Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

08:42:1430/03/2019

Vậy Photpho P có tính chất hoá học, tính chất vật lý đặc trưng gì? được điều chế như thế nào và có ứng dụng gì trong đời sống thực tế, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây, đồng thời vận dụng giải các bài tập về photpho.

I. Cấu tạo nguyên tử và tính chất vật lý của photpho

1. Cấu hình nguyên tử Photpho

a) Sơ lược về photpho trong bảng HTTH

- Photpho ô thứ 15 nhóm VA chu kỳ 3

- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3

- Khối lượng nguyên tử: 31

b) Cấu tạo phân tử Photpho

- Photpho trắng có kiểu mạng phân tử còn Photpho đỏ có cấu trúc kiểu polime

- Do có 5 electron ở lớp ngoài cùng nên trong các hợp chất hoá trị của photpho có thể là 5 hoặc 3.

2. Tính chất vật lý của Photpho

- Photpho thường gặp 2 dạng thù hình phổ biến là P đỏ và P trắng:

a) Photpho trắng

- Là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, giống sáp, có cấu trúc mạng tinh thể phân tử: ở các nút mạng là các phân tử hình tứ diện P4 liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu. Do đó photpho trắng mềm dễ nóng chảy (t0nc = 44,10C)

- Photpho trắng không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như benzen, cacbon đisunfua, ete, …; rất độc gây bỏng nặng khi rơi vào da.

- Photpho trắng bốc cháy trong không khí ở t0 > 400C, nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước.

- Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. Khi đun nóng đến 2500C không có không khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ là dạng bền hơn.

b) Photpho đỏ

- Là chất bột màu đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng

- Photpho đỏ không tan trong các dung môi thông thường, dễ hút ẩm và chảy rữa.

- Photpho đỏ bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối. Nó chỉ bốc cháy ở t0 > 2500C.

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Cấu trúc polime của photpho đỏ

c) Chuyển hoá giữa Photpho trắng và đỏ

- Khi đun nóng không có không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi của nó ngưng tụ lại thành photpho trắng.

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu
II. Tính chất hoá học của Photpho

- Các mức oxi hóa có thể có của P: -3, 0, +3, +5.

- P hoạt động hóa học mạnh hơn N2 vì liên kết P - P kém bền hơn so với liên kết N ≡ N.

- P trắng hoạt động hơn P đỏ (vì P trắng có kiểu mạng phân tử còn P đỏ có cấu trúc kiểu polime).

1. Tính oxi hóa của Photpho

- P có phản ứng với nhiều kim loại → muối photphua:            

  2P + 3Mg → Mg3P2

- Các muối photphua bị thủy phân mạnh giải phóng photphin (PH­3).

  Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2

- Photphin là một khí không màu rất độc, có mùi tỏi, bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ gần 1500C.

  2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O

2. Tính khử của Photpho

- Phản ứng với phi kim: O2, halogen,..

  4P + 3O2 → 2P2O3

  4P + 5O2 → 2P2O5 (nếu O2 dư)

- P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang hóa học; P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 2500C.

  2P + 3Cl2 → 2PCl3

  2P + 5Cl2 → 2PCl5

- Phản ứng với các chất oxi hóa khác

 6P (đỏ) + 3KClO3 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu
3P2O5 + 5KCl  (phản ứng xảy ra khi quẹt diêm)

 6P (trắng) + 5K2Cr2O7 → 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5

  P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

 2P + 5H2SO4 đặc → 2H3PO4 + 3H2O + 5SO2

III. Điều chế và Ứng dụng của Photpho

1. Trạng thái tự nhiên của photpho

- Trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Hai khoáng vật chính là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2. 

2. Điều chế Photpho

- Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở trong lò điện:

 Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu
3CaSiO3 + 2P + 5CO (lò điện ở 15000C)

3. Ứng dụng của Photpho 

- Phần lớn photpho được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm.

- Ngoài ra, Photpho trắng có ứng dụng trong quân sự là phần lớn bởi tính dễ cháy, tạo màn khói, sương độc. Phốtpho trắng cháy ngay ở nhiệt độ thường khi tiếp xúc với Oxi và tạo ra ngọn lửa rất độc với con người.

- Photpho đỏ không cháy ở nhiệt độ thường và thường được sử dụng làm hóa chất trong công nghiệp và trồng trọt.

IV. Bài tập về Photpho

Bài 2 trang 49 SGK hóa 11: Lập phương trình hoá học của các phản ứng sau đây và cho biết trong các phản ứng này, P có tính khử hay tính oxi hoá?

1) P + O2 → P2O5

2) P + Cl2 → PCl3

3) P + S → P2S3

4) P + S → P2S5

5) P + Mg → Mg3P2

6) P + KClO3 → P2O5 + KCl

* Lời giải bài 2 trang 49 SGK hóa 11: 

1) 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

⇒ P nhường e nên là chất khử

2)

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

⇒ P nhường e nên là chất khử

3)

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

⇒ P nhường e nên là chất khử

4)

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

⇒ P nhường e nên là chất khử

5)

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

⇒ P nhận e nên là chất oxi hóa

6)

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

 

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

⇒ P nhường e nên là chất khử

Bài 5 trang 50 SGK hóa 11: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4.

a. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra?

b. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng?

c. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng?

* Lời giải bài 5 trang 50 SGK hóa 11:

a) Phương trình phản ứng:

 4P + 5O2 → 2P2O5    (1)

 P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O    (2)

b) Tính khối lượng dung dịch NaOH

- Theo bài ra ta có số mol photpho: nP = 6,2/31 = 0,2(mol).

⇒ nP2O5 = (1/2)nP =(1/2).0,2 = 0,1 (mol). 

- Theo PTPƯ ta có: nNaOH = 4.nP2O5 = 4.0,1 = 0,4 (mol).

⇒ Khối lượng NaOH: mNaOH = n.M = 0,4.40 = 16 (g).

- Từ công thức: C% =

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu
*100%

⇒ khối lượng dung dịch NaOH:

mNaOH dung dịch = (mct.100%)/(C%) = 16.(100/32) = 50,0 (g).

c) Tính nồng độ phần trăm của muối

- Theo PTPƯ: nNa2HPO4 = 2.nP2O5 = 0,1.2 = 0,2 (mol)

⇒ mNa2HPO4 = n.M = 0,2.142 = 28,4 (g)

- Theo định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng dung dịch sau phản ứng = khối lượng các chất tham gia phản ứng = mNaOH + mP2O5 = 50 + 0,1.142 = 64,2 (g).

⇒ C% Na2HPO4 = (28,4/64,2).100% = 44,24%

Trong cơ thể người, photpho là một khoáng chất rất dồi dào và có nhiều chức năng quan trọng với sự phát triển của cơ thể. Lượng photpho được nạp vào cơ thể chủ yếu thông qua con đường ăn uống. Vậy photpho có trong thực phẩm nào? Hãy cùng chúng tôi đi tìm câu trả lời qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Photpho là gì?

1. Photpho là gì?

Photpho là loại khoáng chất dồi dào trong cơ thể, giúp lọc chất thải, sửa chữa mô, tế bào,…Phốtpho vô cơ trong dạng photphat PO43-  giữ một vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như ADN, ARN và tạo thành một phần của cấu trúc cốt tủy của các phân tử này. Các tế bào sống sử dụng photphat để vận chuyển năng lượng tế bào thông qua adenosin triphotphat ATP. Các photpholipit là thành phần cấu trúc chủ yếu của mọi màng tế bào.

Trung bình trong cơ thể mỗi người có chứa khoảng gần 1 kg photpho và khoảng 3/4 số đó nằm trong xương và răng dưới dạng apatit. Một người trưởng thành ăn uống đầy đủ sẽ tiêu thụ và bài tiết ra khoảng 1-3 g photpho trong ngày dưới dạng photphat.

2. Tìm hiểu các dạng thù hình của photpho

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Các dạng thù hình của photpho

Photpho tồn tại dưới ba dạng thù hình cơ bản đó là photpho đỏ, photpho trắng và photpho đen, trong đó photpho đỏ và trắng là phổ biến nhất. Ngoài ra, photpho cũng có thể tồn tại dưới một số dạng thù hình khác. Cả photpho đỏ và trắng đều chứa các mạng gồm các nhóm phân bố kiểu tứ diện với 4 nguyên tử photpho. Khi tiếp xúc với không khí hoặc ánh sáng, nguồn nhiệt, photpho trắng sẽ bốc cháy.

Photpho đỏ tương đối ổn định và thăng hoa ở 1 atm, 170 °C và bốc cháy khi va chạm bởi nhiệt hoặc ma sát.

Do độ hoạt động hóa học cao đối với oxy trong không khí cũng như các hợp chất chứa oxy khác nên photpho trong tự nhiên không tồn tại ở dạng đơn chất mà nó chủ yếu tồn tại trong các loại khoáng chất khác nhau. Các loại đá photphat – loại khoáng chất chứa photphat tricanxi dạng không tinh khiết chính là một nguồn quan trọng về mặt thương mại của photpho. Nó cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng để tạo nên thành phần photpho trong phân bón, giúp cây trồng hấp thụ photpho từ đất.

Tại Việt Nam, mỏ apatit Lào Cai là nơi chứa nhiều photpho nhất và đây là nơi cung cấp nguyên liệu chính để sản xuất phân supephốtphat.

3. Vai trò quan trọng của photpho trong cuộc sống, sản xuất

3.1 Vai trò của photpho đối với người lớn

  • Khoảng ¾ lượng photpho trong cơ thể tập trung ở xương và răng giúp tạo nên hệ xương và răng chắc khỏe.
  • Giúp cơ thể duy trì, sản xuất ra năng lượng và tăng cường sức mạnh cơ bắp.
  • Tham gia vào quá trình chuyển hóa chất đạm, đường bột và chất béo, đảm bảo cho các hoạt động trong cơ thể diễn ra bình thường.
  • Loại bỏ các chất cặn bã trong thận, hạn chế sự hình thành sỏi thận.
  • Tham gia tổng hợp ADN, ARN và kích thích sự tăng trưởng, duy trì, sửa chữa các mô và tế bào bị tổn thương, giảm đau cơ sau luyện tập.
  • Giúp cân bằng và sử dụng các loại vitamin B, D, iot, magie, kẽm,….
  • Tham gia vào quá trình co cơ, tạo điều kiện cho sự dẫn truyền các tín hiệu thần kinh và  điều hòa nhịp tim

3.2 Vai trò đối với trẻ em của photpho

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Photpho rất cần thiết cho sự phát triển của trẻ nhỏ

  • Photpho là khoáng chất không thể thiếu cho sự hình thành và phát triển hệ xương, giúp trẻ xương chắc khỏe, cao lớn. Nếu thiếu photpho, trẻ sẽ bị còi xương, chậm lớn.
  • Giai đoạn trẻ từ 9 - 18 tuổi là khoảng thời cần nhiều photpho nhất, khoảng 1250 mg, từ 0 - 6 tháng tuổi cần 100 mg, từ 7 - 12 tháng cần 275 mg và từ 1 - 8 tuổi cần khoảng 450 - 500 mg.

3.3 Ứng dụng của photpho trong sản xuất công nghiệp

Hóa chất tinh khiết photpho được dùng trong sản xuất các loại thủy tinh và điển hình là dùng trong các loại đèn hơi natri.

Tro xương chứa photphat canxi và nó được sử dụng trong sản xuất đồ sứ.

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Photphat canxi được dùng trong sản xuất đồ sứ

  • Ở một số quốc gia, tripolyphotphat natri được sản xuất từ axit photphoric được sử dụng trong làm bột giặt, tuy nhiên, ở một số nước, nó lại bị cấm.
  • Photphat trinatri được sử dụng trong các chất làm sạch để làm mềm nước cũng như chống ăn mòn cho các loại đường ống và nồi hơi.
  • Photpho được sử dụng rộng rãi để sản xuất các loại chất làm dẻo, chất làm chậm cháy, thuốc trừ sâu và các chất chiết, chất xử lý nước.
  • Là thành phần quan trọng trong sản xuất thép, đồng thau và một số loại sản phẩm khác.
  • Photpho trắng được dùng trong sản xuất bom lửa, đạn lửa.
  • Photpho đỏ được dùng để sản xuất vỏ bao diêm, pháo hoa và metamphetamin (C10H15N).
  • Được sử dụng như là chất thêm vào cho các loại bán dẫn loại n.
  • Đồng vị 32P và 33P được sử dụng làm chất phát hiện dấu vết phóng xạ tại các phòng thí nghiệm hóa sinh học.

4. Photpho có trong những thực phẩm nào?

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Photpho có trong thực phẩm nào?

Photpho có trong hầu hết các loại thực phẩm, trong đó thì những loại thực phẩm giàu protein có chứa lượng photpho dồi dào. Một số loại thực phẩm giàu photpho có thể kể đến như:

  • Thịt các loại gia súc, gia cầm, cá, hải sản biển, trứng, sữa, các sản phẩm từ sữa như phomai, sữa chua
  • Các loại hạt, quả hạch, các loại đậu,…

Ngoài ra, còn một số loại thực phẩm không chứa protein nhưng vẫn chứa nhiều photpho như:

  • Các loại hạt nguyên cám, hoa quả sấy, khoai tây, tỏi, đồ uống có ga, bông cải xanh,...
  • Các loại bánh mỳ, ngũ cốc nguyên cám.

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Một số loại thực phẩm chứa photpho

5. Dư thừa photpho gây ra hậu quả nghiêm trọng gì?

  • Nếu dư thừa photpho trong cơ thể, khả năng hấp thụ các chất như Sắt, Kẽm, Magie…sẽ bị giảm.
  • Cơ thể người sẽ gặp phải các triệu chứng như đau khớp, đau cơ, buồn nôn, tiêu chảy hoặc ngứa, đỏ mắt nếu bị dư thừa.
  • Ngoài ra, chúng còn gây ra chứng xơ cứng mạch máu, tim phình to, gây hại cho xương, thận. Đặc biệt, với người có vấn đề về thận, nó sẽ nguy hiểm hơn.

6. Nếu thiếu hụt photpho thì sao?

  • Người bị thiếu hụt photpho có thể bị đau xương, xương giòn, dễ gãy.

Photpho trong tự nhiên tồn tại ở dạng não có ở đâu

Người bị thiếu hụt photpho có thể bị đau xương

  • Mất cảm giác ngon miệng khi ăn.
  • Mệt mỏi, khó thở, thở không đều, cáu gắt, cơ thể thay đổi trọng lượng. Trẻ bị thiếu photpho sẽ còi xương, phát triển xương, răng kém.

Với những chia sẻ qua bài viết trên, VietChem mong rằng các bạn chắc hẳn đã hiểu thêm rất nhiều kiến thức về photpho và biết được chúng có trong thực phẩm nào. Hy vọng rằng, qua những thông tin này, các bạn sẽ xây dựng cho mình một chế độ ăn uống hợp lý để đảm bảo duy trì lượng photpho trong cơ thể một cách ổn định, hạn chế tối đa sự dư thừa hoặc thiếu hụt lượng photpho. Chúc bạn sức khỏe!