Trường ĐH Cần ThơMôn: Hóa Vô Cơ

Chuyên đề: Axit Photphoric và Phân lân *GVHD: Cô Nguyễn Thị Ánh Hồng

*Thành viên nhóm:1. Lê Huỳnh Em

2. Nguyễn Văn Hồng

3. Trần Minh Thiện

4. Nguyễn Thái Mỹ Tiên

5. Đặng Hoàng Tươi

Nội dung:• A-Axit photphoric

I. CTCT và tính chất vật lý

II. Tính chất hoá học

III. Điều chế

IV. Ứng dụng

V. Muối Phôtphat• B-Phân lân.

I. Vai trò của phân lân đối với cây trồng

II. Các loại phân lân.

A- Axit photphoric

I-CTCT và tính chất vật lý

1. Công thức cấu tạo: Axit photphoric (orthophotphoric): H3PO4

P

H

O

P=O hoặc P O+5

Cao nhấtH OO

H OO

H OO

H OO

H OO

H OO

2. Tính chất vật lý -Tinh thể không màu (trong suốt), nhiệt độ nóng

chảy:42,5oC, rất háo nước, axit đậm đặc trong nước là dd sánh như nước đường và H3PO4 tan vô hạn trong nước.

P O H OHSự tạo thành liên kết hiđro giữa

phân tử axit với phân tử nước

II. Tính chất hoá học 1.Tính oxi hoá- khử: - Khó bị khử ở nhiệt độ thường (<350-400oC) - Ở nhiệt độ cao là chất oxi hoá yếu( có thể tác

dụng với kim loại và đặc biệt tác dụng được với thạch anh và thuỷ tinh)

2.Tác dụng bởi nhiệt:

- Khi đun nóng đến 260oC: H3PO4 H4P2O7

- Khi đun đến 300oC:H4P2O7 HPO3

- Hai axít này tác dụng chậm với nước để chuyển thành axít ortho

Axit điphotphoric

Axit metaphotphoric

3. Tính axít

Có độ mạnh trung bình, làm quỳ tím hoá đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.

a. H3PO4 (orthophotphoric): Axít 3 nấc, độ mạnh trung bình.

- Trong dung dịch nước :

Nấc 1 : H3PO4 H+ + H2PO4- K1=7,6.10-3

Nấc 2 : H2PO4- H+ + HPO4

2- K2=6,2.10-8

Nấc 3 : HPO42- H+ + PO4

3- K3=4,4.10-13

II. Tính chất hoá học

- Tác dụng với dung dịch kiềm: Tuỳ theo tỷ lệ số mol giữa axit và dung dịch kiềm ta thu được các muối khác nhau.

nT=

NaOHn

H3PO4

T ≤ 1: Taïo ra NaH2PO4

T = 2: Taïo ra Na2HPO4

T ≥3: Taïo ra Na3PO4

1<T < 2:

Taïo ra NaH2PO4 vaø Na2HPO4

2 < T < 3:Taïo ra Na2HPO4 vaø Na3PO4

b. Axit điphotphoric (H4P2O7):

- Mạnh hơn axit orthophotphoric.

- Ta chỉ biết được 2 loại muối của axit điphotphoric: Đihiđrophotphat (H2P2O7

2-) và muối điphotphat trung hòa (P2O7

4-)

- Muối photphat trung hòa của kim loại kiềm là dễ tan.

c. Axit metaphotphoric: (HPO3)

- Mạnh hơn hai axit trên (H3PO4,H4P2O7)

- Dạng phổ biến: Axit trimetaphotphoric (HPO3)3 và axit tetraphotphoric (HPO3)4

- Muối metaphotphat của kim loại kiềm và Magiê là tan được trong nước.

Phương pháp phân biệt axit orthophotphoric với các axit đi và meta photphoric

• Phản ứng giữa muối của chúng với dung dịch AgNO3

• Làm đông lòng trắng trứng: metaphotphoric

còn lại là axit điphotphoric

Trắng: Đi và metaphotphric

III. Điều chế 1. Trong phòng thí nghiệm:

2. Trong công nghiệp: 2 phương pháp

a. Phương pháp trích ly:

Cho axit sufuric tác dụng

với quặng photphoric hoặc

apatit

đặc

t0

P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2O

Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O 3H3PO4 + 5(CaSO4.2H2O) + HF

Trong quặng còn ít quặng Cacbonat cũng phản ứng với H2SO4:

CaCO3 + H2SO4 + H2O CaCO3.2H2O + CO2 CaCO3.MgCO3 + H2SO4 CaCO3.2H2O + MgSO4+ CO2

HF tạo thành sẽ tác dụng vơi SiO2:

6HF + SiO2 H2SiF6 + 2H2O

Tách H3PO4 ra khỏi kết tủa, sau đó cô đặc dung dịch đến 1500C rồi làm lạnh để axít kết tinh, sản xuất axit photphoric bằng phương pháp này không tinh khiết.

Thiết bị chủ yếu dùng để cô đặc axit photphoric là: sục bọt và hút chân không.

+ Sục bọt: - Ưu điểm: nhanh chóng.

- Nhược điểm: tạo nhiều mùn axit.

+ Hút chân không: Có nhược điểm là tốn nhiều chì và kim loại chịu axit, điều kiện làm việc phức tạp, thiết bị dễ bị đọng kết tủa.

b. Phương pháp nhiệt luyện: Bằng cách oxi hoá photpho trong không khí.

P2O5P HPO3H3PO4

+O2 +H2O +H2O

Máy hút chân không

Công nghệ sản xuất photpho trắng

* Phương pháp: Dùng than khử Ca3(PO4)2 ở nhiệt độ cao: 1400-16000C, Photpho tạo thành thăng hoa cùng với CO.

Ca3(PO4)2 + 5C + 2SiO2 2P + 5CO + 3Ca2SiO3

Sơ đồ sản xuất:

t0

Lò điệnThiết bị

ngưng tụBể chứa

Thùng gia nhiệt

Sơ đồ lưu trình công nghệ sản xuất axit photphoric nhiệt luyện:

1: Thùng nấu chảy photpho; 2: Thùng cung ứng; 3: Thùng hoãn xung; 4: Vòi phun; 5: Buồng đốt; 6,9: Ống dẫn khí; 7: Tháp hydrat hoá; 8: Ống phun nước; 10: tháp lọc điện; 11: Điện cực ngưng tụ; 12: Điện cực phóng điện

H3PO4

P

P2O5

HPO3

H3PO4