I. Photpho

1. Tính chất hóa học

a) Tính oxi hoá: tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại.

b) Tính khử: tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halozen, lưu huỳnh ... cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác

→ Tác dụng với oxi: Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho :

Thiếu oxi :

Dư Oxi :

→ Tác dụng với clo: Khi cho clo đi qua P nóng chảy, sẽ thu được các hợp chất photpho clorua:

Thiếu clo :

Dư clo :

→ Tác dụng với hợp chất:

6P + 5KClO₃ → 3P₂O₅ + 5KCl

2. Điều chế : Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc khoảng 1200^oC trong lò điện:

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C ^to→ 3CaSiO₃ + 2P + 5CO (3CaO. P₂O₅)

Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn

II. Axit photphoric

Công thức cấu tạo :

1. Tính chất hóa học:

a) Tính oxi hóa – khử:

Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric) , không có tính oxi hóa.

b) Tính axit: Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:

H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄^- k1 = 7, 6.10^-3

H₂PO₄^- ⇌ H⁺ + HPO₄^2- k2 = 6,2.10^-8 nấc 1 > nấc 2 > nấc 3

HPO₄^2- ⇌ H⁺ + PO₄^3- k3 = 4,4.10^-13

→ Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.

→ Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối:

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

2. Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5oC. dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước.

3. Điều chế :

a) Trong phòng thí nghiệm: P + 5HNO₃ →H₃PO₄ + H₂O + 5NO₂

b) Trong công nghiệp:

+ Cho H₂SO₄ đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit: Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp

+ Để điều chế H₃PO₄ có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P₂O₅ rồi cho P₂O₅ tác dụng với nước :

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

III. Muối photphat

Axít photphoric tạo ra 3 loại muối:

- Muối photphat trung hòa:Na₃PO₄, Ca₃(PO₄)₂, ...

- Muối đihidrophotphat: NaH₂PO₄, Ca(H₂PO₄)₂, ...

- Muối hidrophotphat: Na₂HPO₄, CaHPO₄ ...

1.Tính tan: Tất cả các muối đihidrophotphat đều tan trong nước.Các muối hidrophotphat và photphat trung hòa đều không tan hoặc ít tan trong nước ( trừ muối natri, kali, amoni ).

2. Nhận biết ion photphat: Thuốc thử là bạc nitrat.

3Ag⁺ + PO₄^3- → Ag₃PO₄ ↓ (màu vàng)