1. Phương trình phản ứng H3PO4 tác dụng với NaOH:
Khi cho H3PO4 tác dụng trực tiếp trong điều kiện nhiệt độ bình thường với NaOH theo tỉ lệ số mol là 1:3 thì muối thu được là Na3PO4 và nước (H2O) và sẽ tạo ra phản ứng có phương trình như sau:
H3PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O
2. Bản chất của các chất trong phản ứng:
2.1. Bản chất của H3PO4:
Axit photphoric có công thức hóa học là H3PO4 và còn được biết đến với các tên gọi như trihiđroxiđioxiđophotpho, axít phosphoric, axít orthophotphoric…
Về tính chất vật ví, Axit photphoric tồn tại ở hai dạng nổi bật là chất rắn tinh thể không màu và chất lỏng trong suốt, không màu. Bên cạnh đó, H3PO4 còn tan vô hạn trong nước và etanol, nóng chảy ở nhiệt độ 42,35 độ C.
Về tính chất hóa học, đây là một axit trung bình nên Axit photphoric có những tính chất sau:
– Sẽ phân li thuận nghịch theo ba nấc trong dung dịch như sau:
- H3PO4 ↔ H+ + H2PO4-
- H2PO4- ↔ H+ + HPO42-
- HPO42- ↔ H+ + PO43-
– Làm quỳ tím chuyển màu và chuyển sang màu đỏ
– Tác dụng được với oxit bazo để tạo thành muối và nước
– Tác dụng được với kim loại đứng trước H2 tạo thành muối và giải phóng khí H2 như Mg
– Khi tác dụng với muối sẽ cho ra muối mới và axit mới
- H3PO4 + 3AgNO3 → 3HNO3 + Ag3PO4
Ngoài ra, Axit photphoric còn mang tính oxi hóa-khử khi trong H3PO4 có P có mức oxi hóa +5 là mức oxi hóa cao nhất nhưng H3PO4 lại không có tính oxi hóa như HNO3. Điều này có thể xảy ra 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.
2.2. Bản chất của NaOH:
Natri hidroxit có công thức hóa học là NaOH.
Về tính chất vật lý, NaOH tồn tại ở dưới dạng chất rắn màu trắng dạng viên, hạt, dễ hút ẩm mạnh, dễ chảy rữa. Bên cạnh đó, NaOH thường không có mùi vị, dễ tan trong nước lạnh và nóng chảy.
Về tính chất hóa học, NaOH có những phản ứng sau:
-Tham gia phản ứng với các axit và oxit axit để tạo thành muối và nước:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
– Tham gia phản ứng với cacbon dioxit
– Phản ứng với các axít hữu cơ tạo thành muối của nó và nước.
– Phản ứng với kim loại mạnh tạo thành bazơ mới và kim loại mới
– Phản ứng với muối tạo thành bazơ mới và muối mới với điều kiện muối tạo thành hoặc bazơ tạo thành phải là các chất không tan.
Bên cạnh đó, NaOH còn tác dụng được với những phi kim như Si, C, P, S, Halogen và có khả năng hòa tan một số hợp chất của kim loại lưỡng tính như Al, Zn,…
2.3. Bản chất của Na3PO4:
Na3PO4 được gọi là Natri photphat là hợp chất muối, được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như Trisodium phosphate, Trinatri Photphat, Natri phôtphat tribazo….
Về tính chất vật lý, đây là một loại hóa chất có màu trắng, tồn tại ở dạng khan hoặc dạng ngậm 12 nước Na3PO4.12H2O, nó tan tốt trong nước và dễ bắt cháy. Đặc biệt là nóng chảy ở nhiệt độ 73.5 độ C.
Về tính chất hóa học, Na3PO4 thường tham gia các phản ứng hóa học sau:
– Phản ứng với Axit để tạo ra muối mới và axit mới
3HCl + Na3PO4 → 3NaCl + H3PO4
– Phản ứng trao đổi với kim loại mạnh hơn
Na3PO4 + 3K → K3PO4 + 3Na
– Phản ứng trao đối với dung dịch bazơ
Na3PO4 + 3KOH → 3NaOH + K3PO4
– Phản ứng với muối tạo ra 2 muối mới
3AgNO3 + Na3PO4 → 3NaNO3 + Ag3PO4
Na3PO4 + NaH2PO4 → 2Na2HPO4.
3. Ứng dụng của phản ứng trong thực tiễn:
3.1. Ứng dụng của H3PO4 trong thực tiễn:
Axit photphoric thường được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp như sau:
(1) Trong lĩnh vực nông nghiệp, Axit photphoric thường dùng để sản xuất phân bón như sản xuất thuốc trừ sâu, điều chế phân lân,… giúp cây trồng phát triển mạnh mẽ, nhằm giảm thiểu sự chậm phát triển của nấm mốc, vi khuẩn, mầm mống sâu bệnh.
(2) Trong lĩnh vực công nghiệp, H3PO4 thường được sử dụng rộng rãi như là chất phụ gia trong các loại đồ uống, mứt, thạch rau câu hoặc để tạo hương thơm sự đậm đà cho thực phẩm cụ thể là tăng vị ngọt cho sản phẩm. Ngoài ra, Axit photphoric còn được dùng làm chất tẩm gỗ chống cháy, chất chống ăn mòn kim loại giúp kim loại được bền hơn. Là một trong những nguyên liệu sản xuất thuỷ tinh gạch men, xử lý nước thải, nước sinh hoạt, nước tại các bể bơi, xi mạ, sản xuất chất giặt tẩy các vết dầu mỡ bám trên quần áo.
3.2. Ứng dụng của Na3PO4 trong thực tiễn:
Trong thực tiễn, Na3PO4 được ứng dụng nhiều trong thực tiễn, cụ thể là một số lĩnh vực sau:
(1) Trong lĩnh vực xử lý nước, Na3PO4 là một trong những thành phần không thể thiếu dùng làm mềm nước cứng, trung hòa độ pH và kiềm cho nước thải công nghiệp từ các nhà máy, xí nghiệp, nước thải sinh hoạt, xử lý nước tại các hồ bơi…
(2) Trong lĩnh vực công nghiệp tẩy rửa: Natri photphat thường được dùng làm chất tẩy rửa các loại quần áo đặc biệt là dính dầu mỡ động vật, đồ dùng, dụng cụ nấu ăn…Bên cạnh đón, Na3PO4 còn được ứng dụng trong tẩy rửa tại các nhà máy công nghiệp như vệ sinh xe nâng, xe vận chuyển, máy móc công nghiệp… Trong thực tế, chúng ta có thể thấy được các chất hóa học này thể hiện trong nước tẩy rửa javen…
(3) Trong lĩnh vực công nghiệp phân bón
Na3PO4 còn cung cấp phần nhỏ lân cho các loại cây trồng nhưng nguồn cung cấp lân chủ yếu ở đây lại là muối photphat của canxi và amoni. Ngoài ta, Natri photphat còn giúp cây dễ hấp thụ được những khoáng chất chứa trong đất. Giúp cây dễ dàng sinh trưởng, phát triển và khỏe mạnh hơn.
Bên cạnh đó, sau thi phản ứng xảy ra, thu được Natri photphat thì nhà sản xuất cần phải tiến hành việc bảo quan hóa chất sao cho an toàn với một số cách như sau:
– Hóa chất này cần được chứa đựng trong các dụng cụ chứa đứng an toàn như các bao tải, PP có lớp PE bên trong.
– Kho đựng hóa chất Natri photphat phải khô ráo thoáng mát, tránh nhiệt độ cao, tránh tiếp xúc với ánh mặt trời, để xa tầm tay của trẻ em.
– Tránh bảo quản chung Natri photphat với các hóa chất khác. Việc để chung rất dễ xảy ra những phản ứng nguy hiểm đến tính mạng.
3.2. Ứng dụng của NaOH trong thực tiễn:
Trong thực tiễn, NaOH thường được ứng dụng phổ biến trong đời sống và sản xuất như sau:
(1) Trong lĩnh vực dược phẩm và hóa chất thì NaOH thường có trong các thành phần của thuốc như giảm đau, hạ sốt. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để làm tẩy trắng quần áo, khử trùng, xử lý nước tại các bể bơi…
(2) Trong lĩnh vực sản xuất, NaOH được sử dụng để làm trắng giấy, dùng trong việc sản xuất ra tơ nhân tạo, giúp vải được căng bóng, hấp thụ màu sắc một cách nhanh chóng. Ngoài ra, atri hydroxit được sử dụng phổ biến trong việc khai thác dầu mỏ….
Bên cạnh đó, khi tiến hành tiếp xúc với NaOH, thì người thực hiện cần phải tránh tiếp xúc trực tiếp trên da và tiến hành bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát không để gần môi trường có nhiều axit. Khi dính vào mắt, miệng, mũi…hoặc các bộ phận nhạy cảm trên cơ thể, người tiến hành cần phải rửa sạch bằng nước và đến bệnh viện tiến hành kiểm tra để đảm bảo an toàn.
4. Bài tập vận dụng:
Câu hỏi 1:Hóa chất nào sau đây có thể sử dụng để phân biệt dung dịch HNO3 và H3PO4?
Lời giải:
Đáp án: B.
Câu hỏi 2:Nhận định nào sau đây đúng về tính chất hoá học của H3PO4 ?
A. Axit yếu, không có tính oxi hoá.
B. Axit trung bình, có tính oxi hoá.
C. Axit yếu, tính oxi hoá mạnh.
D. Axit trung bình, không tính oxi hoá mạnh.
Lời giải:
Đáp án: D
Câu hỏi 3: Để thu được muối trung hòa, cần sử dụng bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1M tác dụng với 50 mL dung dịch H3PO4 1M.
A. 150 ml.
B. 55 ml.
C. 135 ml.
D. 45 ml.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu hỏi 4: Trong các biện pháp sau đây, biện pháp nào phòng chống tính nguy hại của Natri photphat?
A. Khi tiếp xúc với Natri photphat, cần phải trang bị đầy đủ những đồ dùng bảo hộ thích hợp như găng tay, quần áo bảo hộ và khẩu trang…
B. Nếu hóa chất bị văng, dây vào mắt, mũi, miệng thì nên rửa ngay với nước sạch ít nhất trong 15 phút và đi cấp cứu.
C. Trong trường hợp bị dây vào da thì nên cởi bỏ quần áo, rửa sạch với lượng nước lớn và xà phòng.
D. Tất cả các đáp án trên.
Lời giải:
Đáp án: D
Câu hỏi 5: Điều chế H3PO4 trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng nào sau đây:
A. P + HNO3 đặc, nóng
B. Ca3(PO4)2 + H2SO4loãng
C. PO5 + H2O
D. 2HPO3 + H2O
Lời giải:
Đáp án: A
Câu hỏi 6: Phương trình nào được cân bằng đúng?
A. 2H3PO4 + 3NaOH → 4Na3PO4 + 3H2O
B. H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + H2O
C. H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
D. 5H3PO4 + 3NaOH → 4Na3PO4 + 2H2O
Lời giải:
Đáp án: C
