Bài học cùng chủ đề
Lý thuyết SVIP
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Photpho có Z = 15, cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3.
- Nằm ở ô số 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn.
- Lớp ngoài cùng có 5 electron, nên trong các hợp chất, hóa trị của photpho có thể là 5. Ngoài ra, trong một số hợp chất, photpho có hóa trị 3.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Photpho tồn tại ở hai dạng thù hình chính là photpho trắng và photpho đỏ.
| Photpho trắng (P4) | Photpho đỏ [(P4)n] |
Là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc hơi vàng, trong giống như sáp và có cấu trúc mạng tinh thể phân tử. Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. Trong tinh thể, những phân tử P4 nằm ở các nút mạng và liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu.
Dó đó:
Photpho trắng bốc cháy trong khi khí ở nhiệt độ trên 40oC, nên phải bảo quản bằng cách ngâm trong nước. | Là chất bột màu đỏ, dễ hút ẩm và chảy rữa, bền trong không khí ở nhiệt độ thường, không phát quang trong bóng tối, không tan trong các dung môi thông thường, bốc cháy ở nhiệt độ lớn hơn 250oC. Photpho đỏ có cấu trúc polime gồm rất nhiều các mắt xích P4 liên kết với nhau nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng.
Khi đun nóng không có mặt không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi đó ngưng tụ lại thành photpho trắng. Còn khi đun nóng photpho trắng đến 250oC và không có không khí thì photpho trắng chuyển thành photpho đỏ. |
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Photpho là phi kim tương đối hoạt động.
- Photpho trắng hoạt động hóa học mạnh hơn photpho đỏ. Trong các hợp chất photpho có số oxi hóa -3, +3, +5.
- Trong phản ứng hóa học photpho thể hiện được tính oxi hóa hoặc tính khử.
1. Tính oxi hóa
Photpho thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với một số kim loại hoạt động tạo thành photphua kim loại. Ví dụ:
P + Ca \(\underrightarrow{t^o}\) Ca3P2
2. Tính khử
Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halogen, lưu huỳnh,... và các hợp chất có tính oxi hóa mạnh khác.
Photpho cháy được trong không khí khi đốt nóng:
- Thiếu oxi: 4P + 3O2 \(\underrightarrow{t^o}\) 2P2O3 (điphotpho trioxit)
- Dư oxi: 4P + 5O2 \(\underrightarrow{t^o}\) 2P2O5 (điphotpho pentaoxit)
Photpho tác dụng dễ dàng với khí clo khi đốt nóng:
- Thiếu clo: 2P+ 3Cl2 \(\underrightarrow{t^o}\) 2PCl3 (photpho triclorua)
- Dư clo: 2P+ 5Cl2 \(\underrightarrow{t^o}\) 2PCl5 (photpho pentaclorua)
IV. ỨNG DỤNG, SẢN XUẤT
- Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm. Ngoài ra, photpho còn được dùng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói...
- Trong công nghiệp, photpho đỏ được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphoric (hoặc apatit), cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện. Hơi photpho thoát ra thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, sẽ thu được photpho trắng ở dạng rắn.
Ca3(PO4)2 + 5C + SiO2 \(\underrightarrow{t^o}\) 2P + 5CO + 3Ca2SiO3
V. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Photpho khá hoạt động về mặt hóa học, nên trong tự nhiên không gặp được photpho ở trạng thái tự do mà chỉ tồn tại trong dạng hợp chất.
Hai loại quặng chính chứa photpho là quặng photphorit Ca3(PO4)2 và apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2.
Ngoài ra, photpho còn có trong protein thực vật: trong xương, răng, bắp thịt, tế bào não,... của người và động vật.
Hai khoáng vật chính của photpho
Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!
Bạn có thể đánh giá bài học này ở đây