§3. NITƠ – PHỐT PHO (NHÓM V A).

A. MỘT SỐ TÍNH CHẤT:

B. NITƠ:

1. Hóa tính:

* Với oxi:

* Với $H_{2}$: $N_{2}+3H_{2}\xrightarrow[400^{0}C]{Fe}2NH_{3}$

* Với kim loại điển hình (hoạt động mạnh):

$N_{2}+3Mg\overset{t^{0}}{\rightarrow}Mg_{3}N_{2}$ (Magiênitrua)

($Mg_{3}N_{2}+6H_{2}O\rightarrow 3Mg(OH)_{2}+2NH_{3}$)

2. Điều chế:

* Chưng phân đoạn KK lỏng.

* $NH_{4}NO_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}N_{2}+2H_{2}O$

$NH_{4}NO_{3}\overset{>200^{0}C}{\rightarrow}N_{2}+\frac{1}{2}O_{2}+2H_{2}O$

$(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}\overset{t^{0}}{\rightarrow}N_{2}+Cr_{2}O_{3}+4H_{2}O$

C. CÁC OXIT CỦA NITƠ

D. AMONIAC $NH_{3}$:

1. Lí tính: Khí không màu, mùi khai, xốc, tan tốt.

2. Hóa tính:

* Hủy

* Với axit: $NH_{3}+HCl\rightarrow NH_{4}Cl$

* Với $H_{2}O$: $NH_{3}+H_{2}O\rightarrow NH_{4}^{+}+OH^{-}$

* Tính khử:

$4NH_{3}+5O_{2}\xrightarrow[Pt]{800^{0}C}4NO+6H_{2}O$

$4NH_{3}+3O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2N_{2}+6H_{2}O$

$2NH_{3}+3Cl_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}N_{2}+6HCl$

$2NH_{3}+3CuO\overset{t^{0}}{\rightarrow}N_{2}+3Cu+3H_{2}O$

3. Điều chế:

* Dung dịch $NH_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}NH_{3}$

* $NH_{4}Cl+NaOH\overset{t^{0}}{\rightarrow}NaCl+NH_{3}$ + $H_{2}O$

*

E. DUNG DỊCH $NH_{3}$ - MUỐI AMONI:

1. Dung dịch $NH_{3}$:

* Hóa xanh quì tím.

* Với axit → muối:

$NH_{3}+H^{+}+HSO_{4}^{-}\rightarrow NH_{4}^{+}+HSO_{4}^{-}$

$2NH_{3}+2H^{+}+SO_{4}^{2-}\rightarrow 2NH_{4}^{+}+SO_{4}^{2-}$

* Với dung dịch muối:

$FeSO_{4}+2NH_{3}+2H_{2}O\rightarrow Fe(OH)_{2}$ + $(NH_{4})_{2}SO_{4}$

* Chú ý: Với các dung dịch muối chứa $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ag^{+}$ có thể tạo phức chất tan.

$CuCl_{2}+2NH_{3}+2H_{2}O\rightarrow Cu(OH)_{2}$ + $2NH_{4}Cl$

$Cu(OH)_{2}+4NH_{3}\rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}$ (màu xanh thẫm) + $2OH^{-}$

2. Muối amoni:

a. Lí tính: Tinh thể, không màu, vị mặn, dễ tan.

b. Hóa tính:

* Tính chất chung của muối.

* Hủy: $NH_{4}Cl\overset{t^{0}}{\rightarrow}NH_{3}$ + HCl

$NH_{4}NO_{3}\overset{250^{0}C}{\rightarrow}N_{2}O+2H_{2}O$

G. AXIT NITRIC $HNO_{3}$

1. Lí tính: Là chất lỏng không màu, mùi hắc, tan tốt, $t^{0}s$ = 86°C và phân hủy

$4HNO_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2H_{2}O+4NO_{2}+O_{2}$

2. Hóa tính:

a. Tính axit (như axit thông thường).

b. Tính chất oxi hóa mạnh.

* Với kim loại (trừ Au, Pt) → kim loại số oxi hóa cao.

- $HNO_{3}$ đặc + M → $M(NO_{3})_{n}+NO_{2}+H_{2}O$

- $HNO_{3}$ loãng + M → $M(NO_{3})_{n}+NO,N_{2},N_{2}O$ hoặc $NH_{4}NO_{3}$.

Ví dụ:

$4Mg+10HNO_{3}(l)\rightarrow 4Mg(NO_{3})_{2}+N_{2}O+5H_{2}O$

$4Zn+10HNO_{3}(l)\rightarrow 4Zn(NO_{3})_{2}+NH_{4}NO_{3}+3H_{2}O$

- $HNO_{3}$ đặc nguội + Al, Fe, Cr → không tác dụng.

* Chú ý: Au, Pt chỉ có thể tan trong nước cường toan (HCl + $HNO_{3}$)

$Au+3HCl+HNO_{3}\rightarrow AuCl_{3}+NO+2H_{2}O$

* Với phi kim:

$4HNO_{3}$(đ) + C $\overset{t^{0}}{\rightarrow}CO_{2}$ + $4NO_{2}+2H_{2}O$

$6HNO_{3}$(đ) + S $\overset{t^{0}}{\rightarrow}H_{2}SO_{4}+6NO_{2}$ + $2H_{2}O$

$5HNO_{3}$(đ) + P → $H_{3}PO_{4}+5NO_{2}+H_{2}O$

3. Điều chế:

* $KNO_{3}+H_{2}SO_{4}$đđ → $KHSO_{4}+HNO_{3}$

* $NH_{3}\rightarrow NO\rightarrow NO_{2}\rightarrow HNO_{3}$

$4NH_{3}+5O_{2}\xrightarrow[Pt-Ir]{800^{0}C}4NO+6H_{2}O$

$2NO+O_{2}\rightarrow 2NO_{2}$

$3NO_{2}+H_{2}O\rightarrow 2HNO_{3}+NO$

Hoặc: $4NO_{2}+O_{2}+2H_{2}O\rightarrow 4HNO_{3}$

H. MUỐI NITRAT $M(NO_{3})_{n}$:

1. Lí tính: Tinh thể không màu dễ tan (phân đạm).

2. Hóa tính: Nhiệt phân tích theo 3 kiểu:

a.

$M(NO_{3})_{n}\overset{t^{0}}{\rightarrow}M(NO_{2})_{n}+O_{2}$

M trước Mg

b.

$M(NO_{3})_{n}\overset{t^{0}}{\rightarrow}M_{2}O_{n}+NO_{2}$ + $O_{2}$

M (từ Mg → Cu)

c.

$M(NO_{3})_{n}\overset{t^{0}}{\rightarrow}M+NO_{2}$ + $O_{2}$

M đứng sau Cu

I. PHỐT PHO VÀ HỢP CHẤT

1. Phốt pho.

a. Lí tính:

b. Hóa tính:

P trắng > P đỏ.

* Với các chất oxi hóa:

$4P_{(t)}+3O_{2}\rightarrow 2P_{2}O_{3}$ + lân quang

$4P_{(t)}+5O_{2}\overset{t^{0}\geq 40^{0}C}{\rightarrow}2P_{2}O_{5}$ + lân quang

$2P_{(t)}+3Cl_{2}\rightarrow 2PCl_{3}$

3P (đỏ) + $5HNO_{3}+2H_{2}O\rightarrow 3H_{3}PO_{4}+5NO$

6P (đỏ) + $5KClO_{3}$ $3P_{2}O_{5}+5KCl$

* Với chất khử:

$2P_{(t)}+3H_{2}\xrightarrow[200at]{350^{0}C}2PH_{3}$

$2P_{(t)}+3Mg\overset{t^{0}}{\rightarrow}Mg_{3}P_{2}$

$2P_{(t)}+3Zn\overset{t^{0}}{\rightarrow}Zn_{3}P_{2}$ (thuốc chuột)

Muối phốt phua dễ bị thủy phân.

$Zn_{3}P_{2}+6H_{2}O\rightarrow 3Zn(OH)_{2}$ + $2PH_{3}$

c. Điều chế:

$Ca_{3}(PO_{4})_{2}+3SiO_{2}+5C\overset{2000^{0}C}{\rightarrow}3CaSiO_{3}+5CO$ + 2P

2. Hợp chất của P.

a. Anhiđrit phốtphoric $P_{2}O_{5}$:

* Là chất bột trắng, không mùi, không độc, hút nước mạnh.

* Là oxit axit:

$P_{2}O_{5}+H_{2}O\rightarrow 2HPO_{3}$ (axitmetaphốtphoric): độc

$HPO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{3}PO_{4}$ (axitphốtphoric)

b. Axitphốtphoric $H_{3}PO_{4}$

* Là chất rắn, không màu, tan tốt.

* Là một axit trung bình (3 lần axit) tạo 3 loại muối.

$NH_{4}H_{2}PO_{4}$: Amoni đihiđrophốtphát.

$(NH_{4})_{2}HPO_{4}$: Amonihiđrophốtphát.

$(NH_{4})_{3}PO_{4}$: Amoniphốtphát.

* Điều chế :

$Ca_{3}(PO_{4})_{2}+3H_{2}SO_{4}$ (đặc dư) → $2H_{3}PO_{4}+3CaSO_{4}$ (ít tan)