Hợp chất của cacbon –

Biết cấu tạo phân tử của cacbon monooxit (CO) và cacbon dioxit (CO), Các tính chất vật lí, hoá học, ứng dụng và phương pháp điều chế hai oxit này. Biết tính chất hoá học của axit cacbonic và muối cacbonat. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử cacbon và nguyên tử oxi đều có hai electron độc thân ở phân lớp 2p:C: 1 | | || O: 2 4. 2 2 Vì vậy, giữa chúng có thể tạo thành hai liên kết cộng hoá trị. Ngoài ra, giữa hai nguyên tử còn hình thành một liên kết cho – nhận. Công thức cấu tạo của phân tử CO được biểu diễn như sau: EOگ=C Trong phân tử CO, cacbon có số oxi hoá +22. Tính chất vật lí Cacbon monooxit là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong nước, hoá lỏng ở –191.5°C, hoá rắn ở-205.2°C, rất bền với nhiệt và rất độc.3. Tính chất hoá họca) Trong phân tử cacbon monooxit có liên kết ba giống phân tử nitơ nên tương tự Với nitơ, cacbon monooxit rất kém hoạt động ở nhiệt độ thường và trở nên hoạt động hơn khi đun nóng. Cacbon monooxit là oxit trung tính.b) Cacbon monooxit là Chải khứ mạnh → CO cháy được trong không khí. tạo thành CO2, cho ngọn lửa màu lam nhạt và toả nhiều nhiệt: 2CO + O. –> 2CO, Vì vậy, CO được dùng làm nhiên liệu khí. • Khi có than hoạt tính làm xúc tác, CO kết hợp được với clo: CO + Cl — ^ » COCl, (photgen) • Khí CO có thể khử nhiều oxit kim loại thành kim loại ở nhiệt độ cao.+2 +4 Thí dụ : CO + CuO — — Cu + CO24. Điều chế a) Trong công nghiệp • Khí CO thường được sản xuất bằng cách cho hơi nước đi qua than nung đỏ: -1050 °C C+ H.O P CO + H. Hỗn hợp khí tạo thành được gọi là {#if:{{{1} {{{ff, chứa trung bình khoảng – 44% CO, còn lại là các khí khác như CO2, H 2, N… =#= • Khí CO còn được sản xuất trong các lò gas (hình 3,5) bằng cách thổi không khí qua than nung đỏ. Ở phần dưới của lò, cacbon cháy biến thành cacbon đioxit. Khi đi qua lớp than nung đỏ, CO2 bị khử thành CO CO, + C 2CO Hỗn hợp khí thu được gọi là khí lò ga \{{#if:{{{1} khô). Khí lò gas chứa khoảng 25% CO, ngoài ra còn có Ng, CO, và một lượng nhỏ các khí khác. Khí than ướt, khí lò gas đều được dùng làm #inh 35, Sơ đồ lò gas nhiên liệu khí. b) Trong phòng thí nghiệmCacbon monooxit được điều chế bằng cách cho H2SO4 đặc vào axit fomic (HCOOH) và đun nóng:HCOOH is te o CO + H.O t II – CACBON_DIOXIT1. Cấu tạo phân tử Công thức cấu tạo của CO2 là : O = C = O Các liên kết C-O trong phân tử CO2 là liên kết cộng hoá trị có cực, nhưng do có cấu tạo thẳng nên CO2 là phân tử không có cực.2. Tính chất vât lí • CO2 là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí, tan không nhiều trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hoà tan 1 lít khí CO2). • Ở nhiệt độ thường, khi được nén dưới áp suất 60 atm, khí CO2 sẽ hoá lỏng. Khi làm lạnh đột ngột ở-76°C, khí CO2 hoá thành khối rắn, trắng, gọi là “nước đá khô”. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa, nên được dùng để tạo môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi cho việc bảo quản thực phẩm. • CO2 là chất gây nên hiệu ứng nhà kính, làm cho Trái Đất bị nóng lên.3. Tính chất hoá họca) Khí CO2 không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất, nên người ta dùng nó để dập tắt các đám cháy. Tuy nhiên, kim loại có tính khử mạnh, thí dụ Mg, Al… có thể cháy được trong khí CO2:+4 O o +2 O CO2 + 2Mg — 2MgO + C Vì vậy, người ta không dùng khí CO2 để dập tắt đám cháy magie hoặc nhôm. b) CO2 là oxit axit, tác dụng được với oxit Dung dịch HCl bazơ và bazơ tạo thành muối cacbonat.Khi tan trong nước, CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic:CO + H2O (-2 HCO NCO: 4. Điều chế දෘ a) Trong phòng thí nghiệm dd. HCKhí CO2 được điều chế bằng cách cho dung dịch axit clohiđric tác dụng với đá Vôi (hình 3.6, hoặc trong bình Kip): Hình 36. Dụng cụ điều chế khi CO2 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + COî + H2O trong phòng thí nghiệm85b) Trong công nghiệpKhí CO2 được tạo ra trong quá trình đốt cháy hoàn toàn than để thu năng lượng ngoài ra khí CO2 còn được thu hồi từ quá trình chuyển hoá khí thiên nhiên, các sản phẩm dầu mỏ…; quá trình nung vôi : quá trình lên men rượu từ glucozơ.III – AXIT CACBONICVA MUỐI CACBONATAxit cacbonic là axit rất yếu và kém bền, chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân huỷ thành CO2 và H2O. Trong dung dịch axit cacbonic phân li theo hai nấc với các hằng số phân li axit ở 25°C như sau :H2CO, -i H* + HCO, ; K = 4,5.107 HCO, E H + CO; ; K = 4.8.10Axit cacbonic tạo ra hai loại muối: muối cacbonat chứa ion CO,thí dụ Na2CO3, CaCO3, (NH4)2CO3 và muối hiđrocacbonat chứa ion HCO3, thí dụ NaHCO, Ca(HCO2), NH.HCOs.1. Tính chất của muối cacbonata) Tinh tanCác muối cacbonat trung hoà của kim loại kiềm (trừ Li2CO3 ít tan), amoni và các muối hiđrocacbonat dễ tan trong nước (trừ NaHCOs hơi ít tan). Các muối cacbonat trung hoà của những kim loại khác không tan hoặc ít tan trong nước.b) Tác dụng với axit86Các muối cacbonat tác dụng với dung dịch axit, giải phóng khí CO2.Thí dụ :NaHCO3 + HCl → NaCl + COî + H2O HCO, +H – CO, t + H.O NaCO + 2HCl → 2NaCl + CO + HOCO + 2H = CO, + HOc) Tác dụng với dung dịch kiêm Các muối hiđrocacbonat dễ tác dụng với dung dịch kiềm. Thí dụ : NaHCO + NaOH → Na2CO + H2OHCO, +OH – CO+ H.Od). Phản ứng nhiệt phân Các muối cacbonat trung hoà của kim loại kiềm đều bền với nhiệt. Các muối cacbonat trung hoà của kim loại khác, cũng như muối hiđrocacbonat, bị nhiệt phân huỷ. Thí dụ : MgCO. –> MgO + CO, o 2NaHCO, — » Na,CO, + CO + H2OCa(HCO), ───» CaCO, + CO + H2O2. Ứng dụng của một số muối cacbonat Canxi cacbonat (CaCO) tinh khiết là chất bột nhẹ, màu trắng, được dùng làm chất độn trong cao su và một số ngành công nghiệp. Natri cacbonat (Na2COs) khan, còn gọi là sođa khan, là chất bột màu trắng, tan nhiều trong nước. Khi kết tinh từ dung dịch nó tách ra ở dạng tinh thể Na2CO3.10H2O. Sođa được dùng trong công nghiệp thuỷ tinh, đồ gốm, bột giặt,… Natri hiđrocacbonat (NaHCO3) là chất tinh thể màu trắng, hơi ít tan trong nước, được dùng trong công nghiệp thực phẩm. Trong y học, natri hiđrocacbonat được dùng làm thuốc để giảm đau dạ dày do thừa axit.BẢI TÂP1. Khi nung nóng kẽm oxit với than Cốc thì tạo thành một chất khí cháy được. Viết phương trình hoá học của phản ứng.Làm thế nào để tách riêng từng khí CO và CO2 ra khỏi hỗn hợp của chúng: a) Bằng phương pháp vật lí. b) Bằng phương pháp hoá học. a) Làm thế nào để loại các tạp chất là hơi nước và CO2 có trong khí CO ? b) Làm thế nào để chuyển NaHCOạ thành Na2CO3, Ca(HCO3)2 thành CaCO3 và ngược lại ? Có một hỗn hợp khí gồm cacbon đioxit và lưu huỳnh đioxit. Trình bày phương pháp hoáhọc để chứng minh sự có mặt của mỗi khí trong hỗn hợp., Dung dịch nước của chất A làm quỳ tím ngả màu xanh, còn dung dịch nước của chất Bkhông làm đổi màu quỳ tím. Trộn lẫn dung dịch của hai chất lại thì xuất hiện kết tủa. A và B có thể làA. NaOH và K2SO4.B. K2CO3 và Ba(NO3)2.C. KOH và FeClạ.D. Na2CO3 và KNO3.. Xác định thành phần phần trăm (về thể tích) của hỗn hợp khí gồm có N2, CO và CO2.biết rằng khi cho 100 lít (đktc) hỗn hợp khí đó đi qua một lượng dư nước vôi trong, rồi qua đồng(II) oxit dư đốt nóng, thì thu được 100 g kết tủa và 6,4 g đồng. Nếu cũng lấy 100 lít (đkto) hỗn hợp khí đó cho đi qua ống đựng đồng(II) oxit dư đốt nóng, rồi đi qua một lượng dư nước Vôi trong, thì thu được bao nhiêu gam kết tủa ?

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Hợp chất của cacbon

--Chọn Bài--

↡

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