Axit photphoric là một axit có độ mạnh trung bình, đâycũng là một trong những axit khá phổ biến và được ứng dụng nhiều trong đời sống thực tế.
Vậy axit photphoric H3PO4 có những tính chất hoá học và tính chất vật lý nào? chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
* Trong bài này các em cần nắm vững các tính chất hoá học sau của axit photphoric
- H3PO4dễ bị phân ly
- Tác dụng với kim loại (trước Hyđro)
- Tác dụng với oxit bazơ
- Tác dụng với bazơ
- Tác dụng với muối
- H3PO4 bị nhiệt phân
Về chi tiết tính chất hoá học của axit photphoric các em hãy tham khảo bài viết dưới đây.
I.Tính chất vật lýaxit photphoric H3PO4
– Axit photphoric (H3PO4) còn gọi là axit orthophotphoriclà chất rắn dạng tinh thể, trong suốt, không màu,dễtan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.
– Axit photphoric thường dùng là dung dịch đặc, sánh, có nồng độ85%.
II. Tính chất hoá học của axit photphoric H3PO4
1. Là axit có độ mạnh trung bình
a) Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
b)Trong dung dịch H3PO4phân li thuận nghịch theo 3 nấc:
H3PO4↔ H++ H2PO4–
H2PO4–↔H++ HPO42-
HPO42-↔H++ PO43-
c) Tác dụng với oxit bazơ →muối + H2O
2H3PO4+ 3Na2O→2Na3PO4+ 3H2O
d)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
e)Tác dụng với kim loại đứng trước H2→muối + H2↑
2H3PO4+ 3Mg → Mg3(PO4)2+ 3H2↑
f)Tác dụng với muối→muối mới + axit mới
H3PO4+ 3AgNO3→3HNO3+ Ag3PO4
2. Tính oxi hóa – khử
Trong axit photphoricH3PO4thì P có mức oxi hóa cao nhất +5 nhưng H3PO4không có tính oxi hóa như axit nitric HNO3vì 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. Các phản ứng do tác dụng của nhiệt
+H3PO4bị nhiệt phân ở 200 – 2500C thànhH4P2O7(Axit điphotphoric)
2H3PO4
H4P2O7+ H2O
+ Nhiệt phân H4P2O7ở 400 – 5000C thành HPO3(Axit metaphotphoric)
H4P2O7
2HPO3+ H2O
Chú ý: Axit photphorơ H3PO3là axit 2 lần axit.
III. Muối Photphat
– Muối photphat là muốicủaaxit photphoric
– Axit photphoric tác dụng với dung dịch kiểm, tạo ra ba loại muối:
Muối photphat trung hòa: Na3PO4, (NH4)3PO4, Ca(PO4)2,…
Hai muối photphat axit: đihidrophotphat (NaH2PO4, NH4H2PO4, Ca(H2PO4)2,…) và hidrophotphat (Na2HPO4, (NH4)2HPO4, CaHPO4 …
* Tính tan của muối photphat
– Tất cả các muối đihiđrophotphat đều tan trong nước.
– Các muối hiđrophotphat và photphat trung hòa chỉ có muối natri, kali, amoni là dễ tan, còn muối của các kim loại khác đều không tan hoặc ít tan trong nước.
– Các muối photphat tan bị thủy phân cho môi trường kiềm: PO43-+ H2O⇔ HPO42-+ OH–
* Cách nhận biết ion photphat
– Nhận biết ion PO43-trong dung dịch muối photphat là bạc nitrat.
3Ag+ + PO43- → Ag3PO4↓(màu vàng)
IV. Bài tập về Axit Photphoric và muối Photphat
* Bài 1 trang 53 sgk hoá 11:Viết phương trình hoá học dạng phân tử và dạng ion rút gọn của phản ứng giữa axit photphoric với lượng dư của:
a. BaO ; b. Ca(OH)2; c. K2CO3
* Lời giải bài 1 trang 53 sgk hoá 11:
Các chất lấy dư nên muối tạo ra là muối trung hoà:
a) 2H3PO4+ 3BaO → Ba3(PO4)2+ 3H2O
– Phương trình phân tử trùng với phương trình ion thu gọn
b) 2H3PO4+ 3Ca(OH)2→ Ca3(PO4)2+ 6H2O
2H3PO4+ 3Ca2++ 6OH–→ Ca3(PO4)2+ 6H2O
c) 2H3PO4+ 3K2CO3→ 2K3PO4+ 3H2O + 3CO2↑
2H3PO4+ 3CO32-→ 2PO43-+ 3H2O + CO2↑
* Bài 2 trang 53 sgk hoá 11:Nêu những điểm giống nhau và khác nhau về tính chất hoá học giữa axit nitric và axit photphoric. Dẫn ra những phản ứng hoá học để minh hoạ?
* Lời giải bài 2 trang 53 sgk hoá 11::
+Những tính chất chung:Đều có tính axit
– Chuyển màu chất chỉ thị: Quỳ tím chuyển thành màu hồng
– Tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử (các nguyên tố có số oxi hoá cao nhất):
3NaOH + H3PO4→ Na3PO4+ 3H2O
Fe2O3+ 6HNO3→ 2Fe(NO3)3+ 3H2O
– Tác dụng với một số muối của axit yếu và không có tính khử:
2HNO3+ CaCO3→ Ca(NO3)2+ H2O + CO2↑
2H3PO4+ 3Na2SO3→ 2Na3PO4+ 3H2O + 3SO2↑
+ Những tính chất khác nhau:
• Với HNO3 thì:
– Axit HNO3là axit mạnh
HNO3→ H++ NO3–
– Axit HNO3có tính oxi hoá mạnh
Fe + 4HNO3→ Fe(NO3)3+ NO↑ + 2H2O
S + 2HNO3→ H2SO4+ 2NO↑
3FeO + 10HNO3→ 3Fe(NO3)3+ NO↑ + 5H2O
• Với H3PO4thì:
– Axit H3PO4là một triaxit trung bình
H3PO4⇆ H++ H2PO4–
H2PO4–⇆ H++ HPO42-
HPO42-⇆ H++ PO43-
– Axit H3PO4không có tính oxi hoá.
3Fe + 2H3PO4→ Fe3(PO4)2+ 3H2↑
S + H3PO4→ không phản ứng
3FeO +2H3PO4→ Fe3(PO4)2+ 3H2O
* Bài 3 trang 54 sgk hoá 11:Phương trình điện li tổng cộng của H3PO4trong dung dịch là:
H3PO4⇆ 3H++ PO43-
Khi thêm HCl vào dung dịch:
A. Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận.
B. Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch.
C. Cân bằng trên không bị dịch chuyển.
D. Nồng độ PO43-tăng lên.
* Lời giải bài 3 trang 54 sgk hoá 11:
– Đáp án:B.Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch.
– Khi thêm HCl vào làm tăng nồng độ H+trong dung dịch. Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ H+
⇒ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
* Bài 4 trang 54 sgk hoá 11:Lập các phương trình hóa học sau đây:
a. H3PO4+ K2HPO4→
1 mol 1mol
b. H3PO4+ Ca(OH)2→
1 mol 1mol
c. 2H3PO4+ Ca(OH)2→
2mol 1mol
d. 2H3PO4+ 3Ca(OH)2→
2mol 3mol
* Lời giải bài 4 trang 54 sgk hoá 11:
– Đây là dạng bài để các em luyện tập cách viết PTPƯ tuỳ vào tỉ lệ mol mà tạo ra các sản phẩm khác nhau.
a) H3PO4+ K2HPO4→ 2KH2PO4
1 mol 1mol
b) H3PO4+ Ca(OH)2→ CaHPO4+ 2H2O
1 mol 1mol
c) 2H3PO4+ Ca(OH)2→ Ca(H2PO4)2+ 2H2O
2mol 1mol
d) 2H3PO4+ 3Ca(OH)2→ Ca3(PO4)2+ 6H2O
2mol 3mol
* Bài 5 trang 54 sgk hoá 11:Để thu được muối photphat trung hoà, cần lấy bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1,00M cho tác dụng với 50,0ml H3PO40,50M?
* Lời giải bài 5 trang 54 sgk hoá 11:
– Theo bài ra, ta có: nH3PO4= V.CM = 0,05.0,5 = 0,025 (mol).
– Phương trình phản ứng:
H3PO4+ 3NaOH → Na3PO4+ 3H2O
– Từ PTPƯ suy ra:
nNaOH= 3nH3PO4= 3. 0,025 = 0,075 (mol)
⇒ VNaOH= n/CM = 0,075/1 = 0,075 lít = 75ml
⇒Kết luận: Cần 75ml NaOH 1,0M.
Hy vọng với phần nội dung ôn tập về tính chất hoá học của axit photphoric H3PO4và muối photphat ở trên hữu ích cho các em, mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để được hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.
