Photpho

1. Tính chất vật lí

Thường gặp 2 dạng thù hình phổ biến là P đỏ và P trắng:

2. Tính chất hóa học

- Các mức oxi 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 so với liên kết $N\equiv ~N$

- P trắng hoạt động hơn P đỏ (vì P trắng có kiểu mạng phân tử còn P đỏ có cấu trúc kiểu polime).

a. Tính oxi hóa

P có phản ứng với nhiều kim loại

             $2\overset{0}{\mathop{P}}\,\text{ }+\text{ }3Mg~\xrightarrow{{{t}^{0}}}~M{{g}_{3}}\overset{-3}{\mathop{P}_2}\,~$  (magie photphua)

Các muối photphua bị thủy phân mạnh giải phóng photphin (PH­₃).

              Ca₃P₂ + 6H₂O → 2PH₃↑ + 3Ca(OH)₂

Photphin là một khí không màu rất độc, có mùi tỏi, bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ gần 150⁰C.

              2PH₃ + 4O₂ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ P₂O₅ + 3H₂O

b. Tính khử

- Phản ứng với oxi

4P + 3O_{2 thiếu} $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2P₂O₃ (điphotpho trioxit)

4P + 5O_{2 dư} $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2P₂O₅ (điphotpho pentaoxit)

Lưu ý: P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang hóa học.

P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 250⁰C.

- Phản ứng với halogen

              2P + 3Cl_{2 thiếu} → 2PCl₃

              2P + 5Cl_{2 dư} → 2PCl₅

Hợp chất photphohalogenua dễ bị thủy phân :

PX₃ + 3H₂O → H₃PO₃ + 3HX

PX₅ + 4H₂O → H₃PO₄ + 5HX

X là Cl, Br, I

- Phản ứng với các chất oxi hóa khác

6P _đỏ + 5KClO₃ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 3P₂O₅ + 5KCl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)

6P _trắng + 5K₂Cr₂O₇ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 5K₂O + 5Cr₂O₃ + 3P₂O₅

P + 5HNO_{3 đặc} $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

3. Trạng thái tự nhiên và điều chế

- Trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Hai khoáng vật chính là apatit 3Ca₃(PO₄)₂.CaF₂ và photphorit Ca₃(PO₄)₂.

- Điều chế:   Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO (lò điện ở 1500⁰C)