Axit photphoric và muối photphat

Axit photphoric và muối photphat được Khoahoc biên soạn tổng hợp lại kiến thức hóa 11 bài 11. Giúp các bạn học sinh nắm chắc được nội dung bài học Axit photphoric và muối photphat.

I. Axit photphoric

1. Tính chất vật lý

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

2. Tính chất hóa học

2.1. Là axit 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).

H₃PO₄ H⁺ + H₂PO₄⁻

H₂PO₄⁻ H⁺ + HPO₄²⁻

HPO₄^2- H⁺ + PO₄^3-

• Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ
• Tác dụng với oxit bazơ → muối + H₂O

H₃PO₄ + CuO → Cu₃(PO₄)₂ + H₂O

• Tác dụng với bazơ → muối + H₂O

(Tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau)

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

• Tác dụng với muối → muối mới + axit mới

2H₃PO₄ + 3Na₂CO₃ → Na₃PO₄ + 3CO₂ + 3H₂O

• Tác dụng với kim loại có tính khử mạnh đứng trước H₂

H₃PO₄ + Fe → Fe₃(PO₄)₂ + H₂

2.2. Tính oxi hóa - khử

Trong H₃PO₄ có mức oxi hóa +5 là mức oxi hóa cao nhất nhưng H₃PO₄ không có tính oxi hóa như HNO₃ vì nguyên tử P có bán kính lớn hơn so với bán kính của N → mật đô điện dương trên P nhỏ → khả năng nhận e kém.

3. Điều chế 

3.1. Trong phòng thí nghiệm

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

P + 5HNO₃ H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

3.2. 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.

4. Ứng dụng

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

II. Muối photphat là muối của axit photphoric.

1. Khái niệm và tính chất vật lí

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

Tất cả các muối đihiđrophotphat đều tan trong nước.

2. Tính chất hóa học

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-

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

3Ag⁺ + PO₄^3- → Ag₃PO₄ ↓ (màu vàng)