Sách giáo khoa hóa học lớp 11

CacbonCacbonCacbon

CacbonCacbon

Cacbon –

Biết được tính chất của cacbon liên quan như thế nào với Cấu hình electron nguyên tử của nó. C. Biết được trạng thái tự nhiên, điều chế và ứng dụng của Cacbon. Cacbon ở Ô thứ 6, nhóm IVA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn. Cấu hình electron của nguyên tử cacbon là 1s° 2s° 2po, lớp ngoài cùng có 4 electron, nên trong các hợp chất nguyên tử cacbon có thể tạo được tối đa 4 liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử khác. Các số oxi hoá của cacbon là -4, 0, +2 và +4.II – TÍNH CHẤT VÂT LíNguyên tố cacbon có một số dạng thù hình là kim cương, than chì, fuleren,… Chúng khác nhau về tính chất vật lí.Liên kết yếu 呜 а)b) c) Hình 3.1. Cấu trúc của : Tình thể kim cương (a); Tình thể than chì (b); Phân tử fuleren CZ) (c) 1. Kim CuongKim cương là chất tinh thể trong suốt, không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. Trong tinh thể kim cương (hình 3.la), mỗi nguyên tử cacbon liên kết với bốn nguyên tử cacbon lân cận nằm trên các đỉnh của hình tứ diện đều bằng bốn66 3-hC-8 2.3.liên kết cộng hoá trị bền. Mỗi nguyên tử cacbon nằm ở đỉnh lại liên kết với bốn”’ nguyên tử cacbon khác. Do cấu trúc này mà kim cương rất cứng, là chất cứngnhất trong tất cả các chất.Than chi Than chì là chất tỉnh thể màu xám đen. Tỉnh thể than chì có cấu trúc lớp (hình 3.1b). Trong một lớp, mỗi nguyên tử cacbon liên kết cộng hoá trị với ba nguyên tử cacbon lân cận nằm ở đỉnh của một tam giác đều. Các lớp lân cận liên kết với nhau bằng tương tác yếu, nên các lớp dễ tách khỏi nhau. Do cấu trúc này mà than chì mềm, khi vạch trên giấy nó để lại vạch đen gồm nhiều lớp tinh thể.Fuleren Fuleren gồm các phân tử C60, C70, … Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng,gồm 32 mặt, với 60 đỉnh là 60 nguyên tử cacbon. Fuleren được phát hiện năm 1985.Các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than Xương, than muội, … được gọi chung là cacbon vô định hình. Than gỗ, than xương có cấu tạo xốp, nên chúng có khả năng hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch.III – TÍNH CHẤT HOẢ HQC1a)Trong các dạng tồn tại của cacbon, cacbon vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hoá học. Tuy nhiên, ở nhiệt độ thường cacbon khá trơ, còn khi đun nóng nó phản ứng được với nhiều chất.Trong các phản ứng oxi hoá – khử, đơn chất cacbon có thể tăng hoặc giảm số oxi hoá, nên nó thể hiện tính khử hoặc tính oxi hoá. Tuy nhiên, tính khử vẫn là tính chất chủ yếu của cacbon.Tính khứ Tác dụng với oxi Cacbon cháy được trong không khí, phản ứng toả nhiều nhiệt:O to +4 C + O. –> CO,67b)b)Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử được CO, theo phản ứng:+4 O +2CO + C –> 2CO Do đó, sản phẩm khi đốt cacbon trong không khí, ngoài khí CO, còn có mộtít khí CO.Tác dụng với hợp chấtỞ nhiệt độ cao, cacbon có thể khử được nhiều oxit, phản ứng với nhiều chất oxi hoá khác như HNO3, H2SO4 đặc, KClO4.+4 Thí dụ : C+ 4HNO3(đặc)–> CO2 + 4NO2 +2H2O 0. +2 C+ ZnO — —» Zn + CO Tính oxi hoaTác dụng với hidro O nhiệt độ cao và có chất xúc tác, C tác dụng với khí H2 tạo thành khí CH4:O -4 C + 2H2 — MI » CHTác dụng với kim loạiỞ nhiệt độ cao, C tác dụng được với một số kim loại tạo thành cacbua kim loạiO 4 Thí dụ: 4A +3 C – ALCsnhÖm cacbuaTV – ỨNG DUNGKim Cương được dùng làm đồ trang sức, chế tạo mũi khoan, dao cắt thuỷ tinh, làm bột mài. Than chỉ được dùng làm điện cực, làm nồi để nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, làm bút chì đen. Tham Cốc được dùng làm chất khử trong luyện kim, để luyện kim loại từ quặng. Tham gỗ được dùng để chế tạo thuốc nổ đen, thuốc pháo,… Loại than có khả năng hấp phụ mạnh được gọi là than hoạt tính. Than hoạt tính được dùng trong mặt nạ phòng độc và trong công nghiệp hoá chất. Tham muội được dùng làm chất độn cao su, để sản xuất mực in, xi đánh giầy,…V –VTRANG THÁ1 TU NHIÊNTrong tự nhiên, kim cương và than chì là cacbon tự do gần như tinh khiết. Ngoài ra, cacbon còn có trong các khoáng vật như Canxit (đá vôi, đá phấn, đá hoa đều chứa CaCO3), magiezit (MgCO2), đolomir (CaCO3.MgCO3) (hình 3.2),… và là thành phần chính của các loại than mỏ (than antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn, chúng khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượng cacbon), dầu mỏ, khí thiên nhiên, Hợp chất của cacbon là thành phần cơ sở của các tế bào động vật và thực vật, nên cacbon có vai trò rất lớn đối với sự sống. Nước ta có mỏ than antraxit lớn ở Quảng Ninh, một số mỏ than nhỏ hơn ở Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Nam, …a) Canxit b) Dolomit c) MagiezitHình 3.2. Một số khoáng vật chứa cacbon|- ĐIÊU CHÊKim Cương nhân tạo được điều chế từ than chì, bằng cách nung than Chì ở khoảng 2000 °C, dưới áp suất 50 đến 100 nghìn atmotphe với chất xúc tác là sắt, Crom hay niken. Tham chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốc ở 250) – 3000 °C trong lò điện, không có mặt không khí. Tham Cốc được điều chế bằng cách nung than mỡ khoảng 1000°C trong lò cốc, không có không khí.Tham mở được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở các độ sâu khác nhau dưới mặt đất.Tham gỗ được tạo nên khi đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí.Tham muội được tạo nên khi nhiệt phân metan có chất xúc tác :,M» C+ 2Hث1- ,CH Tại sao hầu hết các hợp chất của cacbon lại là hợp chất Cộng hoá trị ? Tính oxi hoá của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau ? Tính khử của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau ? Lập phương trình hoá học của các phản ứng sau đây? Đốt một mẫu than đá (chứa tạp chất không cháy) có khối lượng 0,600 kg trong oxi dư, thu được 1,06 m° (đktc) khí cacbonic. Tính thành phần phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than đá trên.

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số lượt đánh giá: 1154

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email