Cacbon –

Cacbon tạo thành một số dạng thù hình, khác nhau về tính chất vật lí. Sau đây là một số dạng thù hình của cacbon. Kim cương là chất tỉnh thể không màu, trong suốt, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém, có khối lượng riêng là 3,51 g/cm”. Tỉnh thể kim cương thuộc loại tỉnh thể nguyên tử điển hình (hình 3.1), trong đó mỗi nguyên tử cacbon tạo bốn liên kết cộng hoá trị bền với bốn nguyên tử cacbon lân cận nằm trên các đỉnh của hình tứ diện đều. Mỗi nguyên tử cacbon ở đỉnh lại liên kết với bốn nguyên tử cacbon khác. Độ dài của liên kết C-C bằng 0,154 mm. Do cấu trúc này nên kim cương là chất 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. Tĩnh thể than chì có cấu trúc lớp (hình 3.2).Cấu trúc tinh thể Cấu trúc tinh thểim CươngThan chi Kim Cương ình 3.1. Kim Cương và Cấu trúc Hình 3.2. Than Chỉ và Cấu trúc tinh thể kim cương tinh thể than ChỉTrong một lớp, mỗi nguyên tử cacbon liên kết theo kiểu cộng hoá trị với ba nguyên tử cacbon lân cận nằm ở đỉnh của một tam giác đều. Độ dài của liên kết C-C bằng 0,142 nm. Khoảng cách giữa hai nguyên tử cacbon thuộc hai lớp lân cận nhau là 0.34 mm. Các lớp liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu, nên các lớp dễ tách khỏi nhau. Khi vạch than chì trên giấy, nó để lại vạch đen gồm nhiều lớp tinh thể than chì. Fuleren gồm các phân tử C60, C70. Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng (hình 3.3) gồm 32 mặt với 60 đỉnh là 60 nguyên tử cacbon. Fuleren được phát hiện năm 1985. Than điều chế nhân tạo như than cốc, 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.Hình 3,3. Cấu trúc phân tử fuleren CaoII – TÍNH CHẤT HOÁ HOCTrong 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 hợp chất của cacbon với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (O, Cl, F, S,…), nguyên tố cacbon có số oxi hoá +2 hoặc +4. Còn trong các hợp chất của cacbon với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn (hiđro, kim loại), nguyên tố cacbon có số oxi hoá âm. Do đó, trong các phản ứng cacbon thể hiện tính khử và tính oxi hoá. Tuy nhiên, tính khử vẫn là tính chất chủ yếu của cacbon.79 1. Tính khử a) Tác dụng với oxi Khi đốt cacbon cháy trong không khí, phản ứng toả nhiều nhiệt : c + O. Co. Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử được CO2 theo phản ứng: co, + c 2CO Do đó, sản phẩm khi đốt cacbon trong không khí, ngoài khí CO2 còn có một ít khí COCacbon không tác dụng trực tiếp với clo, brom và iot. b) Tác dụng với hợp chấtỞ nhiệt độ cao, cacbon có thể khử được nhiều oxit, phản ứng với nhiều chất oxihoá khác như HNO, H2SO4 đặc, KClO4.- – O +4″” (+4HNO,(dae) ” . Co., +4NO. 42H.O O 19 +2 C + ZnO — —» Zn + CO2. Tinh oxi hoảa) Tác dụng với hiđro Cacbon phản ứng với khí hiđro ở nhiệt độ cao có chất xúc tác, tạo thành khí Incan: C+2H CHb) Tác dụng với kim loại Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng với một số kim loại tạo thành cacbua kim loạiThí dụ : o -4 4A1 +3C — Al Cs nhôm cacbuaIII – ỨNG DUNG Kim cương được sử dụng làm đồ trang Sức. Trong kĩ thuật, kim cương được dùng để chế tạo mũi khoan, dao cắt thuỷ tinh và bột mài Than chì được dùng làm điện cực: làm mồi, 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. Tham gỗ được dùng để chế thuốc nổ đen, thuốc pháo, chất hấp phụ. Loại than có80khả năng hấp phụ mạnh được gọi là than hoạt tính. Than hoạt tính được dùng nhiều trong mặt nạ phòng độc, trong công nghiệp hoá chất và trong y học. Tham muội được dùng làm chất độn khi lưu hoá cao su, để sản xuất mực in, xi đánh giày,…TV – TRANG THÁI TU NHIÊN. ĐIÊU CHÊ1. Trang thái tự nhiên Trong 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, chúng đều chứa CaCO3), magiezit (MgCO3), đolomit (CaCO3.MgCO3) (hình 34),… và là thành phần chính của các loại than mỏ (than antraxit, than mỡ, tham nâu, than bùn,…, chúng khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượng cacbon). Dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên là hỗn hợp của các chất khác nhau chứa cacbon, chủ yếu là hiđrocacbon. Cơ thể thực vật và động vật chứa nhiều hợp chất của cacbon. Nước ta có mỏ than antraxit lớn ở Quảng Ninh, một số mỏ than nhỏ hơn ở Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Nam,…| ܬܝ ܓܝܪ 1 7 a) Canxit b) Magiezit c) Dolomit#ình 34. Một số khoảng vật của cacbon2. Điều chế Kim cương nhân tạo được điều chế từ than chì, bằng cách nung than chì ở 2000°C, dưới áp suất 50 – 100 nghìn atmotphe với chất xúc tác là sắt, crom hay niken. Than chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốc ở 2500 – 3000°C trong lò điện, không có không khí.s-hhtt (NC-a 81 Than Cốc được điều chế bằng cách nung than mỡ khoảng 1000°C trong lò cốc, không có không khí. Tham gỗ được tạo nên khi đốt cháy gỗ trong điều kiện thiếu không khí. Tham muội được tạo nên khi nhiệt phân metan có chất xúc tác. Tham mỏ được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở độ sâu khác nhau dưới mặt đất.BẢI TÂP23.a). Nêu các dạng thù hình thường gặp của Cacbon. Tại sao kim Cương và than chì lại có tính chất vật lí khác nhau ? b). Dựa vào phản ứng hoá học nào để nói rằng kim cương và than chỉ là hai dạng thù hình của nguyên tố Cacbon ?- a). Tại sao hầu hết các hợp chất của cacbon lại là hợp chất Cộng hoá trị ?b) Cacbon có tính chất hoá học chủ yếu nào ? Lấy các thí dụ minh hoạ.- Tính oxi hoá của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau ?A. C. – O – CO: C. 3C + 4A – A.C.; B. C+ 2CuO – 2Cu + CO; D. C+HO – CO + H2. . Ở 550°C, hằng số cân bằng K của phản ứng sau đây là 0,002: C(r) + CO2(k) -> 2CO(k)Người ta cho 0,2 mol C và 1,0 mol CO2 vào một bình kín dung tích 22,4 |ít không chứa không khí, nâng dần nhiệt độ trong bình đến 550°C và giữ ở nhiệt độ đó để cho cân bằng được thiết lập.Tính số mol của mỗi chất ở trạng thái cân bằng.в-нн11(мс)-в

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Cacbon

--Chọn Bài--

↡

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