Tính chất hoá học của Photpho (P), cấu tạo phân tử và bài tập về Photpho – hoá 11 bài 10

Bạn đang xem: Tính chất hoá học của Photpho (P), cấu tạo phân tử và bài tập về Photpho – hoá 11 bài 10 Tại Trường Trung cấp, Cao đẳng, Đại học Xây dựng tại TPHCM – Sài Gòn

Vậy photpho p có tính chất hóa học và vật lý nào? Nó được điều chế như thế nào và ứng dụng của nó trong thực tế cuộc sống như thế nào, hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây, đồng thời vận dụng để giải các bài tập về photpho nhé.

i. cấu trúc nguyên tử và tính chất vật lý của phốt pho

1. cấu hình của nguyên tử phốt pho

a) mô tả ngắn gọn về phốt pho trong bảng htth

– phốt pho của tế bào nhóm 15 và giai đoạn 3

– cấu hình điện tử: 1s22s22p63s23p3

– khối lượng nguyên tử: 31

b) cấu trúc của phân tử phốt pho

– phốt pho trắng có dạng mạng tinh thể phân tử trong khi phốt pho đỏ có cấu trúc polyme

– vì có 5 electron ở lớp vỏ ngoài cùng nên hóa trị của photpho có thể là 5 hoặc 3.

2. tính chất vật lý của phốt pho

– photpho được tìm thấy ở 2 dạng thù hình phổ biến: p đỏ và p trắng:

a) phốt pho trắng

– là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, giống như sáp, có cấu trúc mạng tinh thể: ở các nút mạng có các phân tử tứ diện p4 liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu. do đó photpho trắng mềm dễ nóng chảy (t0nc = 44.10c)

– photpho trắng không tan trong nước, nhưng tan trong dung môi hữu cơ như benzen, cacbon disunfua, ete, …; rất độc, gây bỏng nặng khi tiếp đất.

– phốt pho trắng bốc cháy trong không khí ở t0 & gt; 400c, phải được bảo quản bằng cách ngâm nước.

– Ở nhiệt độ phòng, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. Khi đun nóng đến 2500c trong không khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ, đây là dạng bền nhất.

b) phốt pho đỏ

– là chất bột màu đỏ có cấu trúc cao phân tử nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn phốt pho trắng

– phốt pho đỏ không hòa tan trong các dung môi thông thường, dễ hút ẩm và dễ chảy.

– Photpho đỏ bền trong không khí ở nhiệt độ phòng và không phát huỳnh quang trong bóng tối. chỉ bật lúc t0 & gt; 2500c.

cấu trúc cao phân tử của phốt pho đỏ

c) chuyển đổi giữa phốt pho trắng và đỏ

– khi đun nóng không có không khí, phốt pho đỏ chuyển thành hơi, khi nguội, hơi của nó ngưng tụ thành phốt pho trắng.

Xem thêm: Phương pháp tăng giảm khối lượng (Chi tiết – Dễ hiểu)

II. Tính chất hoá học của Photpho

– các trạng thái oxy hóa có thể có của p: -3, 0, +3, +5.

– p hoạt động hóa học mạnh hơn n2 vì liên kết p – p kém bền hơn liên kết n ≡ n.

– p trắng hoạt động hơn p đỏ (vì p trắng có dạng mạng lưới phân tử còn p đỏ có cấu trúc polime).

1. tính chất oxy hóa của phốt pho

– p phản ứng với nhiều kim loại → muối photpho:

2p + 3mg → mg3p2

Xem Thêm : Cấu trúc Looking forward trong tiếng Anh

– Các muối photpho bị thủy phân mạnh để giải phóng photphat (ph3).

ca3p2 + 6h2o → 2h3 + 3ca (oh) 2

– phosphine là một chất khí không màu rất độc, có mùi tỏi bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ khoảng 1500c.

2ph3 + 4o2 → p2o5 + 3h2o

2. khử phốt pho

– phản ứng với các phi kim loại: o2, halogen, ..

4p + 3o2 → 2p2o3

4p + 5o2 → 2p2o5 (nếu o2 là dư thừa)

– p màu trắng phản ứng ngay ở nhiệt độ thường và phát quang hóa học; p đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ & gt; 2500c.

2p + 3cl2 → 2pcl3

2p + 5cl2 → 2pcl5

– phản ứng với các chất oxy hóa khác

6p (đỏ) + 3kclo3 3p2o5 + 5kcl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)

6p (trắng) + 5k2cr2o7 → 5k2o + 5cr2o3 + 3p2o5

p + 5hno3 → h3po4 + 5no2 + h2o

2p + 5h2so4 → 2h3po4 + 3h2o + 5so2

iii. điều chế phốt pho và các ứng dụng

1. trạng thái tự nhiên của phốt pho

Xem thêm: Công thức tính cạnh tam giác vuông [chuẩn nhất] & kèm bài giải

– trong tự nhiên nó chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. hai khoáng chất chính là apatit 3ca3 (po4) 2.caf2 và photphorit ca3 (po4) 2.

2. điều chế phốt pho

– về mặt công nghiệp, phốt pho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc trong lò điện:

ca3 (po4) 2 + 3sio2 + 5c 3casio3 + 2p + 5co (lò điện ở 15000c)

3. ứng dụng phốt pho

– hầu hết phốt pho được sử dụng trong sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu được sử dụng trong sản xuất diêm.

– Ngoài ra, phốt pho trắng còn được ứng dụng trong quân sự phần lớn do tính dễ cháy, tạo ra màn khói và sương mù độc hại. phốt pho trắng bốc cháy ngay lập tức ở nhiệt độ phòng khi tiếp xúc với oxy, tạo ra ngọn lửa có độc tính cao đối với con người.

– Phốt pho đỏ không cháy ở nhiệt độ phòng và thường được sử dụng làm hóa chất trong công nghiệp và làm vườn.

iv. bài tập về phốt pho

áp 2 trang 49 sgk hóa học 11: viết các phương trình hóa học của các phản ứng sau và cho biết p có tính khử hay tính oxi hóa trong các phản ứng này?

1) p + o2 → p2o5

2) p + cl2 → pcl3

3) p + s → p2s3

4) p + s → p2s5

5) p + mg → mg3p2

6) p + kclo3 → p2o5 + kcl

Xem Thêm : Thực đơn giảm cân 7 ngày Khoa học, Đơn giản & Hiệu quả

* lời giải bài 2 trang 49 lớp 11:

1)

⇒ p nhường e phải là chất khử

2)

⇒ p nhường e phải là chất khử

3)

⇒ p nhường e phải là chất khử

4)

⇒ p nhường e phải là chất khử

Xem thêm: Tiết lộ 4 công thức trộn kem body trắng cấp tốc mới vô cùng an toàn – Shynh House

5)

⇒ p chấp nhận rằng nó phải là một chất oxi hóa

6)

⇒ p nhường e phải là chất khử

Bài 5 trang 50 câu 11: đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong lượng dư oxi. cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaH 32% tạo ra muối Na2HPO4.

a. viết các phương trình hóa học cho các phản ứng xảy ra?

b. tính khối lượng dung dịch đã dùng?

c. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng?

* lời giải bài 5 trang 50 lớp 11:

a) phương trình phản ứng:

4p + 5o2 → 2p2o5 (1)

p2o5 + 4naoh → 2na2hpo4 + h2o (2)

b) tính khối lượng của dung dịch

– Theo đề bài ta có số mol photpho: np = 6,2 / 31 = 0,2 (mol).

⇒ np2o5 = (1/2) np = (1/2) .0,2 = 0,1 (mol).

– theo ptpu ta có: nnaoh = 4.np2o5 = 4.0,1 = 0,4 (mol).

⇒ khối lượng nah: mnaoh = n.m = 0,4,40 = 16 (g).

– từ công thức: c% = * 100%

⇒ khối lượng dung dịch:

Giải pháp mnaoh = (mct.100%) / (c%) = 16. (100/32) = 50.0 (g).

c) tính phần trăm của muối

– trong ptpu: nna2hpo4 = 2.np2o5 = 0,1.2 = 0,2 (mol)

⇒ mna2hpo4 = n.m = 0,2.142 = 28,4 (g)

– theo định luật bảo toàn khối lượng: khối lượng dung dịch sau phản ứng = khối lượng chất phản ứng = mnaoh + mp2o5 = 50 + 0,1.142 = 64,2 (g).

⇒ c% na2hpo4 = (28,4 / 64,2) .100% = 44,24%