Photpho (P) – Vị trí, Tính chất và Ứng dụng

1. Vị trí và cấu hình electron của Photpho

Photpho (P) nằm ở ô số 15, chu kỳ 3, nhóm VA (dưới Nitơ). Cấu hình electron: [Ne] 3s²3p³.

Photpho có 5 electron lớp ngoài cùng. Độ âm điện của P (2,19) nhỏ hơn N (3,04) nên tính phi kim của Photpho yếu hơn Nitơ.

2. Các dạng thù hình của Photpho

Trong tự nhiên, Photpho không tồn tại ở dạng tự do mà chỉ có trong các khoáng vật như apatit, photphorit. Photpho có hai dạng thù hình quan trọng nhất là Photpho trắng và Photpho đỏ.

• Photpho trắng: Là chất rắn trong suốt màu vàng nhạt, cực kỳ độc và gây bỏng nặng khi rơi vào da. P trắng rất không bền, tự bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ thấp (từ 40^oC), nên luôn được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong nước.
• Photpho đỏ: Dạng bột màu đỏ, không độc, bền hơn P trắng rất nhiều. Không tự bốc cháy ở điều kiện thường. Trong thực tế, quẹt diêm được làm từ ma sát với vỏ hộp chứa P đỏ.

3. Tính chất hóa học của Photpho

Do liên kết trong phân tử Photpho lỏng lẻo hơn (không có liên kết ba vững chắc như N₂), nên ở điều kiện thường, Photpho hoạt động hóa học mạnh hơn Nitơ (mặc dù độ âm điện nhỏ hơn).

Photpho thể hiện cả tính oxi hóa (khi tác dụng với kim loại) và tính khử (khi tác dụng với Oxi, Clo).

3.1. Tính oxi hóa (Tác dụng với kim loại)

Photpho tác dụng với nhiều kim loại hoạt động tạo thành muối photphua. Trong phản ứng này, P có số oxi hóa -3.

3Ca + 2P ⟶ Ca₃P₂ (Canxi photphua, dùng làm bả chuột)

3.2. Tính khử (Tác dụng với phi kim và hợp chất)

Photpho cháy mãnh liệt trong oxi tạo ra khói trắng là đi photpho pentaoxit (P₂O₅). Nếu thiếu oxi, nó tạo ra P₂O₃.

4P + 5O₂ ⟶ 2P₂O₅ (t^o)

Photpho cũng bị các axit oxi hóa mạnh (như HNO₃ đặc, H₂SO₄ đặc) oxi hóa lên mức cao nhất là axit photphoric (H₃PO₄).

4. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Tại sao bả chuột (Ca₃P₂) lại gây chết chuột?
Khi chuột ăn bả, trong dạ dày chuột có nước và axit HCl, sẽ phản ứng với Ca₃P₂ sinh ra khí photphin (PH₃). Đây là một chất khí cực độc khiến chuột chết khát và phình bụng.