Phốt pho (Phosphorus)là nguyên tố hóa học số 15, ký hiệu P. Phốt pho có trong tất cả các tế bào của cơ thể con người, là chất cần thiết để duy trì xương và răng, nó tham gia vào hầu hết các phản ứng hóa học sinh lý.
Phốt pho cũng là một chất quan trọng giúp tim đập đều đặn, duy trì chức năng bình thường của thận và dẫn truyền kích thích thần kinh.
Nếu không có phốt pho, niacin (còn được gọi là vitamin B3) không thể được hấp thụ; chức năng bình thường của phốt pho cần vitamin D (thực phẩm vitamin) và canxi (thực phẩm canxi) để duy trì.
Phốt pho trắng tinh khiết là một tinh thể không màu và trong suốt, chuyển dần sang màu vàng khi tiếp xúc với ánh sáng nên còn được gọi là phốt pho vàng.
Phốt pho vàng có độc tính cao và có thể gây tử vong nếu nuốt phải 0,1g. Nếu da thường xuyên tiếp xúc với phốt pho nguyên tố, nó cũng có thể gây ngộ độc hấp thụ. Phốt pho trắng không tan trong nước và dễ tan trong CS2.
Phốt pho trắng bị oxy hóa chậm trong không khí ẩm, và một phần năng lượng của phản ứng được giải phóng dưới dạng năng lượng ánh sáng, vì vậy có thể thấy phốt pho trắng phát ra ánh sáng trong bóng tối.
Phốt pho trắng phản ứng gay gắt với chất oxy hóa. Nó có thể bốc cháy tự phát trong clo; nó sẽ phát nổ khi gặp clo lỏng hoặc brom và nó sẽ phản ứng gay gắt với axit nitric đặc nguội để tạo thành axit photphoric; phản ứng không cân đối trong dung dịch kiềm đặc nóng để tạo thành photphin và hypophosphit.
Các phản ứng chính của photpho trắng là:
– Phốt pho trắng tự bốc cháy trong không khí để tạo thành oxit.
P4 + 3O2 = P4O6 (phản ứng kết hợp)
– Phốt pho trắng phản ứng dữ dội với nguyên tố halogen, và cũng có thể tự bốc cháy trong clo để tạo ra phốt pho triclorua và phốtpho pentachlorua.
P4 + 6Cl2 = 4PCl3 (phản ứng kết hợp)
P4 + 10Cl2 = 4PCl5 (phản ứng kết hợp)
– Photpho trắng có thể bị oxi hóa bởi axit nitric thành axit photphoric.
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO ↑ (Phản ứng oxi hóa khử)
– Photpho trắng hòa tan trong kiềm đặc nóng và không cân đối để tạo ra photphin và hypophotphit.
P4 + 3OH- + 3H2O = PH3 + 3H2PO2-
– Phốt pho trắng cũng có thể thay thế vàng, bạc, đồng và chì từ muối của chúng. Ví dụ, phốt pho trắng phản ứng với muối đồng nóng để tạo thành photphua cốc, và đồng được kết tủa trong dung dịch lạnh.
2P + 5CuSO4 + 8H2O = 5Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4 (phản ứng oxi hóa khử).
– Phốt pho trắng có thể bị khử bởi hydro để tạo ra phosphine.
P4 + 6H2 = 4PH3
Điểm bắt lửa của phốt pho đỏ cực cao, không xảy ra hiện tượng cháy tự phát trong không khí mà chỉ cần thêm một lượng nhỏ MnO2 vào phốt pho đỏ, nó sẽ bốc cháy trong giây lát.
PCl3 và PBr3 có thể thu được bằng phản ứng của clo và brom ở thể khí với photpho trắng, và PI3 có thể thu được bằng cách trộn photpho trắng và iot trong CS2 theo tỉ lệ lý thuyết.
Phốt pho triflorua có thể được điều chế bằng phản ứng giữa asen triflorua và phốt pho triclorua:
PCl3 + AsF3 = PF3 + AsCl3
Phốt pho cũng tạo ra một số halogenua hỗn hợp như PF2Cl và PFBr2.
Photpho pentahalua có thể thu được bằng phản ứng trực tiếp giữa nguyên tố và halogen hoặc phản ứng của trihalua và halogen:
P4 + 10Cl2 = 4PCl5
PF3 + Cl2 = PF3Cl2 Phương pháp này đặc biệt thích hợp để điều chế các halogenua hỗn hợp.
3Cl2 + 2P ⟶ 2PCl3
Cho Magie (Mg) tác dụng với Phốt pho (P) ta thu được phản ứng như sau:
3Mg + 2P → Mg3P2