Trả lời nhanh
Có. Ca3(PO4)2 (canxi photphat) là chất rắn màu trắng, không tan trong nước nên khi ion Ca2+ gặp ion PO43- trong dung dịch trung tính hoặc kiềm sẽ tạo kết tủa trắng. Kết tủa này bị hoà tan khi gặp axit mạnh như HCl, HNO3, vì ion photphat bị proton hoá thành H2PO4– hoặc H3PO4.
Ca3(PO4)2 là chất gì, tan hay không tan?
Ca3(PO4)2 là muối của canxi với axit photphoric (H3PO4), khối lượng mol 310 g/mol. Đây là muối photphat trung hoà, thành phần chính của quặng photphorit và apatit.
Theo bảng tính tan, hầu hết muối photphat (trừ muối của kim loại kiềm và amoni) đều không tan trong nước. Canxi photphat nằm trong nhóm đó, nên ta ghi: Ca3(PO4)2 – kết tủa trắng, không tan trong nước.
Bảng so sánh tính tan các muối photphat của canxi
| Muối | Công thức | Tính tan trong nước |
|---|---|---|
| Canxi photphat | Ca3(PO4)2 | Không tan (kết tủa trắng) |
| Canxi hiđrophotphat | CaHPO4 | Ít tan |
| Canxi đihiđrophotphat | Ca(H2PO4)2 | Tan |
Đây là điểm dễ nhầm: chỉ muối trung hoà Ca3(PO4)2 mới là kết tủa “chắc chắn”. Muối đihiđrophotphat tan nên không tạo kết tủa. Vì vậy phân superphotphat chứa Ca(H2PO4)2 mới được cây hấp thụ dễ dàng.
Khi nào xuất hiện kết tủa Ca3(PO4)2?
Kết tủa xuất hiện khi dung dịch có đồng thời Ca2+ và PO43- với nồng độ đủ lớn, và môi trường không quá axit. Một số phản ứng tiêu biểu:
- 3CaCl2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl (kết tủa trắng xuất hiện ngay)
- 3Ca(NO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaNO3
- 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6H2O (khi tỉ lệ mol Ca(OH)2 : H3PO4 = 3 : 2)
Phương trình ion thu gọn chung: 3Ca2+ + 2PO43- → Ca3(PO4)2↓.
Vì sao CaCl2 không tạo kết tủa với H3PO4?
H3PO4 là axit trung bình, phân li ra rất ít ion PO43-. Nếu có kết tủa tạo thành, nó sẽ sinh ra HCl là axit mạnh hơn và hoà tan ngay kết tủa. Do đó phản ứng CaCl2 + H3PO4 không xảy ra. Muốn có kết tủa phải thêm bazơ (như NaOH, NH3) để trung hoà bớt axit.
Ca3(PO4)2 bị hoà tan khi nào?
Kết tủa tan trong dung dịch axit vì ion PO43- là gốc của axit yếu, bị axit mạnh lấy proton:
- Ca3(PO4)2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2H3PO4 (kết tủa trắng tan dần, dung dịch trong suốt)
- Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2 (sản xuất supe photphat kép)
- Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 (supe photphat đơn)
Mẹo nhớ: “Muối của axit yếu gặp axit mạnh thì tan” – tương tự CaCO3 tan trong HCl, nhưng Ca3(PO4)2 không sinh khí nên chỉ thấy kết tủa biến mất.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng mọi muối canxi của gốc photphat đều kết tủa. Thực tế Ca(H2PO4)2 tan.
- Viết phản ứng CaCl2 + H3PO4 tạo kết tủa. Phản ứng này không xảy ra như đã giải thích.
- Quên rằng khi cho Ca(OH)2 vào H3PO4 dư, sản phẩm là muối tan Ca(H2PO4)2, chưa có kết tủa. Nếu thêm tiếp Ca(OH)2 thì kết tủa CaHPO4, rồi Ca3(PO4)2 mới xuất hiện.
- Nhầm khối lượng mol: M = 3×40 + 2×(31 + 4×16) = 310 g/mol.
Bài luyện tập
Bài 1. Trộn 100 ml dung dịch CaCl2 0,3M với 100 ml dung dịch Na3PO4 0,1M. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Đáp án: n(Ca2+) = 0,03 mol; n(PO43-) = 0,01 mol. Theo tỉ lệ 3 : 2, 0,01 mol PO43- cần 0,015 mol Ca2+, nên Ca2+ dư, PO43- hết. n(Ca3(PO4)2) = 0,01 : 2 = 0,005 mol, khối lượng = 0,005 × 310 = 1,55 g.
Bài 2. Nhỏ từ từ dung dịch HCl dư vào ống nghiệm chứa kết tủa Ca3(PO4)2. Nêu hiện tượng và viết phương trình.
Đáp án: Kết tủa trắng tan dần, thu được dung dịch trong suốt, không có khí thoát ra. Ca3(PO4)2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2H3PO4.
Bài 3. Cho dung dịch Ca(OH)2 vào dung dịch H3PO4 dư. Có kết tủa không? Vì sao?
Đáp án: Không. Axit dư nên tạo muối tan Ca(H2PO4)2: Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2H2O.
Câu hỏi thường gặp
Ca3(PO4)2 có tan trong nước không?
Không. Ca3(PO4)2 là muối photphat trung hoà của canxi, không tan trong nước và tồn tại dưới dạng kết tủa màu trắng.
Ca3(PO4)2 có tan trong axit không?
Có. Kết tủa tan trong axit mạnh như HCl, HNO3, H2SO4 loãng hoặc trong H3PO4 dư, tạo muối tan hoặc muối axit Ca(H2PO4)2.
Kết tủa Ca3(PO4)2 có màu gì?
Kết tủa có màu trắng, dạng keo hoặc bột mịn, thường lắng xuống đáy ống nghiệm sau khi trộn dung dịch chứa Ca2+ và PO4 3-.
Ca(H2PO4)2 có kết tủa không?
Không. Ca(H2PO4)2 là muối đihiđrophotphat tan tốt trong nước, là thành phần chính của phân supe photphat.