PHOTPHO (P)

Z=15

Khối lượng nguyên tử: 30,9738

Số khối của đồng vị: 31

Cấu hình electron: [Ne] 3s2 3p3
I/TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Trong tự nhiên không gặp photpho ở trạng
thái tự do vì nó khá hoạt động về mặt hóa học

phần lớn photpho trong vỏ trái Đất nằm ở
dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng
quặng chính của photpho là apatit:
3Ca3(PO4)2.CaF2 va photphorit Ca3(PO4)2 .

lượng photpho tự nhiên lớn nhất có lẽ tồn tại
trong tâm địa cầu _giả thiết dựa vào sự nghiên
cứu thành phần thiên thạch

Photpho còn có trong prôtêin thực vật (quả,
hạt ) trong tế bào não, xương, răng, bắp thịt
của người và động vật. Trong xương photpho
tồn tại dưới dạng hiđrôxin apatit :
3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2
II/PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ
A) điều chế photpho trắng


điều chế từ anhidrit của axit photphoric (P2O5) bằng
phản ứng khử với than ở nhiệt độ cao:
P2O5 +5C 2P +5CO (1200-1650oC)→

điều chế bằng cách nung hỗn hợp quặng
photphorit,cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện:

Ca3(PO4)2+3SiO2+5C→3CaSiO3+2P+5CO(1200oC)
B) điều chế photpho đen: điều chế bằng photpho
trắng bằng cách nung lên 380oC
C/ đi u ch photpho đề ế ỏ

Photpho đ đ c đi u ch b ng photpho tr ng b ng ỏ ượ ề ế ằ ắ ằ
cách nung lên 450oC
1/ PHOTPHO TR NGẮ

_photpho tr ng là ch t r n trong su t, không màu ho c ắ ấ ắ ố ặ
vàng nh t, trong gi ng nh sáp, ạ ố ư có c u trúc m ng tinh ấ ạ
th phân t :ể ử
III/ TÍNH CH T V T LÍẤ Ậ
ở các nút mạng là các phân tử hình tứ diện
P4 các phân tử P4 liên kết với nhau bằng
lực tương tác yếu.Một mặt của tứ diện đều do 3
phan tử P tạo thành co góc lk 600 << vì photpho
trắng không bền .

Do đó photpho mềm và dễ nóng chảy
(tnc=44,1oC )


_photpho trắng không tan trong nước nhưng
tan nhiều trong dung môi hữu cơ như
benzen, este…;rất độc,gây bỏng nặng khi rơi
vào da

Photpho trắng bốc cháy trong không khí ở
nhiệt độ trên 40oC, nên được bảo quản bằng
cách ngâm trong nước

Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát
quang màu lục nhạt trong bóng tối

Khi đun nóng tới nhiệt độ 250oC (không có
không khí) photpho trắng chuyển dần thành
photpho đỏ là dạng bền hơn.
2/PHOTPHO TÍM (ĐỎ)

Đun nóng photpho trắng lên 4500 C có iot
làm xúc tác sẽ xảy ra sự biến đổi photpho
trắng sang photpho tím.

Photpho tím kết tinh theo hệ một nghiêng, có
khối lượng riêng d= 2,36g/cm3 , nhiệt độ
nóng chảy của photpho tím là 620oC

_photpho đỏ là chất rắn màu đỏ có cấu trúc
polime nên khó nóng chảy và bay hơi hơn
photpho trắng

Photpho đỏ không tan trong các dung môi

thông thường, dễ hút ẩm và chảy rữa, bền
trong không khí ở nhiệt độ thường và không
phát quang trong bóng tối. Nó chỉ bốc cháy ở
nhiệt độ trên 250oC. Khi đun nóng không
có không khí photpho đỏ trở thành hơi, khi
làm lạnh thì hơi của nó ngưng tụ thành
photpho trắng

3/PHOTPHO ĐEN

_Photpho đen là dạng thù hình mang tính
chất kim loại đồng thời là dạng thù hình
bền nhất của photpho. Photpho đen hình
thành mạng tinh thể hình thoi từ những
lớp kép nằm trên dưới song song với
nhau…….Đây là lực liên kết dẫn đến màu
đen và độ dẫn điện cao của photpho đen
1/ PHOTPHO TRẮNG
_photpho trắng có khả năng phản ứng rất mạnh. ở trạng
thái phân bố nhỏ, photpho trắng có khả năng tự bốc cháy
ngay ở nhiệt độ thường
2/ PHOTPHO TÍM
_photpho tím hoạt động hóa học kém hơn photpho trắng
nhiều. Photpho tím tự bốc cháy trên 400oC,không phát
sáng ngoài không khí, không khử muối kim loại quý tạo
thành kim loại
IV/ TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Ph n ng v i halogen nhi t đ cao h n photpho ả ứ ớ ở ệ ộ ơ
tr ng và th đ ng v i dd ki mắ ụ ộ ớ ề

3/ PHOTPHO ĐEN
_ G n gi ng tính ch t hóa h c c a photpho tím. ầ ố ấ ọ ủ
T c đ ph n ng v i các ch t oxi hóa g n nh ố ộ ả ứ ớ ấ ầ ư
nhau.
_Đ c bi t là photpho đen b oxi hóa ngoài không khí ặ ệ ị
m nhanh h n và qua đó t o m t màng oxit d o, ẩ ơ ạ ộ ẻ
không màu ngoài c n tr oxi tác d ng v i photphoở ả ở ụ ớ
*** TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA
P
A/ tính oxi hóa
_tác dụng với một số kim loại hoạt động tạo ra
photphua kim loại:
2P + 3Ca → Ca2P2
2P + 3Ba → Ba2P2
B/ tính khử
a) Tác dụng với oxi:
_thiếu oxi
4P+ 3O2 → 2P2O3 (photpho trioxit)

_dư 0xi

4P+ 5O2 → 2P2O5 (điphotpho pentaoxit)
b) Tác dụng với halogen
_thiếu clo
2P + 3Cl →2PCl3 (photpho triclorua)
_dư clo
2P + 5Cl →2PCl5 (photpho pentaclorua)
c) Tác d ng v i các h p ch tụ ớ ợ ấ
Ví d : HNO3đ c,KClO3,KNO3 ,K2Cr2O7… ụ ặ
6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl

V/ ỨNG DỤNG

_ Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng
để sản xuất axit photphoric, phần còn lại
chủ yếu dùng để sản xuất diêm.

_Ngoài ra, photpho còn được dùng vào mục
đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn
khói…
B.I/ PHOTPHIN (PH3)
1/ Đi u chề ế

_th y phân m t s mu i photphuaủ ộ ố ố
Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2 PH3
_cho baz tác d ng v i photpho tr ngơ ụ ớ ắ
P4 + 3KOH → PH3 + 2KH2PO2 (hipophotphit)
_t ng h p t các đ n ch tổ ợ ừ ơ ấ
2P + 3H2 → PH3 (300oC)
_Nhi t phân axit hipophotphor , axit hipophotphor và ệ ơ ơ
mu i c a hai axit này:ố ủ
2H3PO2 → PH3 + H3PO4(to)
4H3PO3 → PH3 + 3 H3PO4(to)

_Cho bazơ tác dụng với muối photphoni:
PH4+ +OH- → PH3 + H2O
2/ tính chất vật lí
_chất khí không màu, độc, có mùi giống mùi tỏi, hóa lỏng ở
-87,59oC, hóa rắn ở -133,63oC. Photphorin chỉ hòa tan ít trong
nước.
_Cấu tạo của photphorin gần giống cấu tạo của amoniac, góc

liên kết H-P-H bằng 93,7o . Photphorin có momen lưỡng cực =
0,55D.
3/ Tính chất hóa học
*photphorin có tính khử mạnh hơn và tính bazơ yếu hơn
amoniac.
PH3 + 2O2 → H3PO4
PH3 + CuSO4 + H2→ Cu + (PH4)2SO4

BII/ ĐIPHOTPHIN (P2H4)

- điphotphorin được hình thanh khi cho muối
photphua tác dụng với nước, là sản phẩm phụ
của quá trình điền chế photphin. Người ta có thể
tách điphotphin ra khỏi photphin một cách dễ
dàng khi làm lạnh, vì điphotphin dễ hóa lỏng
hơn.

_Điphotphin tự bốc cháy ngoài không khí và
cũng là nguyên nhân tự bốc cháy của photphin
thô khi còn lẫn với điphotphin.

_Điphotphin tự oxi hóa khử khi chiếu sáng
2 P2H4 → 4 PH3 + 2P
CI/ ĐIPHOTPHO TRIOXIT (P2O3)
1) Điều chế

_Đốt photpho trong oxi thiếu
4P+ 3O2 2P2O3 (diphotpho trioxit) →
2)Tính chất vật lí
_chất kết tinh màu trắng, mềm giống sáp, rất độc, nóng

chảy ở 22,65oC và sôi ở 173,25oC trong bầu khí hiếm hay
khí nitơ
3) Tính chất hóa học
4P2O3 → 2Pđ + 3P2O4 (210o C) ỏ
P2O3 + O2 → P2O5 (điphotpho pentaoxit)(70oC)
CII/ điphotpho pentaoxit(P2O5)
1)Điều chế
_Đốt photpho đủ không khí:
4P+ 5O2 2P2O5 (điphotpho pentaoxit)→
2)Tính chất vật lí
_chất bột màu trắng như tuyết, không mùi,
thăng hoa ở 350oC.chuyển sang dạng bột
vô định hình ở 400oC, sau đó chuyển sang
dạng thủy tinh rồi nóng chảy ở 563oC
3) tính oxi hóa: P2O5+ 5C →2P+5CO
DI/ AXIT PHOTPHORIC (H3PO4)
1) Đi u chề ế:
_trong phòng thí nghi m:ệ
P + 5HNO3đ c ặ → H3PO4 + 5NO2 + H2O
_trong công nghi p: ệ
Ca3(PO4)2+3H2SO4( đ c) ặ → 3CaSO4↓+2H3PO4
Ca3(PO4)2+ 4SiO2 + 10C +5O2+ 6H2O→ 6CaSiO3
+ 10CO + 2P + 4 H3PO4
4P + 5O2 +6H2O →2 H3PO4 (to)
2) Tính chất vật lí :
_chất rắn kết tinh không màu, không mùi,
nóng chảy ở 42,45oC,rất háo nước nên dễ
chảy rửa hòa tan vô hạn trong nước theo bất
kì tỉ lệ nào.
_axit photphoric thường dùng là dung dịch

đặc, sánh, có nồng độ 85%.
3) Tính chất hóa học
a) Tính oxi hóa –khử
Khác với nitơ, photpho ở mức oxi hóa +5 bền hơn. Do vậy, axit
photphoric khó bị khử, không bị oxi hóa như axit nitric.
b) Tác dụng bởi nhiệt
2 H3PO4 → H4P2O7( axit điphotphoric)+H2O (200-250oC)
H4P2O7→2HPO3(axit metaphotphoric) + H2O (400_450oC)
c) Tính axit
_làm quỳ ím hóa đ , tác d ng v i bazơ, oxit bazơ, mu i,kim ỏ ụ ớ ố
lo i… ạ
_axit H3PO4 là axit 3 nấc,có độ mạnh trung bình:

_axit H3PO4 là axit 3 n c,có đ m nh trung bình:ấ ộ ạ
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + 3 NaOH → Na3PO4 + 3H2O
3) ng d ng:Ứ ụ
_M t lư ng l n axit photphoric s n xu t ra ộ ợ ớ ả ấ
đư c dùng đ đi u ch mu i photphat và đ s n ợ ể ề ế ố ể ả
xu t phân lânấ