PCl3 là gì? Tìm hiểu tính chất và ứng dụng của PCl3

Chu Văn An

PCl3 – Phốt pho triclorua là hợp chất hóa học quan trọng trong công nghiệp. Nó có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau nhờ những tính chất cơ bản của nó. Trong bài viết này hãy cùng Vietchem tìm hiểu chi tiết về nguyên tố hóa học này nhé. Bạn sẽ hiểu thêm về PCl3 cũng như những đặc điểm và ứng dụng của nó.

1. PCl3 là hợp chất gì?

Ảnh 1: Hình ảnh phân tử PCl3

PCl3 là tên viết tắt của Phosphor triclorua – photpho (III) clorua. Trong tiếng Anh, nó còn được biết đến với những cái tên sau:

• Phốt pho triclorua
• Phốt pho clorua
• Triclo photphin
• Phốt pho trichloro
• Phốt pho Triclo(III)
• Phốt pho(III) triclorua
• Axit photpho triclorua
• Phốt pho(III) clorua

Đây là một hợp chất vô cơ có thành phần chính bao gồm hai nguyên tố hóa học: phốt pho và clo. Hợp chất này có hình dạng đặc trưng giống hình chóp tam giác với khối lượng phân tử là 137,3328 g/mol. Nó là hợp chất hóa học quan trọng nhất trong số ba loại photpho clorua.

Trong công nghiệp, PCl3 được sử dụng rất nhiều và là hóa chất công nghiệp thông dụng. Nó được sử dụng để sản xuất các hợp chất lân hữu cơ cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

2. Tính chất vật lý của PCl3

Ảnh 2: PCl3 có màu trắng, lỏng, dễ bay hơi khi tiếp xúc với không khí

PCl3 là hợp chất vô cơ ở dạng lỏng, hơi nhớt, không màu và đôi khi hơi vàng, không mùi. Nó được đặc trưng bởi các tính chất vật lý sau:

• Màu sắc: Không màu
• Trạng thái bình thường: Lỏng, dễ bay hơi khi tiếp xúc với không khí
• Mật độ (kg/m3): 1,574
• Nhiệt độ sôi: 76,1°C
• Nhiệt độ nóng chảy: -93,6 °C

3. Tính chất hóa học của PCl3

PCl3 phản ứng với halogen và monoclorua tạo thành photpho pentaclorua

• PCl3 + Cl2 → PCl5 + SO2
• PCl3 + S2Cl2 → PCl5 + 2PSCl3

Nó phản ứng mạnh với nước và tạo thành axit photphoric

• PCl3 + H2O → HCl + H3PO3

Nó phản ứng với các hợp chất hữu cơ chứa nhóm OH và thay thế nhóm này bằng clo.

• PCl3 + NaOH → NaH2PO3 + NaCl + H2O
• PCl3 + KOH → KCl + K2HPO3 + H2O
• CH3CH2OH + PCl3 → CH3CH2Cl + H3PO3

4. Cách điều chế PCl3

4.1. Điều chế PCl3 trong công nghiệp

Hiện nay nhu cầu về Phosphor triclorua trên thế giới rất cao. Sản lượng sản xuất của nó hiện đã vượt mốc ⅓ triệu tấn. Để sản xuất Phosphor trichloride, người ta sẽ phản ứng giữa clo và dung dịch photpho trắng trong photpho trichloride. Đi kèm với đó là việc loại bỏ liên tục PCl3 khi nó được hình thành để tránh phản ứng tạo ra PCl5 (tác dụng không mong muốn).

Ảnh 3: Phương trình điều chế photpho triclorua

Phương trình điều chế PCl3:

P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3

Hiện nay, việc sản xuất PCl3 được kiểm soát chặt chẽ theo Công ước về vũ khí hóa học – phần 3 của niên đại.

4.2. Điều chế PCl3 trong phòng thí nghiệm

Trong phòng hóa học có nhiều cách điều chế PCl3 khác nhau. Dưới đây là những phản ứng phổ biến nhất tạo ra PCl3.

6 PCl5 + P4 → PCl3

6 Cl2 + P4 → 4 PCl3

6 HCl + P4O6 → 2 PCl3 + 2 H3PO3

3 Cl2 + P2 → 2 PCl3

6 HCl (dung dịch loãng) + P2O3 → 3 H2O + 2PCl3

Trong số đó, hai phản ứng đầu tiên thường được sử dụng nhiều nhất để điều chế PCl3 trong phòng thí nghiệm. Lý do là vì nó không có sản phẩm phụ.

5. Ứng dụng PCl3

Dưới đây, hãy cùng Vietchem tìm hiểu chi tiết về những ứng dụng của PCl3 trong công nghiệp cũng như đời sống.

5.1. Tổng hợp các chất hữu cơ

PCl3 đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng hóa học quan trọng như chuyển đổi hóa học axit cacboxylic thành axit clorua.

Sự thay đổi tất yếu đó sẽ mở ra cơ hội hình thành hàng loạt hợp chất và phản ứng khác. Từ đó, nó được ứng dụng hiệu quả trong sản xuất nhựa, hóa chất, dược phẩm…

5.2. Ứng dụng PCl3 trong nông nghiệp

Ảnh 4: PCl3 là chất quan trọng trong quá trình tạo thuốc trừ sâu

PCl3 là hóa chất quan trọng trong việc tạo ra các loại thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm độc hại và thuốc trừ sâu trong nông nghiệp. Từ đó góp phần nâng cao năng suất và bảo vệ cây trồng một cách triệt để nhất.

5.3. PCl3 là chất trung gian hóa học

Nó là một chất trung gian quan trọng trong nhiều quy trình công nghiệp khác nhau. Người ta thường sử dụng PCl3 trong quá trình tạo ra các chất trung gian cho nước hoa, thuốc nhuộm, hóa chất đặc biệt… Nguyên nhân là vì nó giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng chuyển hóa trong hóa học.

5.4. PCl3 là chất chống cháy

Đặc tính chống cháy của nó đã sớm được các nhà khoa học phát hiện và từ lâu đã được sử dụng trong sản xuất nhựa, vật liệu dùng trong điện tử và xây dựng trên khắp thế giới. Bằng cách đưa phốt pho vào cấu trúc của chuỗi polyme, vật liệu thu được đã cải thiện đáng kể đặc tính chống cháy.

5.5. Ứng dụng PCl3 trong lĩnh vực năng lượng tái tạo

Lĩnh vực này đã ghi nhận tính hữu ích của PCL3 khi sử dụng nó trong các tế bào quang điện. Nó hỗ trợ tổng hợp vật liệu bán dẫn với các đặc tính điện nâng cao rất quan trọng trong ngành. Từ đó hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng sử dụng trong cuộc sống.

Như vậy là bạn đã hiểu rõ về PCl3 cũng như các tính chất lý, hóa của nó. Hy vọng bài viết này của Vietchem hữu ích với bạn.