Photpho là một nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học, các em sẽ được học chuyên sâu về nó trong hóa học lớp 11. Để giúp các em học tốt hơn và hiểu rõ hơn về Photpho, bài viết này Admin sẽ cung cấp và chia sẻ toàn bộ các kiến thức nguyên tố này.
Photpho là gì?
Photpho (P) là một nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học có số hiệu nguyên tử là 15. Nó tồn tại dưới hai dạng chính là Photpho trắng và Photpho đỏ. Tuy nhiên, do tính chất phản ứng mạnh, Photpho không bao giờ được tìm thấy dưới dạng nguyên tử tự do trên Trái đất. Ở nhiệt độ phòng, Photpho là chất rắn không màu, trong suốt, có độ cứng như sáp và phát sáng trong bóng tối.
Bạn đang xem: Photpho là gì? Hóa trị của Photpho là? Nguyên tử khối Photpho?
Photpho là gì?
Hóa trị của Photpho là mấy?
Hóa trị của Photpho có thể là -3, +3 hoặc +5, tùy thuộc vào các yếu tố và điều kiện phản ứng. Trạng thái hóa trị phổ biến nhất của Photpho là -3 khi nó tạo hợp chất với các nguyên tố kim loại như trong trường hợp Photpho hidrua (PH3). Tuy nhiên, Photpho cũng có thể có hóa trị +3 trong các hợp chất như Photpho oxit (P2O3) và hóa trị +5 trong các hợp chất như Photpho pentaoxit (P2O5). Hóa trị của Photpho có thể thay đổi tùy thuộc vào ngữ cảnh và yếu tố hóa học khác mà nó tương tác.
Nguyên tử khối của Photpho là bao nhiêu?
Nguyên tử khối của Photpho là khoảng 31, được làm tròn từ giá trị chính xác là 30,97376 g/mol. Trong bảng tuần hoàn hóa học, Photpho nằm ở chu kỳ 3, nhóm VA với độ âm điện là 2,1. Cấu hình electron của nguyên tử Photpho là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.
Nguyên tử khối của Photpho là bao nhiêu?
Ngoài ra, các em còn có thể bổ sung thêm một số thông tin khác cần biết về Photpho như:
- Khối lượng riêng: 1,83g/cm3
- Nhiệt độ nóng chảy: 44,10C
- Nhiệt độ sôi: 2800C
- Trạng thái: Rắn
- Độ dẫn điện: 0,235 Wm-1K-1
- Thời điểm khám phá: Năm 1669
- Điện dẫn suất: 1.107 Sm-1
- Đồng vị bền: 1
- Đồng vị không bền 6
Photpho là kim loại hay phi kim?
Photpho là một phi kim, nằm trong ô thứ 15, nhóm VA và chu kỳ 3 của bảng tuần hoàn hóa học. Photpho là một khoáng chất quan trọng trong cơ thể, đứng thứ hai sau canxi về sự dồi dào. Cơ thể chúng ta cần Photpho để thực hiện nhiều chức năng, bao gồm lọc chất thải và sửa chữa mô và tế bào.
Đa số mọi người đều đáp ứng nhu cầu Photpho thông qua chế độ ăn uống hàng ngày. Trên thực tế, tình trạng có quá nhiều Photpho trong cơ thể là khá phổ biến. Tuy nhiên, khi bị bệnh thận hoặc tiêu thụ quá nhiều Photpho và không đủ canxi, có thể gây ra tình trạng thừa Photpho.
Các dạng thù hình của Photpho
Photpho có ba dạng thù hình cơ bản, bao gồm: Photpho đỏ, Photpho trắng và Photpho đen, trong đó Photpho đỏ và trắng là hai dạng phổ biến nhất. Ngoài ra, Photpho cũng có thể tồn tại dưới một số dạng thù hình khác. Cả Photpho đỏ và trắng đều có cấu trúc mạng với các nhóm được sắp xếp theo kiểu tứ diện với 4 nguyên tử Photpho. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với không khí, ánh sáng hoặc nguồn nhiệt, Photpho trắng sẽ cháy bốc.
Các dạng thù hình của Photpho
Do tính phản ứng mạnh với oxy trong không khí và các hợp chất oxy khác, Photpho không tồn tại tự do trong tự nhiên dưới dạng nguyên chất. Thay vào đó, nó thường được tìm thấy trong các khoáng chất khác nhau. Một nguồn quan trọng của Photpho trong lĩnh vực thương mại là đá photphat, loại khoáng chất chứa photphat canxi ba, không tinh khiết. Đá photphat là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất thành phần Photpho trong phân bón, giúp cây trồng hấp thụ Photpho từ đất.
Ở Việt Nam, mỏ apatit Lào Cai là một trong những nguồn cung cấp Photpho quan trọng nhất. Đây là nơi chứa lượng Photpho đáng kể và là nguồn nguyên liệu chính cho việc sản xuất phân supephotphat.
Tính chất vật lý của Photpho trắng và Photpho đỏ là?
Xem thêm : KClO3 → KCl + O2 | KClO3 ra KCl | KClO3 ra O2
Photpho có thể tồn tại dưới các dạng thù hình khác nhau, tuy nhiên, hai dạng quan trọng là Photpho trắng và Photpho đỏ.
Tính chất hóa học của Photpho là gì?
Photpho là phi kim hoạt động tương đối mạnh, Photpho trắng hoạt động hóa học mạnh hơn Photpho đỏ. Khi tham gia phản ứng P thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử. Chi tiết như sau:
Tính chất hóa học của Photpho là gì?
Tính khử của Photpho
Photpho khử phi kim mạnh hơn O2, Cl2, S,…
Khi Photpho trắng tác dụng với oxi ở điều kiện nhiệt độ thường, phản ứng hóa học sẽ tỏa năng lượng ở dạng ánh sáng. Hiện tượng này được gọi là phát quang hóa học.
4P0 + 3O02 (thiếu) → 2P+32O-23
Khi cho Photpho đỏ tác dụng với oxi sẽ cần điều kiện là nhiệt độ cao.
4P0 + 5O02 (dư) → 2P+52O-25
Khi cho Photpho tác dụng với Cl2, nếu phản ứng thiếu Cl2 sẽ sinh ra Photpho triclorua, còn phản ứng dư Cl2 sinh ra Photpho pentaclorua. Phản ứng hóa học như sau:
2P0 + 3Cl02 (thiếu) → 2P+3Cl-13
2P0 + 5Cl02 (dư) → 2 P+5Cl-15
Photpho khử một số hợp chất có tính oxi hóa mạnh
Photpho trong phản ứng hóa học có khả năng khử một số hợp chất có tính oxi hóa mạnh như: KClO3, H2SO4, HNO3. Phản ứng hóa học xảy ra như sau:
6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl (Điều kiện: t0)
2P + H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O (Điều kiện: t0)
P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O (Điều kiện: t0)
Tính oxi hóa của Photpho
Photpho xảy ra phản ứng oxi hóa với các kim loại hoạt động mạnh. Phản ứng hóa học sẽ ạo ra các photphua kim loại.
3Ca + 2P → Ca3P2
Trạng thái tự nhiên của Photpho là gì?
Trạng thái tự nhiên của Photpho không tồn tại dưới dạng nguyên chất đơn thuần trong môi trường tự nhiên. Thay vào đó, Photpho thường được tìm thấy trong các hợp chất và khoáng chất khác nhau.
Một nguồn chính của Photpho là các loại đá photphat, chứa photphat canxi không tinh khiết. Các mỏ quặng apatit (3Ca3(PO4)2.CaF2), quặng Photphorit (Ca3(PO4)2). Mỏ apatit Lào Cai ở Việt Nam, cung cấp nguồn lớn Photpho để sử dụng trong sản xuất phân bón và các ứng dụng khác.
Photpho cũng được tìm thấy trong các protein của thực vật, cũng như trong cấu trúc của xương, răng, bắp thịt và tế bào não của cả người và động vật.
Cách điều chế Photpho hiện nay
Photpho đỏ có thể được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp gồm quặng Photphorit (hoặc apatit), cát và than cốc trong lò điện ở nhiệt độ khoảng 12000C. Trong quá trình này, hơi Photpho thoát ra và sau đó được ngưng tụ lại khi làm lạnh, tạo thành Photpho trắng dạng rắn.
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO (lò điện ở 12000C)
Vai trò và ứng dụng của Photpho trong đời sống con người và sản xuất
Photpho là một nguyên tố đóng vai trò quan trọng với sức khỏe con người và có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất công nghiệp. Cụ thể như sau:
Vai trò và ứng dụng của Photpho trong đời sống con người
Vai trò của Photpho với người lớn
Vai trò của Photpho đối với người lớn rất quan trọng và đa dạng. Dưới đây là một số vai trò chính của Photpho:
- Hỗ trợ sự phát triển và duy trì hệ xương và răng: Khoảng 3/4 lượng Photpho trong cơ thể tập trung trong xương và răng, giúp tạo nên hệ xương và hàm răng chắc khỏe.
- Tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng: Photphat đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, giúp cơ thể duy trì và sản xuất năng lượng cần thiết.
- Hỗ trợ sức mạnh cơ bắp: Photphat tham gia vào quá trình tạo và tăng cường sức mạnh cơ bắp.
- Tham gia vào quá trình chuyển hóa chất đạm, chất béo và đường bột: Photpho đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng như chất đạm, chất béo và đường bột, đảm bảo hoạt động bình thường của cơ thể.
- Giúp loại bỏ các chất cặn bã trong thận: Photpho giúp loại bỏ các chất cặn bã trong thận và hạn chế sự hình thành sỏi thận.
- Tham gia vào quá trình tổng hợp protein, DNA, RNA: Photpho đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp các protein, DNA và RNA, giúp kích thích sự tăng trưởng, duy trì và sửa chữa các mô và tế bào bị tổn thương.
- Hỗ trợ hấp thụ các loại vitamin B, D, iot, kẽm, magie: Photpho đóng vai trò quan trọng trong quá trình hấp thụ và cân bằng các loại vitamin B, D, iot, kẽm và magie trong cơ thể.
- Tham gia vào quá trình co cơ và điều hòa thần kinh: Photpho tham gia vào quá trình co cơ và tạo điều kiện cho sự dẫn truyền các tín hiệu thần kinh, đồng thời điều hòa nhịp tim.
Vai trò của Photpho với trẻ em
Vai trò của Photpho đối với sự phát triển của trẻ em là:
- Hỗ trợ hình thành và phát triển hệ xương: Photpho đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình hình thành và phát triển hệ xương. Nó giúp trẻ nhỏ có xương chắc khỏe và đảm bảo sự tăng trưởng cao lớn. Nếu trẻ thiếu Photpho, có thể dẫn đến tình trạng còi xương và chậm lớn.
- Nhu cầu Photpho theo độ tuổi: Giai đoạn từ 9 – 18 tuổi là giai đoạn trẻ cần lượng Photpho cao nhất, ước tính khoảng 1250 mg mỗi ngày. Trẻ nhỏ từ 0 – 6 tháng tuổi cần khoảng 100 mg Photpho, từ 7 – 12 tháng tuổi cần khoảng 275 mg và từ 1 – 8 tuổi cần khoảng 450 – 500 mg Photpho hàng ngày.
Ứng dụng Photpho trong sản xuất công nghiệp
Photpho có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất công nghiệp, tiêu biểu như:
Ứng dụng Photpho trong sản xuất công nghiệp
- Phân bón: Photpho được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phân bón. Nó cung cấp nguồn dinh dưỡng quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của cây trồng. Photpho hỗ trợ quá trình tăng trưởng của cây, cải thiện chất lượng mùa màng và tăng năng suất.
- Chất chống cháy: Photpho được sử dụng trong các chất chống cháy, đặc biệt là trong các vật liệu xây dựng và sản phẩm điện tử. Với khả năng chịu nhiệt và kháng cháy cao, Photpho giúp ngăn chặn sự lan truyền của lửa và bảo vệ an toàn trong các ứng dụng cháy nổ.
- Công nghiệp hóa chất: Photpho được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa, chất chống ăn mòn, chất làm mềm nước và các chất hoá học khác. Nó cũng được sử dụng trong công nghệ dầu và khí đốt để cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
- Dược phẩm: Một số hợp chất Photpho được sử dụng trong ngành dược phẩm. Chúng tham gia vào quá trình tổng hợp và sản xuất thuốc, vitamin và các sản phẩm y tế khác. Photpho cũng có vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe và phát triển của hệ xương.
- Công nghiệp điện tử: Photpho có ứng dụng trong công nghiệp điện tử, đặc biệt là trong sản xuất bán dẫn và linh kiện điện tử. Nó được sử dụng trong quá trình sản xuất vi mạch, đèn LED, pin và các thiết bị điện tử khác.
- Pháo hoa: Photpho có khả năng tạo ra hiệu ứng sáng đặc biệt khi được sử dụng trong các pháo hoa. Màu sắc và sự cháy bùng nổ của pháo hoa phụ thuộc vào hợp chất Photpho được sử dụng.
Như vậy, bài viết trên Admin đã cung cấp và tổng hợp đầy đủ các kiến thức về Photpho. Các em không chỉ giúp các em hiểu Photpho là gì mà còn nắm được tính chất vật lý, tính chất hóa học, cách điều chế, ứng dụng, cùng nhiều thông tin hữu ích khác. Để học hóa tốt hơn, các em nên tận dụng bảng tuần hoàn hóa học Online trên FQA.
Nguồn: https://vnedulink.edu.vn
Danh mục: Hóa