Lý thuyết Axit photphoric và muối photphat.

A. AXIT PHOTPHORIC

I. CẤU TẠO PHÂN TỬ

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Axit photphoric là chất tinh thể, trong suốt, không màu, rất háo nước, tan tốt trong nước.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tính oxi hóa - khử

Axit photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric), không có tính oxi hóa.

2. Tính axit

– Axit H₃PO₄ là axit ba nấc, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch điện li yếu theo ba nấc (chủ yếu phân li theo nấc 1, nấc 2 kém hơn và nấc 3 rất yếu).

- Dung dịch H₃PO₄ có những tính chất chung của axit như làm đổi màu quỳ tím thành đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại có tính khử mạnh hơn H,…

- Khi tác dụng với oxit bazơ hoặc bazơ, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối.

VD:

H₃PO₄   +  NaOH  → NaH₂PO₄   +  H₂O

H₃PO₄   +  2NaOH →  Na₂HPO₄   + 2H₂O

H₃PO₄   +  3NaOH  →  Na₃PO₄   +  3H₂O

H₃PO₄ + CuO → Cu₃(PO₄)₂ + H₂O

H₃PO₄ + Fe → Fe₃(PO₄)₂ + H₂

IV. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng thí nghiệm

Axit photphoric được điều chế bằng cách dùng HNO₃ đặc oxi hóa photpho:

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

2. Trong công nghiệp

- Điều chế từ quặng photphorit hoặc quặng apatit và axit H₂SO₄:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ (đặc) → 3CaSO₄ + 2H₃SO₄

- Để điều chế H₃PO₄ có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn, người ta đốt cháy photpho để được P₂O₅, rồi cho P₂O₅ tác dụng với nước.

4P + 5O₂ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O  → 2H₃PO₄.

V. ỨNG DỤNG

Một lượng lớn axit photphoric sản xuất ra được dùng để điều chế các muối photphat và để sản xuẩt phân lân.

B. MUỐI PHOTPHAT

- Axit photphoric tạo ra ba loại muối: muối photphat trung hòa và hai muối photphat axit.

I. TÍNH CHẤT

- Tất cả các muối đihiđrophotphat đều tan trong nước.

- Các muối hiđrophotphat và photphat trung hòa chỉ có muối natri, kali, amoni là dễ tan, còn muối của các kim loại khác đều không tan hoặc ít tan trong nước.

- Các muối photphat tan bị thủy phân cho môi trường kiềm: PO₄^3- + H₂O ⇔ HPO₄^2- + OH^-

II. NHẬN BIẾT ION PHOTPHAT

Nhận biết ion PO₄^3- trong dung dịch muối photphat là bạc nitrat.

3Ag⁺   +   PO₄^3-  → Ag₃PO₄ ↓ (màu vàng)

Sơ đồ tư duy: Axit photphoric và muối photphat.