện li mạnh hơn H3PO4 (hoặc là chính H3PO4).
Chú ý: PO43- + H+ HPO42-
HPO42- + H+ H2PO4-
H2PO4- + H+ H3PO4
Vd: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4
hoặc Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2SO4)2 + 2CaSO4
(có thể thay H2SO4 bằng HCl)
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2

Ngoài ra, Ca3(PO4)2 cũng phản ứng với SiO2 và C ở nhiệt độ cao:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 5CO↑ + 2P(hơi)
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
2000oC
Ta nhận biết các muối photphat chủ yếu dựa vào tính tan và tính chất hóa học của các muối photphat.
Đối với muối PO43- người ta thường dùng Ag+ (AgNO3,…) vì sản phẩm có Ag3PO4 là kết tủa vàng tan trong axit.
3Ag+ + PO43- → Ag3PO4↓
Hoặc dùng Ba2+ vì tạo ↓ trắng:
Ba2+ + PO43- → Ba3(PO4)2↓
Ngoài ra người ta cũng dựa vào tính chất hóa học: tác dụng với axit, tác dụng với bazơ của muối photphat.
NHẬN BIẾT ION PHOTPHAT
Bài tập áp dụng
Nhận biết các dung dịch sau:
NH4NO3, NH4Cl, (NH4)2CO3, (NH4)2PO4.
Câu 1:
(NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + H2O + CO2↑
NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl↓
(NH4)3PO4 + 3AgNO3 → NH4NO3 + Ag3PO4↓
Giải:
Trong phòng thí nghiệm, ta có thể dễ dàng điều chế muối photphat (dựa vào tính tan của muối) từ bazơ, axit,… hay từ photpho như chuỗi phản ứng sau:
4P + 5O2 → 2P2O5
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H2O
ĐIỀU CHẾ
to
Từ quặng phophoric có thể điều chế axit photphoric theo sơ đồ sau:
Quặng phophoric → P → P2O5 → H3PO4
Tính khối lượng bột quặng 73% Ca3(PO4)2 cần để sản xuất 1,96 tấn H3PO4 50% (hiệu suất 90%)
Giải:
Ca3(PO4)2 → P → P2O5 → H3PO4
m(1 mol): 310(g) → 98(g)


mH3PO4 cần sản xuất = (1,96.50)/100 = 0,98 (tấn)
Bài tập
to, SiO2
to
to, SiO2
to
m(thực): 3,1(tấn) ← 0,98(tấn)
 mCa3(PO4)2 cần bđ = (3,1.100)/90 = 3,44 (tấn)
 mquặng photphoric cần = (3,44.100)/73 = 4,7 (tấn)
Bài thuyết trình của nhóm đến đây xin được kết thúc, cám ơn cô và các bạn đã chú ý theo dõi.