Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Bài: Nito - Photpho

Nội dung text: Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Bài: Nito - Photpho

1. BÀI GIẢNG HÓA HỌC VÔ CƠ 11 1
2. I - VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN- Kí hiệu TỬ nguyên tố: p - Số thứ tự: 15 - Khối lượng nguyên tử: 31 - Vị trí trong bảng tuần hoàn hóa học Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 → Chu kỳ: 3 → Nhóm VA vì : + Có 5 eletron lớp ngoài cùng + Là nguyên tố p. 3
3. Trạng thái số oxi hoá: - 3 0 +3 +5 P 15+ Mô hình cấu tạo 4
4. II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ Photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình khác nhau, nhưng quan trọng hơn cả là photpho trắng và phot pho đỏ. Photpho trắng Photpho đỏ 5
5. Đơn chất photpho tồn tại 1 số dạng thù hình , quan trọng là P đỏ và P trắng. ❑ Photpho trắng: Là chất rắn trong suốt , màu trắng, có cấu trúc mạng tinh thể phân tử, mềm , dễ nóng chảy Không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ Cháy trong kk nên bảo quản bằng cách ngâm trong nước. Ở t° thường phát quang màu lục nhạt trong tối ❑ Photpho đỏ: Có cấu trúc polime Không tan trong nước và các dung môi thông thường, dễ hút ẩm và cháy rửa, bền trong kk , không phát quang trong bóng tối ➔ Trong PTN thường dùng P đỏ 6
6. Hơi photpho Ánh sáng, T0, không có KK Photpho đỏ Photpho trắng - Dự đoán tính chất hóa học của photpho (hoạt động mạnh hơn nito) thể hiện tính khử -3 0 +3 +5 P thể hiện tính oxi hóa 7
7. III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Tính oxi hóa: Tác dụng với một số kim loại hoạt động tạo ra photphua kim loại 03t0 − n P+3 M ⎯⎯→ M3 Pn (Phốtphua kim loại) VD: 03t0 − 23P+ Ca ⎯⎯→ Ca32 P Canxi phốt phua Chú ý: Một số phốtphua kim loại dễ bị thủy phân: VD: Ca3 P 2+ H 2 O → Ca() OH 2 + PH 3 Phốtphin (rất độc) 8
8. 2. Tính khử: VD: * Photpho cháy được trong không khí khi đốt nóng 0 +3 t0 2P O Thiếu oxi: 4P + 3O2 2 3 Điphotpho trioxit 0 +5 t0 Dư oxi: 4P + 5O2 2P2O5 Điphotpho pentaoxit * Photpho tác dụng dễ dàng với khí clo khi đốt nóng 0 +3 photpho triclorua t0 2PCl Thiếu clo: 2P + 3Cl2 3 0 +5 Dư clo: 2P + 5Cl t0 2 2PCl5 photpho pentaclorua Tác dụng với các hợp chất như HNO3, KClO3, KNO3 , Pứ: 6P + 5 KClO3 → 3 P2O5 + 5KCl nhiệt độ 9
9. IV– ỨNG DỤNG Sản xuất acid photphoric, que diêm, phục vụ quân sự (bom, đạn , ) Axit photphoric + O2 + H2O P P2O5 H3PO4 7KClO3 + 3P + 3S → 7KCl + 3SO2 + 3P2O5 10
10. Một số ứng dụng khác Đạn khói Pháo hoa Sản xuất bom Sản xuất phân bón11
11. V – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Trong tự nhiên, không gặp photpho ở trạng thái tự do vì nó khá hoạt động về mặt hóa học. Hai khoáng vật chính của photpho là photphorit Ca3(PO4)2 và apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 Apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 Photphorit Ca3(PO4)2 12
12. MỘT SỐ THỰC PHẨM GIÀU PHOTPHO: 13
13. PHOTPHO CÒN CÓ TRONG XƯƠNG Giải thích hiện tượng “ma trơi” xuất hiện ở các nghĩa địa Điphôtphin (P2H4) có khả năng tự bốc cháy ở nhiệt độ thường, khi cháy làm cho phôtphin (PH3) cũng bốc cháy theo → thành các ngọn lửa lập lòe trên mặt đất gọi là “ma trơi” 7 PHOPOHO+ → + 2 2 42 2 2 5 2 2PH3+ 4 O 2 → P 2 O 5 + 2 H 2 O 14
14. HIỆN TƯỢNG “MA TRƠI” 15
15. Lập loè ngọn lửa ma chơi Tiếng oan văng vẳng tối trời càng thương. 16
16. THÍ NGHIỆM KHẢ NĂNG BỐC CHÁY CỦA PHOTPHO TRẮNG VÀ PHOTPHO ĐỎ P trắng P đỏ → Photpho trắng hoạt động mạnh hơn 17
17. IV– SẢN XUẤT - Quặng apatit (hoặc photphorit) 1200oC P Làm lạnh - Cát (hơi) P trắng (rắn) - Than cốc Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5 CO 18
18. A – AXIT PHOTPHORIC I – CẤU TẠO PHÂN TỬ - Công thức phân tử : H3PO4 - Công thức cấu tạo - Trong hợp chất H3PO4 , photpho có số oxi hóa cao nhất +5 20
19. A – AXIT PHOTPHORIC II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Axit photphoric là chất tinh thể trong suốt, nóng chảy ở 42,5oC. - Rất háo nước nên dễ chảy rữa, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. - H3 PO4 ở thể lỏng siro, không màu, không mùi, không độc, dễ tan trong nước và rượu, có nồng độ 85%. 21
20. o H3PO4 tan vô hạn trong nước H3PO4 nóng chảy ở 42,5 C. H3PO4 H3PO4 H2O 22
21. A – AXIT PHOTPHORIC III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC - Là axit có độ mạnh trung bình, có tất cả những tính chất chung của axit: + Làm đổi màu quỳ tím + Tác dụng với bazơ, oxít bazơ + Tác dụng với muối của axít yếu + Tác dụng với kim loại đứng trước Hiđrô
22. 1. H3PO4 là axit ba nấc, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch, phân li theo từng nấc: + − Nấc 1: H3PO4 H + H24 PO O (-) (+) H O P O H) O H 24
23. 2− + Nấc 2: H + HPO4 O (-) H O P O − H24 PO O (+) H + 3− Nấc 3: H + PO4 O (+) (-) H O P O O
24. 2. Khi tác dụng với dd kiềm, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo ra các muối axit, hoặc muối trung hòa, hoặc hỗn hợp các muối đó. H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O 3. H3PO4 rất bền không có khả năng oxi hóa 26
25. nNaOH Với K= nH3PO4 Giá trị k Muối tạo thành k ≤ 1 NaH2PO4 1 < k < 2 NaH2PO4 và Na2HPO4 k = 2 Na2HPO4 2 < k < 3 Na2HPO4 và Na3PO4 k ≥ 3 Na3PO4 27
26. A – AXIT PHOTPHORIC IV – ĐIỀU CHẾ 1.Trong phòng thí nghiệm: - Dùng HNO3 đặc oxi hóa P: t P + 5 HNO3 (đặc) ⎯⎯→ H3PO4 + 5NO2 + H2O 28
27. 2. Trong công nghiệp: - ChoH2SO4 đặctácdụng vớiquặngphotphorithoặcquặngapatic Ca (PO ) +3 H SO (đặc) 3 4 2 2 4 2 H3PO4 + 3 CaSO4 ⎯⎯→t - Điều chế H3PO4 tinh khiết theo sơ đồ: P → P2O5 → H3PO4 2P O 4P + 5O2 2 5 P2O5 + 3H2O ⎯⎯→ 2H3PO4 29
28. A – AXIT PHOTPHORIC V – ỨNG DỤNG H3PO4 30
29. B – MUỐI PHOTPHAT * Muối photphat là muối của axit photphoric Có 3 loại : - Muối đihiđrophotphat: NaH2PO4, NH4H2PO4, Ca(H2PO4)2, - Muối hiđrophotphat: Na2HPO4,(NH4)2HPO4, CaHPO4, - Muối photphat trung hoà: Na3PO4, (NH4)3PO4, Ca3(PO4)2, Các muối trung hòa và muối axit của kim loại natri, kali và amoni đều tan trong nước. Với các kim loại khác, chỉ có muối đihiđrophotphat là tan được, ngoài ra đều không tan hoặc ít tan trong nước. 31
30. - 2- 3- H2PO4 HPO4 PO4 Na+ t t t K+ t t t + NH4 t t t Ba2+ t k k Ca2+ t k k Mg2+ t k k Al3+ t k k Fe2+ t k k Fe3+ t k k Cu2+ t k k Ag+ t k k 32
31. 3- NHẬN BIẾT ION PHOTPHAT (PO4 ) - Thuốc thử: dd AgNO3 - Hiện tượng: có kết tủa vàng. - PTHH: _ _ _ 3AgNO3 + Na3PO4 Ag3PO4 + 3NaNO3 Ag_ _ _ NO_ 3_ _ _ _ _Ag + 3- NO 3Ag + PO Ag PO  Ag_ _ _ 3 4 3 4 NO 3_ _Ag màu vàng NO Ag_ 3 NO3 Kết tủa tan trong HNO3 loãng 33 Ag3PO4 ddNa3PO4
32. PHÂN BÓN HÓA HỌC 34
33. KALI ĐẠM LÂN 36
34. I. PHÂN ĐẠM PHÂN ✓ Cung cấp nito hóa hợp choĐẠMcây dưới dạng AMONI Ion nitrat (NO3-) và ion (NH4+) amoni ✓ Độ dinh dưỡng phân đạm đánh giá bằng hàm lượng % N trong phân. GỒM CÓ PHÂN URE ĐẠM (NH ) CO 2 2 NITRAT 37
35. I. PHÂN ĐẠM 1. PHÂN ĐẠM AMONI - Đó là các muối NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 - Được điều chế từ amoniac và axit tương ứng NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 NH3 + HNO3 NH4NO3 - Thích hợp cho đất ít chua hoặc đã khử chua - Dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với bazơ mạnh. 38
36. I. PHÂN ĐẠM 2. PHÂN ĐẠM NITRAT - Đó là các muối NaNO3, Ca(NO3)2 Chúng được điều chế từ axit nitric và các muối cacbonat kim loại tương ứng - Điều chế: Na2CO3 + 2HNO3 2NaNO3 + H2O + CO2 CaCO3 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2O + CO2 - Thích hợp cho đất chua và mặn - Dễ tan, dễ chảy nước 39
37. I. PHÂN ĐẠM 3. URE - Ure, (NH2)2CO, có phần trăm N cao nhất (46%), thích hợp với nhiều loại đất trồng. - Tính chất: Là chất rắn mầu trắng, dễ hút ẩm chảy rữa, tan tốt trong nước - Điều chế: 2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O - Trong đất dễ bị biến đổi (NH2)2CO + 2 H2O (NH4)2CO3 40
38. II. PHÂN LÂN ✓ Phân lân cung cấp photpho cho cây dưới dạng ion 3- photphat (PO4 ) ✓ Độ dinh dưỡng đánh giá bằng hàm lượng % P2O5 tương ứng với P có trong thành phần của nó. Gồm có: • Supephotphat • Supephotphat kép 41
39. II. PHÂN LÂN 1. SUPEPHOTPHAT: * Phân loại: ➢ Supephotphat đơn ➢ Supephotphat kép a. Supephotphat đơn: Chứa từ 14 – 20% P2O5 - Thành phần có: Ca(H2PO4)2; CaSO4 - Điều chế: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 42
40. II. PHÂN LÂN 1. SUPEPHOTPHAT: b. Supephotphat kép (40 – 50% P2O5) - Thành phần có: Ca(H2PO4)2. - Điều chế: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 3CaSO4 + 2H3PO4 Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO4)2 43
41. II. PHÂN LÂN 2. PHÂN LÂN NUNG CHẢY- Thành phần: Muối photphat; silicat của canxi và magie - Hàm lượng lân: 12 – 14% P2O5 - Chỉ dùng ở vùng đất chua và một số loại cây nhất định - Phân lân nung chảy: quặng photphat + đá xà vân nung trên 1000oC → làm nguội nhanh, tán thành bột. 44
42. III. PHÂN KALI KCl đỏ dạng mảnh KCl đỏ hạt mịn 45
43. III. PHÂN KALI - Cung cấp K dưới dạng K+ - Tác dụng: giúp cây hấp thụ được nhiều đạm hơn, cần cho việc tạo ra nhiều đường, bột, chất xơ và chất dầu, tăng cường sức chống bệnh, chống rét, và sức chịu hạn của cây. - Độ dinh dưỡng đánh giá theo tỉ lệ % K2O - Thường dùng: KCl, K2SO4, K2CO3 46
44. IV. PHÂN PHỨC HỢP – PHÂN HỖN HỢP -Là lọai phân bón chứa đồng thời một số nguyên tố dinh dưỡng cơ bản -Gồm: + Phân hỗn hợp: được trộn từ các phân đơn chứa N, P, K theo tỉ lệ khác nhau tuỳ theo loại đất và cây trồng gọi là phân NPK. Nitrophotka là hỗn hợp ( NH4)2HPO4 và KNO3. + Phân phức hợp: là hỗn hợp các chất được tạo ra đồng thời bằng tương tác hoá học của các chất, ví dụ: amophat là hh NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 47
45. V. PHÂN VI LƯỢNG - Cung cấp cho cây: Bo, Zn, Mn, Cu ở dạng hợp chất. - Kích thích quá trình sinh trưởng, trao đổi chất của cây, làm tăng hiệu lực quang hợp. - Sử dụng có hiệu quả đối với từng loại cây, từng loại đất khác nhau. 48
46. MỘT SỐ TÓM TẮT 50