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

Photpho (P) là một nguyên tố hóa học với các tính chất đặc trưng về hoá học và vật lý. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về tính chất của Photpho, cấu trúc phân tử và áp dụng những kiến thức đó vào các bài tập về Photpho.

I. Cấu trúc nguyên tử và tính chất vật lý của Photpho

  1. Cấu trúc nguyên tử Photpho
  • Photpho nằm ở vị trí thứ 15 trên bảng tuần hoàn, thuộc nhóm VA, chu kỳ 3.
  • Cấu hình electron của Photpho là 1s22s22p63s23p3.
  • Khối lượng nguyên tử của Photpho là 31.
  1. Tính chất vật lý của Photpho
  • Photpho có hai dạng thù hình phổ biến là P đỏ và P trắng.
  • P trắng là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, có cấu trúc mạng tinh thể phân tử. P trắng rất dễ chảy (t0nc = 44,10C), không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
  • P trắng bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 400C và phát quang màu lục nhạt trong bóng tối.
  • P đỏ là chất bột màu đỏ có cấu trúc polime, khó nóng chảy và khó bay hơi hơn P trắng.
  • P đỏ không cháy ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối. Chỉ khi nhiệt độ cao hơn 2500C, P đỏ mới bốc cháy.

II. Tính chất hoá học của Photpho

  • Photpho có các mức oxi hóa -3, 0, +3, +5.
  • Photpho hoạt động hóa học mạnh hơn Nitơ do liên kết P – P không bền bằng liên kết N ≡ N.
  • P trắng hoạt động hóa học mạnh hơn P đỏ do cấu trúc kiểu mạng phân tử.
  1. Tính oxi hóa của Photpho
  • Photpho tác động với nhiều kim loại để tạo muối photphua.
  • Các muối photphua bị thủy phân mạnh giải phóng khí Photphin (PH3) – một khí không màu rất độc.
  • Ví dụ: Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2.
  1. Tính khử của Photpho
  • Photpho phản ứng với phi kim như O2, halogen,..
  • Ví dụ: 4P + 3O2 → 2P2O3.

III. Điều chế và Ứng dụng của Photpho

  1. Trạng thái tự nhiên của Photpho
  • Trong tự nhiên, Photpho tồn tại dưới dạng các hợp chất. Hai khoáng vật chính là apatit (3Ca3(PO4)2.CaF2) và photphorit (Ca3(PO4)2).
  1. Điều chế Photpho
  • Trong công nghiệp, Photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc trong lò điện.
  • Ví dụ: Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO.
  1. Ứng dụng của Photpho
  • Photpho được sử dụng chủ yếu để sản xuất axit photphoric và trong sản xuất diêm.
  • Photpho trắng có ứng dụng quan trọng trong quân sự, do tính dễ cháy và tạo màn khói độc.
  • Photpho đỏ được sử dụng làm hóa chất trong công nghiệp và trồng trọt.

IV. Bài tập về Photpho

  • Bài 1: Nêu những điểm khác nhau về tính chất vật lí của P trắng và P đỏ. Trong điều kiện nào P trắng chuyển thành P đỏ và ngược lại?

  • Bài 2: Lập phương trình hoá học của các phản ứng và cho biết tính khử hoặc tính oxi hoá của P trong các phản ứng đó.

  • Bài 3: Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau của P trắng và P đỏ.

  • Bài 4: Nêu những ứng dụng của photpho và tính chất của nó mà các ứng dụng đó xuất phát.

  • Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong oxi dư. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng và nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng.

Hãy khám phá và tìm hiểu thêm về Photpho để có thể áp dụng kiến thức này vào cuộc sống thực tế!

Photpho

Izumi.Edu.VN là trang web hàng đầu về giáo dục và hướng dẫn học tập, cung cấp nhiều tư liệu bổ ích và bài giảng chất lượng cao để hỗ trợ các bạn học sinh và sinh viên.]

FEATURED TOPIC