H3PO4 là axit mạnh hay yếu?

VnDoc xin giới thiệu bài H3PO4 là axit mạnh hay yếu? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: H3PO4 là axit mạnh hay yếu?

Trả lời

- Axit Photphoric thường có hai tên gọi là acid phosphoric và axit orthophosphoric công thức hóa học H₃PO₄, thường được gặp dưới dạng sirô không màu, không mùi, khó bay hơi.

- Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:

H₃PO₄ ⇋ H⁺ + H₂PO₄^- ⇒ k₁ = 7, 6.10^-3

H₂PO₄^- ⇋ H⁺ + HPO₄^2- ⇒ k₂ = 6,2.10^-8

HPO₄^2- ⇋ H⁺ + PO₄^3- ⇒ k₃ = 4,4.10^-13

⇒ nấc 1 > nấc 2 > nấc 3.

1. 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.

2. Tính chất hóa học

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

- Thứ nhất, trong dung dịch H₃PO₄ sẽ phân li thuận nghịch theo 3 nấc:

H₃PO₄ ⇋ H⁺ + H₂PO₄^- ⇒ k₁ = 7, 6.10^-3

H₂PO₄^- ⇋ H⁺ + HPO₄^2- ⇒ k₂ = 6,2.10^-8

HPO₄^2- ⇋ H⁺ + PO₄^3- ⇒ k₃ = 4,4.10^-13

- Thứ hai, làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

- Thứ ba, tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối và nước

2H₃PO₄ + 3Na₂O → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

- Thứ tư, 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

- Thứ năm, tác dụng với kim loại đứng trước H2 tạo thành muối và giải phóng khí H₂

2H₃PO₄ + 3Mg → Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂

- Thứ sáu, 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: Dưới tác dụng của nhiệt độ trong khoảng từ 200 – 250 độ C. H₃PO₄ sẽ nhiệt phân theo phương trình sau đây:

2H₃PO₄ → H₄P₂O₇ + H₂O

- Dưới tác dụng của nhiệt độ trong khoảng từ 400 – 500 độ C. H₃PO₄ sẽ nhiệt phân theo phương trình sau đây:

H₄P₂O₇ → 2HPO₃ + H₂O.

3. Điều chế

Trong phòng thí nghiệm

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + H₂O + 5NO₂

Trong công nghiệp

+ Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO4 + 2H₃PO₄

Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp.

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

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

4. Ứng dụng của Axit Photphoric

Ứng dụng trong ngành nông nghiệp

Axit photphoric đậm đặc, có thể chứa tới 70%-75% P₂O₅ – nguyên liệu không thể thiếu dùng để sản xuất phân bón như sản xuất thuốc trừ sâu, điều chế phân lân.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Axit Phosphoric được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như:

- Là chất phụ gia trong các loại đồ uống, mứt, thạch rau câu, pho mát hoặc để tạo hương thơm sự đậm đà cho thực phẩm bằng cách kết hợp với Hfcs (đã xử lý enzymem) với mục đích để tạo thêm vị ngọt.

- 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.

- Loại axit này cũng giúp làm chậm sự phát triển của nấm mốc và vi khuẩn trong công thức đường nên được dùng làm chất bảo quản.

- Axit photphoric được sử dụng để sản xuất các sản phẩm từ sữa. Muối của axit photphoric có tác dụng thay đổi protein, độ pH để cải thiện chất lượng của sản phẩm. Ví dụ về các sản phẩm từ sữa có chứa axit photphoric là sữa, bơ và phô mai.

Đồng thời hóa chất axit photphoric còn có trong dược phẩm, thức ăn gia súc. xuất thuốc trừ sâu, điều chế phân lân.

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu H3PO4 là axit mạnh hay yếu? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải SBT Hóa Học 11, Trắc nghiệm Hóa học 11, Tài liệu học tập lớp 11