Bài 10: Photpho
1. Vị trí và cấu tạo nguyên tử
- Trong bảng tuần hoàn photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3.
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3.
2. Tính chất vật lí
- Photpho tạo thành hai dạng thù hình quan trọng: photpho trắng và photpho đỏ.
+ Photpho trắng: Chất rắn màu trắng, mềm, phát quang trong bóng tối, dễ nóng chảy, khi rơi vào da thì gây bỏng nặng, dễ bốc cháy ở nhiệt độ > 40oC. Photpho trắng không tan trong nước nên người ta bảo quản nó bằng cách ngâm trong nước.
+ Photpho đỏ: Chất rắn có màu đỏ, dễ hút ẩm, chảy rữa, bền trong không khí và nhiệt độ thường.
- Trong hai dạng thù hình photpho trắng hoạt động hơn photpho đỏ.
3. Tính chất hóa học
- Phân tử photpho chỉ có liên kết đơn nên photpho hoạt động hơn nitơ ở điều kiện thường.
a. Tính oxi hóa
2P + 3Ca → Ca3P2
b. Tính khử
4P + 5O2 → 2P2O5
4. Ứng dụng
- Phần lớn photpho được dùng để sản xuất axit photphoric; phần còn lại để sản xuất diêm.
5. Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên photpho nằm ở dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là apatit 3Ca3(PO4)2 . CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2.
6. Điều chế
- Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 12000C trong lò điện:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO↑