P – Photpho
Tên theo chương trình 2018: phosphorus
- Nguyên tử khối
- 31
- Loại
- Đơn chất
- Trạng thái
- Rắn
- Màu sắc
- Trắng hoặc vàng nhạt (P trắng), đỏ nâu (P đỏ)
- Tính tan
- P trắng không tan trong nước, tan trong CS₂; P đỏ không tan trong dung môi thông thường
Cấu tạo
Phosphorus trắng: mạng tinh thể phân tử P₄ (tứ diện), mềm, rất độc, phát quang trong bóng tối, tự bốc cháy trong không khí ở trên 40 °C nên phải bảo quản trong nước. Phosphorus đỏ: cấu trúc polymer, bền, không độc, chỉ cháy ở trên 250 °C. Đun nóng P trắng không có không khí thu được P đỏ; đun P đỏ rồi làm lạnh nhanh hơi thu được P trắng.
Tính chất hoá học
Phi kim hoạt động trung bình (mạnh hơn N₂ ở nhiệt độ thường vì liên kết P–P kém bền hơn N≡N); có cả tính oxi hoá và tính khử.
- Tính khử — với oxygen: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅ (dư oxygen); 4P + 3O₂ → 2P₂O₃ (thiếu oxygen).
- Tính khử — với chlorine: 2P + 3Cl₂ → 2PCl₃; 2P + 5Cl₂ → 2PCl₅.
- Tính khử — với acid có tính oxi hoá: P + 5HNO₃ (đặc) → H₃PO₄ + 5NO₂↑ + H₂O; 2P + 5H₂SO₄ (đặc) → 2H₃PO₄ + 5SO₂↑ + 2H₂O.
- Tính oxi hoá — với kim loại hoạt động: 3Ca + 2P → Ca₃P₂ (t°); 3Zn + 2P → Zn₃P₂ (t°).
Điều chế
Nung quặng phosphorite (hoặc apatite) với cát và than cốc trong lò điện ở 1200 °C: Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO. Hơi P thoát ra được ngưng tụ dưới nước thành P trắng.
Ứng dụng
Phần lớn dùng sản xuất H₃PO₄ và phân lân; P đỏ làm diêm (phủ ở vỏ bao diêm); P trắng làm bom cháy, đạn khói; hợp chất của P dùng làm thuốc trừ sâu, chất chống cháy.
Nhận biết
P trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối, tự bốc cháy trong không khí; đốt P cho khói trắng P₂O₅, hoà tan vào nước được dung dịch làm đỏ quỳ tím.