Tính chất của Cacbon (C): Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng chi tiết nhất
Bài viết Tính chất của Cacbon (C): Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Tính chất của Cacbon (C): Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng.
Bài giảng: Bài 15 : Cacbon - Cô Nguyễn Nhàn (Giáo viên VietJack)
1. Vị trí - Cấu hình electron nguyên tử
- Cacbon ở ô thứ 6, chu kỳ 2, nhóm IVA của bảng tuần hoàn.
- Cấu hình e: 1s22s22p2. C có 4 electron lớp ngoài cùng.
- Các số oxi hóa của C là: -4, 0, +2, +4.
2. Tính chất vật lý
- C có ba dạng thù hình chính: Kim cương, than chì và fuleren.
- Kim cương là chất tinh thể trong suốt, không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. Kim cương có cấu trúc tinh thể nguyên tử và cứng nhất trong tất cả các chất.
- Than chì là tinh thể màu xám đen, có ánh kim, dẫn điện tốt nhưng kém kim loại. Tinh thể than chì có cấu trúc lớp.
- Trong các dạng tồn tại của C, C vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.
- Trong các phản ứng hóa học C thể hiện hai tính chất: Tính oxi hóa và tính khử. Tuy nhiên tính khử vẫn là chủ yếu của C.
a. Tính khử
- Tác dụng với oxi
Ở nhiệt độ cao C lại khử CO2 theo phản ứng:
- Tác dụng với oxit kim loại:
+ C khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại:
CuO + C → Cu + CO (tº)
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO (tº)
+ Với CaO và Al2O3:
CaO + 3C → CaC2 + CO (trong lò điện)
2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO (2000ºC)
- Tác dụng với các chất oxi hóa mạnh thường gặp H2SO4 đặc, HNO3, KNO3, KClO3, K2Cr2O7, ... trong các phản ứng này, C bị oxi hóa đến mức +4 (CO2).
C + 2H2SO4 đặc → CO2 + 2SO2 + 2H2O (tº)
C + 4HNO3 đặc → CO2 + 4NO2 + 2H2O (tº)
C + 4KNO3 → 2K2O + CO2 + 4NO2 (tº)
- Khi nhiệt độ cao, C tác dụng được với hơi nước:
C + H2O → CO + H2 (1000ºC)
C + 2H2O → CO2 + 2H2
b. Tính oxi hóa
- Tác dụng với hidro
- Tác dụng với kim loại
- Kim cương và than chì là cacbon ở dạng tự do gần như tinh khiết.
- Cacbon còn có trong các khoáng vật như canxit (đá vôi, đá hoa, đá phấn đều chứa CaCO3), magiezit (MgCO3), đolomit (CaCO3.MgCO3). Dầu mỏ, khí thiên nhiên là hỗn hợp của các chất khác nhau chứa cacbon. Cơ thể động thực vật cũng chứa nhiều hợp chất của cacbon.
1. Ứng dụng
- Kim cương được dùng làm đồ trang sức. Trong kĩ thuật, kim cương được dùng làm mũi khoan, dao cắt thuỷ tinh, bột mài.
- Than chì được dùng làm điện cực; làm nồi, chén để nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt; chế tạo chất bôi trơn; làm bút chì đen.
- Than cốc được dùng làm chất khử trong luyện kim để luyện kim loại từ quặng.
- Than gỗ được dùng để chế thuốc nổ đen, thuốc pháo, chất hấp phụ.
- Than muội được dùng làm chất độn khi lưu hoá cao su, để sản xuất mực in, xi đánh giày.
2. Điều chế
- Kim cương nhân tạo được điều chế bằng cách nung than chì ở 2000oC, p từ 50 - 100 nghìn atm, xúc tác là Fe, Cr, Ni.
- Than chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốc ở 2500 - 3000oC trong lò điện, không có không khí.
- Than cốc được điều chế bằng cách nung than mỡ khoảng 1000oC trong lò cốc, không có không khí.
- Than gỗ được tạo nên khi đốt cháy gỗ trong điều kiện thiếu không khí.
- Than muội được tạo nên khi nhiệt phân methane ở điều kiện nhiệt độ và xúc tác thích hợp.
- Than mỏ được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm sâu dưới mặt đất.
Xem thêm các phần Lý thuyết Hóa học lớp 11 ôn thi Tốt nghiệp THPT hay khác:
- Lý thuyết Hợp chất của Cacbon
- Lý thuyết Silic và hợp chất của Silic
- Lý thuyết Công nghiệp silicat
- Lý thuyết tính chất hóa học của cacbon, silic và hợp chất của chúng
- Dạng 1: Bài tập lý thuyết về tính chất hóa học của Cacbon, Silic
- Dạng 2: Bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm
- Dạng 3: Bài toán khử oxit kim loại bằng C và CO
- Giải Tiếng Anh 11 Global Success
- Giải sgk Tiếng Anh 11 Smart World
- Giải sgk Tiếng Anh 11 Friends Global
- Lớp 11 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 11 (hay nhất) - KNTT
- Soạn văn 11 (ngắn nhất) - KNTT
- Giải sgk Toán 11 - KNTT
- Giải sgk Vật Lí 11 - KNTT
- Giải sgk Hóa học 11 - KNTT
- Giải sgk Sinh học 11 - KNTT
- Giải sgk Lịch Sử 11 - KNTT
- Giải sgk Địa Lí 11 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - KNTT
- Giải sgk Tin học 11 - KNTT
- Giải sgk Công nghệ 11 - KNTT
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - KNTT
- Giải sgk Âm nhạc 11 - KNTT
- Lớp 11 - Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 11 (hay nhất) - CTST
- Soạn văn 11 (ngắn nhất) - CTST
- Giải sgk Toán 11 - CTST
- Giải sgk Vật Lí 11 - CTST
- Giải sgk Hóa học 11 - CTST
- Giải sgk Sinh học 11 - CTST
- Giải sgk Lịch Sử 11 - CTST
- Giải sgk Địa Lí 11 - CTST
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - CTST
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - CTST
- Giải sgk Âm nhạc 11 - CTST
- Lớp 11 - Cánh diều
- Soạn văn 11 Cánh diều (hay nhất)
- Soạn văn 11 Cánh diều (ngắn nhất)
- Giải sgk Toán 11 - Cánh diều
- Giải sgk Vật Lí 11 - Cánh diều
- Giải sgk Hóa học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Lịch Sử 11 - Cánh diều
- Giải sgk Địa Lí 11 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - Cánh diều
- Giải sgk Tin học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 11 - Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - Cánh diều
- Giải sgk Âm nhạc 11 - Cánh diều