Chương 2: Nito - Photpho
Bài 10: PHOTPHO
Năm 1669, nhà giả kim thuật người Đức Hennig Brand phát hiện khi chưng cất các muối (thu được bằng cách cho bay hơi nước tiểu) thì thu được một khoáng chất màu trắng phát sáng trong bóng đêm.
Nội dung bài học
TÍNH CHẤT VẬT LÍ
VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
ỨNG DỤNG
05

SẢN XUẤT

TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

06

1. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử
 Ô số (Z): 15
 Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p3
 Vị trí:
Nhóm: VA
Chu kì: 3
 Hóa trị: III hoặc V
Thù hình
Photpho trắng

Photpho đỏ

2. Tính chất vật lí
_Photpho trắng_

_Photpho đỏ_
Trạng thái và màu sắc

Chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc hơi vàng.

Chất bột, màu đỏ.
Công thức phân tử

Cấu trúc mạng tinh thể phân tử (P4).

Cấu trúc polime (P4)n.
Tính tan

Không tan trong nước.

Không tan trong các dung môi thông thường.
Độc tính và tính bền

Rất độc và gây bỏng nặng khi rơi vào da.

Không bền.

Không độc.
Bền ở điều kiện thường.
Tính phát quang

Phát quang màu lục nhạt trong bóng tối.

Không phát quang trong bóng tối.
NHÓM 1

NHÓM 2

NHÓM 3

NHÓM 4

_Nêu sự khác nhau về TCVL của hai dạng thù hình của Photpho ?_

Sơ đồ chuyển hóa P(đỏ) thành P(trắng)
Pđỏ (hơi)

Ptrắng (rắn)

Pđỏ (rắn)

t0 > 2500C, không có không khí

làm lạnh

< 2500C, không có không khí
? Hãy quan sát thí nghiệm và giải thích hiện tượng xảy ra rồi rút ra kết luận.

Giải thích hiện tượng:

*P đỏ được đặt trên thanh sắt gần ngọn lửa hơn P trắng (to cao hơn). *Hiện tượng: P trắng bốc cháy còn P đỏ thì không. Chứng tỏ, P trắng dễ phản ứng với oxi hơn P đỏ rất nhiều. Thực tế, P trắng có thể bị oxi hoá trong không khí ở nhiệt độ thường (hiện tượng phát quang hoá học), còn P đỏ thì bốc cháy khi đun nóng ở nhiệt độ 250oC.

4P +5O2 → 2P2O5

 P trắng hoạt động hóa học mạnh hơn P đỏ.

3. Tính chất hóa học
Tính oxi hóa
Tính khử

-3

0

+3

+5

3.1. Tính oxi hóa (tác dụng với kim loại khử mạnh ở nhiệt độ cao):

P + Ca  ?

P + Zn  ?

P + H2  ?

3.2. Tính khử (tác dụng với phi kim và chất oxi mạnh):

P + O2  ?

P + Cl2  ?

P + KClO3  ?
3.1. Tính oxi hóa
Photpho chỉ thể hiện tính oxi hóa rõ rệt khi tác dụng với một số kim loại hoạt động tạo ra photphua kim loại.

_Ví dụ:_

2P0 + 3Ca  Ca3P2

(Canxi photphua)

2P0 + 3Zn  Zn3P2

(Kẽm photphua)

2P0 + 3H2  2PH3

(Photphin)
t0

t0

t0

Hiện tượng “ma trơi”
Tại các nghĩa địa, khi xác chết bị thối rữa do vi sinh vật hoạt động. Ở não người có chứa lượng photpho được giải phóng dưới dạng photphin (PH3) có lẫn P2H4.

Diphotphin là chất lỏng, dễ bay hơi và tự bốc cháy ngoài không khí ở nhiệt độ thường làm cho cháy tạo ra P2O5 và H2O.

2P2H4 + 7O2  2P2O5 + 4H2O + Q (1)

Nhờ nhiệt lượng (Q) tỏa ra ở phản ứng (1) mà:

2PH3 + 4O2  P2O5 + 3H2O + Q (2)

Các phản ứng (1) và (2) tỏa ra năng lượng dưới dạng ánh sáng. Do đó, khi gặp không khí có một số điều kiện sẽ xảy ra hiện tượng cháy hỗn hợp (PH3, P2H4) phát sáng thành đốm lửa nhỏ màu xanh nhạt, bay là là trên mặt đất, lúc ẩn lúc hiện nên người ta gọi đó là “ma trơi”. Hiện tượng này thường gặp ở các nghĩa địa khi phần mộ mới được chôn cất.

Có thể em chưa biết ?
Vì sao khi ăn phải thuốc diệt chuột, chuột càng uống nước nhiều thì càng mau chết ?
Thành phần thuốc chuột là Kẽm photphua (Zn3P2). Sau khi ăn, Zn3P2 bị thủy phân rất mạnh, hàm lượng nước trong cơ thể chuột giảm, nó khát và đi tìm nước.

Zn3P2 + 6H2O  3Zn(OH)2 + 2PH3

 Chính PH3 (photphin) đã giết chết chuột.

Càng nhiều nước đưa vào cơ thể chuột  PH3 thoát ra càng nhiều  chuột càng nhanh chết.

3.2. Tính khử
Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halogen,... cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác.

*_Tác dụng với Oxi_: tạo ra các oxit của photpho *_Thiếu Oxi:_

4P + 3O2  2P2O3

(diphotpho trioxit) *_Dư Oxi:_

4P + 5O2  2P2O5

(diphotpho pentaoxit)
*Tác dụng với Clo: tạo ra các hợp chất photpho clorua *_Thiếu Clo:_

2P + 3Cl2  2PCl3

(photpho triclorua) *_Dư Clo:_

2P + 5Cl2  2PCl5

(photpho pentaclorua) *Tác dụng với các hợp chất (KClO3, K2Cr2O7):

6P + 5KClO3  3P2O5 + 5KCl

6P + 10K2Cr2O7  10K2CrO4 + 3P2O5 + 5Cr2O3
Video thí nghiệm
Photpho cháy trong Oxi

Video thí nghiệm
Photpho cháy trong Clo

4. Ứng dụng
Axit photphoric

Diêm

Bom

Đạn cháy

Đạn khói

Có thể em chưa biết ?
Thành phần diêm que như thế nào ?
Diêm que là một loại vật dụng không hề xa lạ với chúng ta, nó được thiết kế dưới dạng que nhỏ bằng gỗ với:

*Đầu que diêm: Gồm chất oxi mạnh (KClO3), chất dễ cháy (bột lưu huỳnh: S), bột thủy tinh, keo dính,... *Vỏ que diêm: Gồm photpho đỏ (P), bột thủy tinh,...

Người sử dụng quẹt đầu kali clorat vào phần photpho đỏ để ma sát tạo ra sự cháy.

7KClO3 + 6P + 3S  7KCl + 3SO2 + 3P2O5
5. Trạng thái tự nhiên
*Photpho khá hoạt động về mặt hóa học nên trong tự nhiên, không gặp photpho ở trạng thái tự nhiên. *Hai khoáng vật chính của photpho là:
Quặng apatit (3Ca3(PO4)2.CaF2)

Quặng photphorit (Ca3(PO4)2)

 Rau củ cung cấp nhiều photpho:
Cà tím

Dâu tây

Cà rốt

Xà lách

Cà chua

Dưa chuột

 Các thực phẩm giàu photpho có nguồn gốc từ động vật:
Thịt nạc

Óc

Gan

Cá

Trứng

Sữa

Có thể em chưa biết ?
Tại sao Viện sĩ người Nga Fecman (1883 – 1945) gọi Photpho là nguyên tố là “sự sống và tư duy” ?

Phốt pho trong cơ thể người

 85% tổng lượng photpho trong cơ thể có trong bộ xương.

 14% hiện diện trong các mô mềm như cơ bắp.

 1% có trong máu và dịch cơ thể.

Công dụng của phốt pho

 Là một yếu tố thiết yếu có trong nhiều protein.

 Cấu trúc của răng và bộ xương được làm từ phốt pho.

 Photpho rất cần thiết cho việc truyền năng lượng trong các tế bào và quan trọng đối với tất cả các chức năng của cơ thể.

 Photpho là một yếu tố quan trọng trong cấu trúc của ADN. ADN không thể hình thành mà không có nó.

6. Sản xuất
*Quặng apatit ( hoặc photphorit) *Cát *Than cốc
P(hơi)

Làm lạnh

P trắng(rắn)

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C  3CaSiO3 + 2P + 5CO
Hoạt động luyện tập Câu 1: Ở điều kiện thường, Photpho hoạt động mạnh hơn Nito là do:
*Độ âm điện của photpho lớn hơn nito. *Độ âm điện của photpho bé hơn nito. *Liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nito. *Tính phi kim của nguyên tử photpho mạnh hơn của nito.
Câu 2: Điều khẳng định nào dưới đây là đúng ?
*Photpho chỉ có tính oxi hóa. *Photpho chỉ có tính khử. *Photpho vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. *Photpho có tính oxi hóa mạnh, tính khử yếu.
Câu 3: Vì sao photpho đỏ khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng về mặt cấu trúc ?
*Vì photpho đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi. *Vì photpho đỏ có cấu trúc mạng tinh thể nên có lực tương tác mạnh hơn. *Vì photpho trắng có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi. *Vì photpho đỏ có cấu trúc mạng tinh thể yếu.
Cảm ơn Quý Thầy Cô và các bạn đã lắng nghe !