PCl3 - Phosphorus trichloride là một hợp chất hóa học quan trọng trong công nghiệp. Nó có ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau nhờ những tính chất cơ bản. Trong bài viết này, hãy cùng Vietchem tìm hiểu chi tiết về nguyên tố hoá học này nhé. Bạn sẽ hiểu hơn về PCl3 cũng như đặc điểm, ứng dụng của nó đấy.

1. PCl3 là hợp chất gì?

Ảnh 1: Hình ảnh phân tử PCl3

PCl3 là tên viết tắt của Phosphor trichloride - photpho (III) clorua. Trong tiếng Anh, nó còn được biết đến với các tên gọi sau:

• Phosphorus trichloride
• Phosphorus chloride
• Trichloro Phosphine
• Trichloro Phosphorus
• Trichlor Phosphorus(III)
• Phosphorus(III) trichloride
• Phosphorous acid trichloride
• Phosphorus(III) chloride

Đây là một hợp chất vô cơ với thành phần chính bao gồm 2 nguyên tố hoá học là phospho và clo. Hợp chất này có hình dạng đặc trưng như kim tự tháp tam giác với phân tử khối là 137.3328 g/mol. Nó là hợp chất hoá học quan trọng nhất trong số 3 loại phospho chloride.

Trong công nghiệp, PCl3 được sử dụng rất nhiều và là một hoá chất công nghiệp thông dụng. Nó được dùng để sản xuất các hợp chất hữu cơ phosphor cho nhiều ngành nghề khác nhau.

2. Tính chất vật lý của PCl3

Ảnh 2: PCl3 có màu trắng, ở dạng lỏng và rất dễ bốc hơi khi tiếp xúc với không khí

PCl3 là một hợp chất vô cơ ở dạng lỏng, hơi nhầy, không màu đôi khi có màu hơi vàng, không mùi. Nó đặc trưng bởi những tính chất vật lý sau đây:

• Màu sắc: Không màu
• Trạng thái thông thường: Lỏng, rất dễ bốc hơi khi tiếp xúc với không khí
• Khối lượng riêng (kg/m3): 1.574
• Nhiệt độ sôi: 76.1 °C
• Nhiệt độ tan chảy: -93.6 °C

3. Tính chất hóa học PCl3

PCl3 phản ứng với halogen và monoclorua để tạo thành phốt pho pentaclorua

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

Nó phản ứng mạnh với nước và tạo thành axit photpho

• PCl3 + H2O → HCl + H3PO3

Nó phản ứng với các hợp chất hữu cơ có 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. Điều chế PCl3 như thế nào

4.1. Điều chế PCl3 trong công nghiệp

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

Ảnh 3: Phương trình điều chế Phosphor trichloride

Phương trình điều chế PCl3:

P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3

Hiện tại, việc sản xuất PCl3 được kiểm soát chặt chẽ theo Công ước vũ khí hoá học - phần niên biểu thứ 3.

4.2. Điều chế PCl3 trong phòng thí nghiệm

Trong phòng hoá học, có rất nhiều cách khác nhau để điều chế PCl3. Dưới đây là những phản ứng phổ biến nhất cho kết quả là 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 pha loãng) + P2O3 → 3 H2O + 2PCl3

Trong đó, 2 phản ứng đầu tiên thường được dùng để điều chế PCl3 trong phòng thí nghiệm nhất. Nguyên nhân là do nó không có sản phẩm phụ.

5. Ứng dụng của PCl3

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

5.1. Tổng hợp các chất hữu cơ

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

Chính sự biến đổi thiết yếu đó sẽ mở ra cơ hội để tạo thành hàng loạt hợp chất, phản ứng khác. Từ đó, ứng dụng hiệu quả trong việc sản xuất nhựa, hóa chất, dược phẩm…

5.2. Ứng dụng của PCl3 trong nông nghiệp

Ảnh 4: PCl3 là chất quan trọng trong quá trình tạo ra các loại thuốc bảo vệ thực vật

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

5.3. PCl3 là một chất trung gian hoá học

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

5.4. PCl3 là một chất chống cháy

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

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

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

Như vậy, bạn đã hiểu rõ về PCl3 cũng như những tính chất hoá học, tính chất vật lý của nó. Hy vọng bài viết này của Vietchem hữu ích đối với bạn.