P + H2SO4 → H3PO4 + SO2 + H2O
Phương trình hoá học P + H2SO4 → H3PO4 + SO2 + H2O mô tả quá trình phản ứng giữa P và axit H2SO4, tạo thành axit phosphoric (H3PO4), khí SO2 và nước Cùng khám phá điều kiện phản ứng, tính chất hóa học của P, tính oxi hóa và khử của Photpho, cũng như tính chất của axit sunfuric (H2SO4) và bài tập liên quan
1. Phương trình phản ứng P tác dụng H2SO4 đặc:
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
2. Điều kiện để phản ứng P ra H3PO4:
Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ, H2SO4 đặc3. Tính chất hóa học của P:
3.1. Tính oxi hóa của Photpho:
Photpho (P) là một nguyên tố không kim loại trong hóa học. Nó có thể tác động lên nhiều kim loại khác nhau để tạo ra muối photphua. Ví dụ, khi phản ứng giữa Photpho và Magiê xảy ra, chúng tạo thành muối photphua như sau: 2P + 3Mg → Mg3P2Muối photphua có thể bị phân huỷ mạnh để giải phóng photphin (PH3), như được minh họa trong phản ứng sau: Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2
Tuy nhiên, cần chú ý rằng photphin là một loại khí độc không màu, có mùi tỏi và cháy bốc trong không khí ở nhiệt độ gần 1500C.
Photphin cũng có thể phản ứng với oxy để tạo thành oxit photphin (P2O5) và nước (H2O), như được thể hiện trong phản ứng sau: 2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O.
Vì thế, khi xử lý photphin, cần thực hiện trong một môi trường an toàn và đúng cách để tránh xảy ra các tai nạn không mong muốn.
3.2. Tính khử của Photpho:
Các phản ứng của photphin với các chất phi kim như oxi (O2) và halogen (Cl2) đã được nghiên cứu và có thể biểu diễn thông qua các phương trình hóa học sau đây:4P + 3O2 → 2P2O3
4P + 5O2 → 2P2O5 (khi O2 thừa)
Ngoài ra, khi phospho trắng phản ứng ở nhiệt độ thường, xảy ra hiện tượng phát quang hóa học. Phospho đỏ cũng có khả năng phản ứng, nhưng chỉ khi nhiệt độ cao hơn 2500 độ C. Phospho cũng có thể tác động với các chất oxi hóa khác như kclo3, k2cr2o7 và hno3, được biểu thị bằng các phương trình hóa học dưới đây:
6P (đỏ) + 3KClO3 → 3P2O5 + 5KCl (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)
6P (trắng) + 5K2Cr2O7 → 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5
P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O
2P + 5H2SO4 đặc → 2H3PO4 + 3H2O + 5SO2
Phân tích các phản ứng trên đã cho thấy phospho có khả năng tương tác với nhiều chất khác nhau và các sản phẩm của những phản ứng này có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. với những lợi ích tiềm năng cho ngành công nghiệp và ngành khoa học.
4. H2so4 (axit sunfuric) là gì?
H2SO4, hay còn được biết đến là axit sulfuric, là một chất hóa học công nghiệp quan trọng nhất trong quá trình sản xuất và kinh doanh. Axit sulfuric có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đầu tiên, nó được sử dụng phổ biến để cân bằng độ pH trong xử lý nước thải để giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Ngoài ra, axit sulfuric còn được sử dụng để sản xuất phân bón, giúp tăng hiệu suất cây trồng và năng lượng sinh học của chúng. Nó cũng được ứng dụng trong tổng hợp hóa học, định kiến quặng và nhiều công thức khác. Do đó, có thể khẳng định rằng axit sulfuric là một chất hóa học quan trọng với tác động lớn đến nhiều lĩnh vực công nghiệp và sản xuất.Tính chất hóa học của H2so4 (axit sunfuric)
H2SO4 là một hợp chất hóa học quan trọng, có những tính chất hóa học đáng chú ý như sau:
- Với H2SO4 đậm:
H2SO4 có tính axit mạnh và tính oxi hóa mạnh. Khi phản ứng với các chất phi kim, H2SO4 sẽ tạo thành các oxit phi kim và nước, đồng thời phát thải khí SO2. Ngoài ra, H2SO4 còn tác dụng với các kim loại, khi tiếp xúc mảnh đồng với H2SO4, sẽ tạo thành dung dịch xanh và có khí thoát ra, mang theo mùi sốc.
Bên cạnh đó, H2SO4 còn có tính hút nước đặc trưng như đổ H2SO4 vào cốc chứa đường, sau phản ứng đường sẽ đổi thành màu đen và bắn tung ra với công thức hóa học như sau: C12H22O11 + H2SO4 à 12C + H2SO4.11H2O.
H2SO4 cũng có khả năng tác dụng với các chất khử khác. Ví dụ, khi tác dụng với 2FeO, 4H2SO4 sẽ tạo thành Fe2(SO4)3, SO2 và 4H2O.
Nếu muốn tìm hiểu thêm về H2SO4, hãy khám phá sâu hơn cấu trúc hóa học của nó và khả năng ứng dụng trong cuộc sống và công nghiệp.
Axit sulfuric là một trong những loại axit cực mạnh, có những đặc điểm hóa học đặc trưng, ví dụ:
Axit sulfuric làm thay đổi màu sắc của giấy quỳ tím từ xanh sang đỏ.
Nó có thể phản ứng với axit và bazơ để tạo ra muối mới (với kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước.
Ví dụ:
FeO + H2SO4 à FeSO4 + H2O.
Nó cũng phản ứng với kim loại có điện tích dương (trừ Pb) để tạo ra muối sulfat:
Fe + H2SO4 à FeSO4 + H2.
Với bazơ, axit sulfuric tạo ra muối mới và nước:
H2SO4 + NaOH à NaHSO4 + H2O
H2SO4 +2NaOH à Na2SO4 + 2H2O.
Nó cũng có thể phản ứng với muối để tạo ra muối mới (với kim loại giữ nguyên hóa trị) và axit mới:
Na2CO3 + H2SO4 à Na2SO4 + H2O + CO2.
H2SO4 + 2KHCO3 tạo ra K2SO4 + 2H2O + 2CO2.
Với những tính chất này, axit sulfuric được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm sản xuất đồ gia dụng, thuốc nhuộm và thuốc trừ sâu.
Axit sunfuric (H2SO4) là một chất lỏng mạnh, có tính ăn mòn và nhiều tính chất hóa học thú vị. Một điểm đặc biệt của axit sunfuric là khả năng tạo màu đen cho các hợp chất hữu cơ, do đó nó được sử dụng để làm sạch và tách các hợp chất hữu cơ trong quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học.
Ngoài ra, khi pha loãng axit sunfuric đặc, cần thêm từ từ axit này vào nước, không ngược lại, nhằm tránh nguy cơ gây bỏng. Điều này là do H2SO4 có khả năng hút nước và tạo ra nhiều nhiệt.
Axit sunfuric cũng là một chất lỏng nhớt, nặng hơn nước và khó bay hơi, và có khả năng tan vô hạn trong nước. Do tính chất này, axit sunfuric thường được sử dụng trong công nghiệp làm sạch, xử lý nước thải và sản xuất phân bón.
Ngoài ra, axit sunfuric cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thuốc, nhựa và sợi, và có ứng dụng đa dạng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Với tính chất đa dạng và hữu ích như vậy, axit sunfuric là một chất quan trọng trong ngành hóa học và có ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực khác nhau.
5. Tính chất hóa học của Photpho (P):
Định nghĩaPhotpho là một loại chất không cơ có tính chất phi kim. Nó thuộc nhóm VA và được ký hiệu là P trong bảng tuần hoàn.
Cấu trúc electron của photpho là 1s22s22p63s23p3 hoặc [Ne]3s23p3. Điều này cho biết rằng photpho có 3 lớp vỏ electron và 5 electron ở lớp vỏ ngoài cùng.
Photpho có số hiệu nguyên tử là 15 và khối lượng nguyên tử là 31, cho thấy nó có 15 proton và 16 neutron trong hạt nhân.
Photpho nằm ở vị trí số 15 trong bảng tuần hoàn, thuộc chu kỳ 3, có cấu trúc electron tương tự với các nguyên tố khác trong cùng chu kỳ.
Độ âm điện của phospho là 2,19. Điều này cho thấy rằng phospho có khả năng chia sẻ electron với các nguyên tử khác và tham gia vào các phản ứng hóa học khác nhau.
Tính chất vật lí và nhận biết
– Photpho có 2 dạng thù hình là photpho trắng và photpho đỏ
| Photpho trắng (P4) | Photpho đỏ (P4)n | |
| Tính chất vật lí | – Là chất rắn màu trắng, mềm, nhiệt độ nóng chảy thấp (44,1oC), dễ bay hơi → kém bền. – Có cấu trúc mạng tinh thể phân tử | – Là bột màu đỏ thẫm, bền hơn photpho trắng (có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao hơn) – Có cấu trúc polime |
| Độ tan | – Không tan trong nước – tan được trong một số dung môi hữu cơ: CS2, benzen,… – Rất độc, gây bỏng nặng | – Không tan trong các dung môi thông thường – Không độc, không gây bỏng da |
Nhận xét:
– Để đơn giản trong phản ứng hóa học người ta sử dụng kí hiệu P
– P vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa
1. Tính khử
a. Khử phi kim mạnh hơn:O2, Cl2, S…
– Khử O2 :
Photpho trắng tác dụng với oxi ở điều kiện bình thường, tạo ra sự phát quang hóa học khi phản ứng và tỏa ra năng lượng dưới dạng ánh sáng.
Photpho đỏ chỉ tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao
– Khử :
(photpho triclorua)
(photpho pentaclorua)
b. Khử một số hợp chất có tính oxi hóa mạnh
2. Tính oxi hóa
* P oxi hóa các kim loại hoạt động tạo ra photphua kim loại
Trạng thái tự nhiên
Phosphorus là một nguyên tử hóa học không kim loại rất quan trọng trong tự nhiên. Đặc trưng đặc biệt là phosphorus không tự nhiên tồn tại dưới dạng nguyên tử, mà chỉ được tìm thấy ở dạng hợp chất. Trong cơ thể sống, nguyên tử này đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành ADN, ARN, ATP,... có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể. Trong thực vật, phosphorus được sử dụng để tạo thành mô tế bào, hoặc kích thích tăng trưởng cây. Phosphorus cũng được sử dụng trong sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu và các sản phẩm hóa học khác. Ngoài ra, nguyên tử này cũng có trong vỏ trái đất dưới dạng các quặng apatit (3Ca3(PO4)2.CaF2); quặng phosphorit (Ca3(PO4)2) và các loại đá chứa phosphorus khác.
Điều chế
Quặng than cốc cát
Ứng dụng
Trong quá trình điều chế H3PO4, ta sử dụng phương pháp đun nóng khí P4 cùng với khí O2. Sản phẩm thu được từ phản ứng này là oxit photpho, sau đó ta hòa tan oxit photpho vào nước để thu được axit photphoric. Axit photphoric sau đó được dùng để sản xuất các hợp chất photpho khác như muối của H3PO4.
Việc sản xuất diêm là một ứng dụng khác của photpho. Diêm là một hợp chất được tạo thành từ lõi sợi bông được ngâm vào dung dịch chứa muối photpho, sau đó được đun nóng để hóa chất thấm vào sợi bông. Sau khi sợi bông đã được làm khô, nó được ngâm vào lớp sáp để tạo thành một diêm hoàn chỉnh.
Cách sử dụng photpho không chỉ bao gồm bom cháy và lựu đạn khói. Để tạo bom cháy, người ta phải kết hợp photpho và nitrat để tạo thành một loại hỗn hợp chất nổ. Trong khi đó, để tạo lựu đạn khói, người ta sử dụng muối photpho và hỗn hợp gây cháy để tạo ra khói.
Các hợp chất quan trọng của photpho
Axit photphoric (H3PO4), một hợp chất quan trọng của photpho, được sử dụng để sản xuất muối của H3PO4 và các hợp chất photpho khác. Muối của H3PO4, một hợp chất quan trọng của photpho, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất phân bón và chất tẩy rửa. Ngoài ra, photpho cũng là thành phần quan trọng trong phân lân, một hợp chất cung cấp dinh dưỡng thiết yếu cho sự phát triển cây trồng.
6. Bài tập liên quan:
Câu 1. Trong sản xuất, oxi được sử dụng nhiều nhất để làm gì?A. sử dụng làm nhiên liệutên lửa.
B. sử dụng luyện thép.
C. sử dụng trong công nghiệp hoá chất.
D. sử dụng hàn, cắt kim loại.
Đáp án CCâu 2. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Dùng KMnO4 oxi hoá dung dịch HCl đặc tạo ra khí Cl2.
B. Nhiệt phân KMnO4 tạo ra khí O2.
C. Cho dung dịch HCl dư vào CuS tạo ra khí H2S.
D. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch Na2SO3 tạo ra khí SO2.
Đáp án CCâu 3. Trong các thí nghiệm sau:
(1) Nhiệt phân KClO3 có xúc tác MnO2
(2) Cho khí O3 tác dụng với dung dịch KI
(3) Cho khí SO2tác dụng với khí H2S
(4) Sục khí SO2vào dung dịch nước Brom
Số thí nghiệm tạo ra đơn chất là bao nhiêu?
A. 1
B. 2
C. 3
Đáp án C. 5
A. 6
B. 5
C. 4
D. 3
Đáp án ACâu 5. Khi trộn bột photpho với magie rồi nung nóng ở nhiệt độ cao thì thu được hợp chất X. Vậy hợp chất X là:
A. Mg2P2O7
B. Mg2P3
C. Mg3(PO4)2
D. Mg3P2
Kết quả Câu 6. Cho phương trình hoá học: P + H2SO4 → H3PO4 + SO2 + H2O. Hệ số của chất oxi hoá và hệ số của chất khử lần lượt là (biết hệ số cân bằng của phản ứng là các số nguyên, tối giản)
A. 5 và 2.
B. 2 và 5.
C. 7 và 9.
D. 7 và 7.
Đáp án A
