[CHUẨN NHẤT] Điều chế H3PO4 trong phòng thí nghiệm | Myphamthucuc.vn

Câu hỏi: Điều chế H₃PO₄ trong phòng thí nghiệm:

Lời giải:

    – Trong phòng thí nghiệm, axit phosphoric được điều chế bằng cách dùng HNO₃ đặc oxy hóa photpho ở nhiệt độ cao:

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về H₃PO₄ và cách điều chế nhé.

1.Axit photphoric là gì?

    – H₃PO₄ là công thức hóa học của axit photphoric hay axit orthophotphoric. Axit photphoric là một chất cô lập liên kết với nhiều cation hóa trị hai, bao gồm Fe ++, Cu ++, Ca ++ và Mg ++. H₃PO₄ là một axit ba nấc, có độ mạnh trung bình và không có tính oxi hóa vì nó có cấu trúc không gian tứ diện.

• Cấu trúc phân tử của Axit photphoriC

Cấu tạo phân tử của H₃PO₄

2. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA AXIT PHOTPHORIC

a.Tính chất vật lý

    – Dạng tồn tại: Có 2 dạng đó là Axit photphoric chất rắn tinh thể không màu và Chất lỏng trong suốt, không màu.

    – Mùi vị : Mang vị chua

    – Khối lượng riêng là 1,87 g/cm3

    – Nhiệt độ nóng chảy Axit photphoric = 42,35 độ C (dạng H₃PO₄.H₂O có nhiệt độ nóng chảy = 29,32 độ C);

    – Nhiệt độ phân huỷ ở 213 độ C

    – Axit photphoric Tan vô hạn trong etanol và nước.

b.Tính chất hóa học

    – Với tính chất là một axit trung bình, Axit Photphoric sẽ có những tính chất như sau:

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

    –  Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

    –  Tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối và nước         

2H₃PO₄ + 3Na₂O → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

• Khi tác dụng với bazơ cũng sẽ tạo thành muối và nước (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

• Tác dụng với kim loại đứng trước H₂ tạo thành muối và giải phóng khí H₂

2H₃PO₄ + 3Mg → Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂

• Khi tác dụng với muối sẽ cho ra  muối mới và axit mới

H₃PO₄ + 3AgNO₃ → 3HNO₃ + Ag₃PO₄

• Axit Photphoric cũng mang trong mình 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 dẫn đến mật độ điện dương trên P nhỏ nên khả năng nhận e kém.

• Axit Photphoric dưới tác dụng của nhiệt còn xảy ra các phản ứng nhiệt phân như:

    – Các axit HPO₃,H₄P₂O₇ lại có thể kết hợp với nước để tạo ra axit H₃PO₄.

  4. ĐIỀU CHẾ AXIT PHOTPHORIC

• Trong phòng thí nghiệm

    – Trong phòng thí nghiệm, axit phosphoric được điều chế bằng cách dùng HNO₃ đặc oxy hóa photpho ở nhiệt độ cao:

     + Cho H₂SO₄ đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apati
 

    + Để điều chế H₃PO₄ có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn, người ta đốt cháy photpho để được P₂O₅, rồi cho P₂O₅ tác dụng với nước.

    – Một lượng lớn axit photphoric sản xuất ra được dùng để điều chế các muối photphat và để sản xuất phân lân.

5.ỨNG DỤNG CỦA AXIT PHOTPHORIC

    – Axit photphoric là bán thành phẩm trong quá trình sản xuất phân bón, dược phẩm, thức ăn gia súc.

    – ​Làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, chất tẩm gỗ chống cháy, chất chống ăn mòn kim loại.

    – Nguyên liệu sản xuất thuỷ tinh gạch men, xử lý nước, xi mạ, sản xuất chất giặt tẩy.

    – Phosphoric acid được sử dụng trong ngành tẩy rửa, xử lý nước, Phootsphat hóa, ngành thực phẩm, răng hàm mặt…

    – Axit Phosphoric được sử dụng để làm nước ngọt, mứt, thạch rau câu, pho mát hoặc để tạo hương thơm cho thực phẩm.

    – Các muối natri của axit photphoric, natri phosphat (NaH₂PO₄) là axít yếu và được sử dụng với natri bicarbonate để làm cho bột nở. Các axit khác được sử dụng trong bột nướng bánh là axit fumaric và axit tartaric.