P2O5 + KOH → K3PO4 + H2O

1. Viết phương trình phản ứng P2O5 tác dụng KOH:

P2O5+ 6KOH → 2K3PO4 + 3H2O

Điều kiện phản ứng xảy ra P2O5 tác dụng KOH

Phản ứng trên xảy ra trong điều kiện Nhiệt độ thường

2. Tìm hiểu về P2O5 và KOH:

2.1. Tìm hiểu về P2O5:

Thứ nhất, P2O5 là oxit gì?

P2O5 là một oxit axit được hình thành khi photpho phản ứng với oxi ở nhiệt độ cao tạo thành phân tử trong đó 2 nguyên tử photpho liên kết với 5 nguyên tử oxi tạo thành hợp chất P2O5 gọi là điphotpho. Penta Oxit (Photpho pentoxit).

Thứ hai, các tính chất đặc trưng của Photpho Pentoxit:

Tính chất vật lý của P2O5:

– Bazơ rắn màu trắng, dễ cháy và có mùi hắc.

– Tỷ trọng: 2.39 g/cm³.

– Nhiệt độ nóng chảy: 340°C tương ứng với 613 K hoặc 644°F.

– Nhiệt độ khí: 360°C tương ứng với 633 K hoặc 680°F.

– Độ hòa tan:

+ Trong môi trường nước, quá trình thủy phân kèm theo tỏa nhiệt.

+ Trong môi trường mục tạo tương ứng.

– Áp suất hơi: 1mmHg ở 385 độ C.

Tính chất hóa học của P2O5:

P2O5 là oxit axit nên P2O5 có đầy đủ các tính chất hóa học của một oxit axit.

– Phản ứng với nước tạo thành dung dịch axit tương ứng.

Diphotphat Pentaoxit(P2O5) + nước(H2O) là một trong những phản ứng điển hình của oxit axit phản ứng với nước để tạo thành axit tương ứng (H2PO4). P2O5 phản ứng với nước ở điều kiện thường, không có tác dụng phụ nên rất dễ thực hiện ngay trong phòng thí nghiệm.

P2O5 + H2O → H3PO4

H3PO4 có tên là axit photphoric

– P2O5 tác dụng với muối tạo composite

H2O + P2O5 + 2NaOH → 2NaH2PO4

P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O

P2O5 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O

P2O5 khi phản ứng với dung dịch Cap với tỷ lệ khác nhau sẽ tạo ra các loại muối khác nhau.

– Điều chế P2O5 trong phòng thí nghiệm

Để điều chế P2O5 trong phòng thí nghiệm, photpho tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao thu được chất rắn màu trắng trong đó là P2O5. Nó được gọi đơn giản là Phốt pho diphotpho pentaoxit (P2O5).

4P + 5O2 → 2P2O5

Thứ ba, cách sản xuất/ Điều chế Phosphor pentoxide:

Trong phòng thí nghiệm, P2O5 được tổng hợp từ phản ứng của photpho với oxi ở điều kiện nhiệt độ cao. Chất rắn màu trắng thu được sau phản ứng chính là P2O5. Câu trả lời sẽ như thế này:

4P + 5O2 → 2P2O5

Thứ tư, ứng dụng quan trọng của Phosphor pentoxit P2O5:

– Một trong những tính chất nổi bật và được sử dụng rộng rãi của P2O5 là nó được sử dụng trong máy hút ẩm.

– Dùng để khử nước trong quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Thường được sử dụng nhất trong việc chuyển đổi các amit chính thành nitriles.

P2O5 + RC(O)NH2 → P2O5(OH)2 + RCN

– Tham gia tạo anđehit khi cộng hợp với axit cacboxylic tương ứng.

– P2O5 còn tham gia chuyển hóa nhiều axit vô cơ thành anhydrit của chúng. Ví dụ:

+ HNO3 chuyển thành N2O5.

+ H2SO4 chuyển thành SO3.

+ HClO4 chuyển thành Cl2O7.

+ HCF3SO3 chuyển thành (CF3)2S2O5.

– Nông nghiệp: Là nguyên liệu dùng trong phân bón, thúc đẩy quá trình sinh trưởng và tăng cường khả năng miễn dịch của cây trồng.

Thứ năm, phosphor pentoxide có nguy hiểm không?

– Mặc dù P2O5 không cháy nhưng phản ứng dữ dội với nước và các chất có chứa nước bên trong như gỗ, bông. Điều này gây ra phản ứng tỏa nhiệt, nổ khí gas.

Đây là chất ăn mòn nhiều kim loại.

– Nếu một trên da và mắt có thể là một quan trọng. Đặc biệt khi hít hoặc nôn có thể gây tổn thương đường hô hấp ở nhiệt độ rất thấp chỉ 1mg/m3. Vì vậy, trong quá trình làm việc cần chú ý trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao động bao gồm quần áo, kính mắt, găng tay, khẩu trang,… để tránh những rủi ro có thể xảy ra. .

– Lưu ý trong quá trình quản lý bảo quản: Bảo quản P2O5 nơi khô ráo, thoáng gió, không để gần nơi ẩm thấp hoặc đồ đạc có chứa nước vì có thể gây phản ứng tỏa nhiệt. Đồng thời không dành cho những nơi có nhiệt độ quá cao dễ gây trào ngược làm giảm chất lượng của sản phẩm.

2.2. Tìm hiểu về KOH:

Thứ nhất, khái niệm:

Kali hydroxit còn được gọi là Kali, kali hydroxit, kali hydrat, kali, kali ăn da.

Kali hiđroxit tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng có thể kết tinh, mùi đặc trưng, hút ẩm, tan hoàn toàn trong nước, khi tan tỏa nhiều nhiệt.

Đây là loại hóa chất công nghiệp có tính ăn mòn cao, được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, làm nguyên liệu sản xuất phân tử, hóa mỹ phẩm.

Kí hiệu hóa học: KOH

Thứ hai, tính chất hóa học của KOH:

Tính chất vật lý:

Khối lượng riêng của KOH: 2,044 g/cm3

Độ pH: 13

Nhiệt độ: 1.327oC (1.6000 K; 2.421 oF)

Điểm nóng chảy: 406 oC (679 K; 763 oF)

Độ hòa tan trong nước:7 g/ml (0oC); 121 g/ml (25oC); 178 g/ml (100oC)

Độ hòa tan của chất khác: có thể hòa tan trong rượu, glycerol và không hòa tan trong ether, amoniac lỏng.

​Tính chất hóa học:

Kali Hiđroxit là dung dịch có mùi nồng, có thể làm quỳ đỏ chuyển sang màu xanh.

– Kali Hiđroxit phản ứng với oxit axit tạo thành muối:

KOH + SO2 → K2SO3 + H2O

KOH + SO2 → KHSO3

– Tác dụng với axit tạo thành muối và nước:

KOH + HCl → KCl + H2O

– Phản ứng với kim loại mạnh tạo bazơ và kim loại mới:

KOH + Na → NaOH + K

– Phản ứng với muối sẽ tạo liên kết:

2KOH + FeCl2 → 2KCl + Fe(OH)2↓

Thứ ba, các phương pháp sản xuất KOH:

– Điện phân dung dịch kali clorua theo phương trình:

2H2O + 2KCl → 2KOH + H2 + Cl2

Tuy nhiên, quy trình sản xuất này rất tốn kém mà hiệu quả mang lại không cao nên ít được áp dụng. Thay vào đó, người ta thường sử dụng phương pháp sản xuất dưới đây để đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.

– Sản xuất từ Kali format theo sơ đồ:

2KCOOH + 2Ca(OH)2 + O2 → 2KOH + 2CaCO3+ 2H2O

Thứ tư, một số lưu ý khi sử dụng và bảo quản KOH:

Một số độc tính của Kali Hydroxide:

Kali Hydroxide là chất oxy hóa mạnh, có thể gây ăn mòn da khi tiếp xúc trực tiếp, rất nguy hiểm khi sử dụng, có thể gây dị ứng da.

Chất này nếu tiếp xúc với mắt có thể làm tổn thương niêm mạc, gây cay mắt, đỏ mắt.

Nếu hít phải một lượng nhỏ KOH sẽ gây dị ứng nhẹ, hơi ngạt, sổ mũi,…

Vì đây là chất có thể tỏa nhiệt khi rám nắng nên nếu thiếu sẽ gây kích ứng vùng bị kích ứng, dạ dày, bao tử.

Lưu ý khi sử dụng:

Do Kali Hydroxit có độc tính nguy hiểm nên khi sử dụng cần lưu ý:

Tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt, tránh hít phải một lượng lớn, không vứt bỏ.

Khi tiếp xúc và sử dụng chất này cần mặc quần áo bảo hộ lao động đúng quy định, đeo găng tay cao su để tránh gây tổn thương cho cơ thể.

Lưu trữ Kali Hydroxide

Chất này nên được quản lý ở nhiệt độ phòng, ở nơi khô ráo, thông thoáng.

Bảo quản trong lọ, tránh ánh nắng trực tiếp.

Thứ năm, một số ứng dụng của KOH:

Ứng dụng trongg công nghiệp:

– Làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm chứa kali phục vụ sản xuất nông nghiệp.

– Là sản phẩm phục vụ cho ngành vải sợi, vải,…

– Trong ngành luyện kim, chất này được sử dụng trong tẩy gỉ và xử lý bề mặt các kim loại và hợp kim không bị ăn mòn.

– Là nguyên liệu chính để sản xuất các hợp chất chứa Kali như Kali cacbonat (K2CO3), … trong sản xuất công nghiệp.

– Là một trong những nguyên liệu cần thiết để sản xuất biodiesel.

– Là chất dùng để xử lý da động vật, phục vụ cho công nghiệp thuộc da.

– Kali Hydroxit vẫn được sử dụng trong các nhà máy lọc dầu để loại bỏ các hợp chất chứa lưu huỳnh và một số chất không cần thiết khác.

Ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm:

Ứng dụng điển hình của Kali Hydroxide chủ yếu được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm. Nó được coi là một trong những thành phần không thể thiếu trong nhiều loại mỹ phẩm hiện nay.

Hóa chất này giúp làm nhạt carbomer nhẹ và trung hòa độ pH. Không làm ảnh hưởng hay thay đổi các thành phần khác, không làm tăng quá nhiều thể tích sản phẩm, giúp tạo bọt, cân bằng độ pH, hút nước cho mỹ phẩm.

Chất này được tìm thấy trong 90% sản phẩm vệ sinh và chăm sóc cá nhân.

Kali Hydroxide cũng được sử dụng để làm chất tẩy rửa và bọt trong sữa tắm, kem dưỡng da và kem tẩy lông.

Ngoài ra, nó còn có các trò chơi xác định nhất trong phòng thí nghiệm giúp phản ứng điều chế các chất cần thiết.

3. Ví dụ minh họa:

Ví dụ 1: Cho P2O5 vào dung dịch KOH dư, dung dịch muối thu được sau phản ứng là:

A. K3PO4

B. K2HPO4 và KH2PO4

C. H3PO4 và KH2PO4

D. K3PO4 và KOH

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

P2O5 + 6KOH → 2K3PO4 + 3H2O

Ví dụ 2: Tổng (số nguyên, tối thiểu) của các chất phản ứng trong phương trình sau là:

​P2O5 + KOH → K3PO4 + H2O

A. 7

B. 12

C. 5

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

P2O5 + 6KOH → 2K3PO4 + 3H2O

Ví dụ 3: Cho 14,2 gam P2O5 phản ứng với dung dịch KOH dư. Khối lượng muối thu được là bao nhiêu?

A. 42,4

B. 21,2

C. 13,6

D. 27,2

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

4. Dạng bài tập P2O5 tác dụng với dung dịch KOH:

Trong thực tế, axit H3PO4 (do P2O5 + H2O trong dung dịch KOH) phản ứng với KOH và có thể gây ra các phản ứng sau:

H3PO4 + KOH → KH2PO4 + H2O (1)

H3PO4 + 2KOH → K2HPO4 + 2H2O (2)

H3PO4+ 3KOH → K3PO4 + 3H2O (3)

Giả sử dung dịch chứa a mol H3PO4 phản ứng với dung dịch chứa b mol KOH thu được dung dịch A, ta có thể biện luận về các chất theo mối quan hệ giữa a và b như sau:

(1) Nếu 0 < b/a < 1 thì chỉ có phản ứng (1) tạo KH2PO4 và H3PO4 dư

(2) Nếu b/a = 1 phản ứng (1) Tạo KH2PO4 vừa đủ

(3) Nếu Nếu 1 < b/a < 2 xảy ra phản ứng (1) và phản ứng (2) tạo ra KH2PO4 và K2HPO4

(4) Nếu b/a = 2 phản ứng (2) Cho đủ K2HPO4

(5) Nếu Nếu 2 < b/a < 3 xảy ra phản ứng (2) và phản ứng (3) tạo ra K3PO4 và K2HPO4

(6) Nếu b/a = 3 phản ứng (3) Cho đủ K3PO4

(7) Nếu b/a > 3 thì chỉ xảy ra phản ứng (3), sinh ra K3PO4 và KOH dư