Hóa học 8
Phân tích phương trình & Bảo toàn khối lượng
P2O5
142g
+
+
3H2O
3 × 18g
→
=
2H3PO4
2 × 98g
Tra cứu nhanh các chất trong phản ứng
P2O5H2OH3PO4
Phương trình ion thu gọn
Không có
Hướng dẫn các bước cân bằng
- Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng: P₂O₅ + H₂O → H₃PO₄
- Bước 2: Cân bằng số nguyên tử Phốtpho (P): Nhận thấy vế trái có 2 nguyên tử P (trong P₂O₅), vế phải có 1 nguyên tử P (trong H₃PO₄). Ta thêm hệ số 2 trước H₃PO₄ để cân bằng P: P₂O₅ + H₂O → 2H₃PO₄
- Bước 3: Cân bằng số nguyên tử Hiđro (H): Vế phải có 2 x 3 = 6 nguyên tử H. Vế trái có 2 nguyên tử H (trong H₂O). Ta thêm hệ số 3 trước H₂O để vế trái có 6 nguyên tử H: P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄
- Bước 4: Kiểm tra số nguyên tử Oxi (O): Vế trái có 5 (trong P₂O₅) + 3 x 1 (trong H₂O) = 8 nguyên tử O. Vế phải có 2 x 4 = 8 nguyên tử O. Số nguyên tử O hai vế đã bằng nhau. Phản ứng đã được cân bằng hoàn chỉnh với hệ số tỉ lệ 1:3:2.
1. Điều kiện phản ứng
Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường và tỏa nhiệt mạnh. Không cần chất xúc tác hay nhiệt độ.
2. Hiện tượng sau phản ứng
Chất bột màu trắng diphốtpho pentoxit (P₂O₅) tan dần trong nước, tỏa nhiều nhiệt, tạo thành dung dịch trong suốt không màu của axit phốtphoric (H₃PO₄).
3. Quá trình phản ứng & Bản chất cơ chế xảy ra
- Cơ chế phản ứng: P₂O₅ thực chất tồn tại ở dạng cấu trúc dime P₄O₁₀. Khi tiếp xúc với nước, các liên kết cộng hóa trị P-O-P phân cực mạnh trong phân tử bị các phân tử nước (đóng vai trò tác nhân nucleophil) tấn công. Quá trình này bẻ gãy liên kết cầu nối oxi và hình thành liên kết P-OH mới thông qua các giai đoạn trung gian tạo axit metaphotphoric (HPO₃) và axit pyrophotphoric (H₄P₂O₇), cuối cùng đạt tới trạng thái bền vững nhất là axit orthophotphoric (H₃PO₄).
- Sự thay đổi số oxi hóa: Đây không phải là phản ứng oxi hóa - khử. Số oxi hóa của các nguyên tố được giữ nguyên trước và sau phản ứng: P (+5), O (-2), H (+1). Phản ứng đơn thuần là sự kết hợp hóa học (hóa hợp) giữa một oxit axit và nước.
Mẹo nhớ nhanh bài học: Phốt pho pentoxit háo nước hanh hao, Gặp ba phân nước ào ào nhiệt tuôn, Hai phân axit tạo luôn, Đỏ hồng quỳ tím nỗi buồn bay xa.
4. Thông thư chi tiết các chất tham gia phản ứng (Reactants)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Tính chất vật lý / hóa học |
|---|---|---|
| P₂O₅ | Diphốtpho pentoxit | Chất rắn, dạng bột mịn, màu trắng. Là oxit axit có tính háo nước cực kỳ mạnh, tỏa nhiều nhiệt khi gặp nước, thường dùng làm chất hút ẩm trong phòng thí nghiệm. |
| H₂O | Nước | Chất lỏng, không màu, không mùi, không vị. Đóng vai trò là dung môi và là tác nhân trực tiếp tham gia phản ứng thủy phân oxit. |
5. Thông tin chi tiết các chất sản phẩm sau phản ứng (Products)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Cách nhận biết |
|---|---|---|
| H₃PO₄ | Axit phốtphoric | Dung dịch trong suốt không màu. Nhận biết bằng cách dùng quỳ tím (quỳ tím hóa đỏ) hoặc nhỏ dung dịch AgNO₃ vào sẽ thấy xuất hiện kết tủa màu vàng nhạt của bạc phốtphat (Ag₃PO₄). Kết tủa này tan được trong dung dịch axit nitric (HNO₃) loãng. |
Bài tập vận dụng kiểm tra kiến thức liên quan
Khi cho từ từ bột P₂O₅ vào cốc nước có sẵn một mẩu quỳ tím, hiện tượng xảy ra trong cốc là gì?
Lời giải chi tiết: Khi cho bột P₂O₅ vào nước, xảy ra phản ứng hóa hợp tỏa nhiệt mạnh mẽ tạo thành dung dịch axit photphoric H₃PO₄. Phản ứng tỏa nhiệt làm cốc thủy tinh nóng lên rõ rệt. Dung dịch axit H₃PO₄ sinh ra sẽ phân li tạo ion H⁺ làm cho mẩu quỳ tím chuyển sang màu đỏ.