Axit photphoric và muối photphat

     AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT

I. ĐIPHOTPHO PENTAOXIT - P₂O₅

1. Tính chất vật lí

     Là chất khói trắng, không mùi, háo nước và dễ chảy rữa thường dùng để làm khô các chất.

2. Tính chất hóa học

P₂O₅ có tính chất của một oxit axit.

- Tác dụng với nước:

P₂O₅ + H₂O → 2HPO₃ (axit metaphotphoric)

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ (axit photphoric)

- Tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo tỉ lệ có thể tạo thành các muối khác nhau:

H₂O + P₂O₅ + 2NaOH → 2NaH₂PO₄

P₂O₅ + 4NaOH → 2Na₂HPO₄ + H₂O

P₂O₅ + 6NaOH → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

3. Điều chế                

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

II. AXIT PHOTPHORIC HOẶC AXIT ORTHOPHOTPHORIC - H₃PO₄ 

1. Tính chất vật lí

     Tồn tại ở dạng lỏng siro, không màu, không mùi, dễ tan trong nước và rượu, không độc.

2. Tính chất hóa học

a. Là axit trung bình

- Trong dung dịch H₃PO₄ phân li thuận nghịch theo 3 nấc:

H₃PO₄ ↔ H⁺ + H₂PO₄^-

H₂PO₄^- ↔ H⁺ + HPO₄^2-

HPO₄^2- ↔ H⁺ + PO₄^3-

- Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

- Tác dụng với oxit bazơ → muối + H₂O                  

2H₃PO₄ + 3Na₂O → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

- Tác dụng với bazơ → muối + H₂O (tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau).

KOH + H₃PO₄ → KH₂PO₄ + H₂O

2KOH + H₃PO₄ → K₂HPO₄ + 2H₂O

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + 3H₂O

- Tác dụng với kim loại đứng trước H₂ → muối + H₂

2H₃PO₄ + 3Mg → Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂

- Tác dụng với muối → muối mới + axit mới                        

H₃PO₄ + 3AgNO₃ → 3HNO₃ + Ag₃PO₄

b. Tính oxi hóa - khử

     Trong H₃PO₄, P 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 độ điện dương trên P nhỏ → khả năng nhận e kém.

c. Các phản ứng do tác dụng của nhiệt

2H₃PO₄ → H₄P₂O₇ + H₂O (200 – 250⁰C)

                          Axit điphotphoric

H₄P₂O₇ → 2HPO₃ + H₂O (400 – 500⁰C)

                       Axit metaphotphoric

Chú ý: Axit photphorơ H₃PO₃ là axit 2 lần axit.

3. Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm:                 

P + 5HNO₃ đặc → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O (t⁰)

- Trong công nghiệp:                          

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ đặc → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄ (t⁰)

Để điều chế H₃PO₄ với độ tinh khiết cao ta dùng sơ đồ: P → P₂O₅ → H₃PO₄

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

4. Nhận biết

- Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

- Tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO₃.

III. MUỐI PHOTPHAT

1. Khái niệm và tính chất vật lí

- Có 3 loại: PO₄^3-, HPO₄^2- và H₂PO₄^-.

- Tất cả muối H₂PO₄^- đều tan; muối PO₄^3- và HPO₄^2- chỉ có muối của kim loại kiềm và amoni tan được.

2. Tính chất hóa học

-  Muối photphat có đầy đủ các tính chất hóa học của muối.

-  Các muối photphat của kim loại kiềm dễ bị thủy phân trong dung dịch tạo môi trường bazơ:

Na₃PO₄ → 3Na⁺ + PO₄^3-

PO₄^3- + H₂O → HPO₄^2- + OH^-

-  Muối axit còn biểu hiện tính chất của axit.

NaH₂PO₄ + NaOH → Na₂HPO₄ + H₂O

3. Điều chế

- Cho P₂O₅ hoặc H₃PO₄ tác dụng với dung dịch  kiềm.

- Dùng phản ứng trao đổi ion.

4. Nhận biết   

     Nhận biết ion PO₄^3- bằng dung dịch AgNO₃:

3Ag⁺ + PO₄^3- → Ag₃PO₄ (kết tủa vàng)