Axit photphoric và muối photphat

I. AXIT PHOTPHORIC (H₃PO₄, M=98)

1. Tính chất vật lí

- Là chất rắn ở dạng tinh thể trong suốt, không màu, dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước.

2. Tính chất hóa học

a. Là axit trung bình

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

Nấc 1: H₃PO₄ $\underset{{}}{\overset{{}}{\longleftrightarrow}}$ H⁺ + H₂PO₄^-

Nấc 2: H₂PO₄^- $\underset{{}}{\overset{{}}{\longleftrightarrow}}$ H⁺ + HPO₄^2-

Nấc 3: HPO₄^2- $\underset{{}}{\overset{{}}{\longleftrightarrow}}$ 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

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + 3H₂O

- Tác dụng với kim loại (đứng trước H)

2H₃PO₄ + 3Mg → Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂

- Tác dụng với muối → muối mới + axit mới

H₃PO₄ + 3AgNO₃ → 3HNO₃ + Ag₃PO₄ ↓ (vàng)

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.

3. Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm: P + 5HNO₃ _đặc $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

- Trong công nghiệp: đi từ quặng apatit hoặc photphorit

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ _đặc $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 3CaSO₄ + 2H₃PO₄ (t⁰)

- Để điều chế H₃PO₄với độ tinh khiết cao ta dùng sơ đồ: P → P₂O₅ → H₃PO₄

II. 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

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

PO₄^3- + H₂O $\underset{{}}{\overset{{}}{\longleftrightarrow}}$ HPO₄^2- + OH^-