Lý thuyết chung về photpho

1. Cấu hình electron và tính chất vật lí.

- Photpho (P) có cấu hình electron: $1{{s}^{2}}2{{s}^{2}}2{{p}^{6}}3{{s}^{2}}3{{p}^{3}}$ .

Trong các hợp chất P có các số oxi hóa -3; +3; +5.

- Photpho có hai dạng thù hình quan trọng là P đỏ và P trắng

+ P trắng có cấu trúc mạng tinh thể phân tử . Do đó P trắng mềm dễ nóng chảy; bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ thấp  > ${{40}^{o}}C$ nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước. P trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. P trắng rất độc

+ P đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng. P đỏ bền hơn P trắng

2. Tính chất hóa học

            Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn phân tử nitơ nên ở điều kiện thường photpho hoạt động hoá học mạnh hơn nitơ.

            P có số oxi hóa 0 là số oxi hóa trung gian nên có tính khử và tính oxi hóa. P trắng hoạt động hóa học hơn P đỏ

a. Tính oxi hoá : Photpho chỉ thể hiện rõ rệt tính oxi hoá khi tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại. 

            Ví dụ :  $2\overset{0}{\mathop{P}}\,+3Ca\xrightarrow{{{t}^{o}}}\underset{canxi\ photphua}{\mathop{C{{a}_{3}}\overset{-3}{\mathop{{{P}_{2}}}}\,}}\,$

b. Tính khử

Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halozen, lưu huỳnh … cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác

● Tác dụng với oxi

+ Thiếu oxi : $4\overset{0}{\mathop{P}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,3{{O}_{2}}\to \underset{\tilde{n}iphotpho\ trioxit}{\mathop{2\overset{+3}{\mathop{{{P}_{2}}}}\,{{O}_{3}}}}\,$ 

          + Dư oxi    : $4\overset{0}{\mathop{P\,\,\,\,}}\,+\,\,\,\,5{{O}_{2}}\to \underset{diphotphopentaoxit}{\mathop{2\overset{+5}{\mathop{{{P}_{2}}{{O}_{5}}}}\,}}\,$

● Tác dụng với clo

+ Thiếu clo : $2\overset{0}{\mathop{P}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,3C{{l}_{2}}\to \underset{photpho\ triclorua}{\mathop{2\overset{+3}{\mathop{P}}\,C{{l}_{3}}}}\,$

+ Dư clo     : $2\overset{0}{\mathop{P}}\,\,\,\,\,+\,\,\,\,5C{{l}_{2}}\,\,\,\,\to \underset{photpho\ pentaclorua}{\mathop{2\overset{+5}{\mathop{P}}\,C{{l}_{5}}}}\,$

3. Điều chế và  Trạng thái tự nhiên :

     -  Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát  và than cốc khoảng \[{{1200}^{o}}C\]  trong lò điện:

     -  P không ở trạng thái tự do, nó tồn tại dưới dạng khoáng vật : photphorit \[C{{a}_{3}}{{\left( P{{O}_{4}} \right)}_{2}}\]  và apatit  \[3C{{a}_{3}}{{\left( P{{O}_{4}} \right)}_{2}}.Ca{{F}_{2}}\] .