Tóm tắt Hóa học Lớp 11 - Chương: Cacbon - Trần Thị Tú Anh

Cacbon Cacbon monooxit CO Cacbon đioxit CO2 H2CO3 và muối Lý tính Một số dạng thù hình: Ÿ Kim cương: tinh thể trong suốt, vật liệu cứng nhất trong tự nhiên, dẫn nhiệt kém, không dẫn điện. Ÿ Than chì: tinh thể xám đen,mềm, có ánh kim, dẫn điện khá tốt. Ÿ Fuleren: gồm các phân tử C60, C70, cấu trúc hình cầu rỗng gồm 32 mặt với 60 đỉnh là 60 nguyên tử C. Ÿ Cacbon vô định hình: than cốc, than gỗ, than xương, than muội, mồ hống CTCT : C ≡ O CO là chất khí không màu, không mùi, không vị, rất ít tan trong nước, rất bền với nhiệt và rất độc. CTCT : O = C = O Khí không màu, tan không nhiều trong nước. Ở tºC thường, khi nén dưới 60atm khí CO2 sẽ hóa lỏng, khi lảm lạnh đột ngột ở - 76ºC, khí CO2 hóa thành khối rắn gọi là “nước đá khô”- có tính thăng hoa, được dùng để tạo môi trường lạnh, khô. - Các muối CO32- của KLK (trừ Li2CO3) và NH4+ đều dễ tan, còn những kim loại khác đều không tan hoặc ít tan. - Các muối HCO3- đều dễ tan (trừ NaHCO3 hơi ít tan), nhưng kém bền, dễ bị phân hủy khi đun nóng. Hóa tính Ở to thường khá trơ, to cao pứ với nhiều chất. 1. Tính khử: w Pứ với O2 : C + O2 CO2 to cao hơn CO2 + C 2CO w Pứ với hợp chất: C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2O C + 2CuO 2Cu + CO2 3C + 2KClO3 2KCl + 3CO2 2. Tính oxi hóa: w Pứ với H2 : C + 2H2 CH4 w Pứ với KL: 4Al + 3C Al4C3 Ca + 2C CaC2 Kém hoạt động ở nhiệt độ thường và hoạt động hơn khi đun nóng. Chất khử mạnh - Cháy (làm nhiên liệu khí) 2CO + O2 2CO2 - Pứ với Clo: CO + Cl2 COCl2 (photgen) - Khử nhiều oxit kim loại ở tº cao: CO + CuO Cu + CO2 CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe - Khử một số muối KL quí: PdCl2+H2O +CO Pd + 2HCl + CO2 1. Tác dụng với chất có tính khử mạnh như: Al, Mg, H2 ... CO2 + 2Mg 2MgO + C CO2 + H2 CO + H2O 2. Là oxit axit: pứ với bazơ, oxit bazơ, tan trong nước tạo dung dịch axit cacbonic. CO2 + CaO CaCO3 CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOHNa2CO3+H2O 1. H2CO3 là axit rất yếu và kém bền, chỉ làm hơi hồng quỳ tím. 2. Muối cacbonat: pứ với axit, Muối hiđrocacbonat: pứ với axit, bazơ. 3.Nhiệt phân muối Chỉ có muối CO32- của KLKiềm bền nhiệt, các muối cacbonat và hiđrocacbonat khác đều dễ bị phân hủy: MgCO3 MgO + CO2 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O Ứng dụng Kim cương: làm trang sức, chế tạo mủi khoan, dao cắt thủy tinh. Than chì: làm điện cực,bút chìThan cốc dùng để luyện kim.Than gỗ làm thuốc nổ, pháoThan hoạt tính làm mặt nạ phòng độc Dùng làm nhiên liệu khí CO2 dùng sản xuất nước uống có ga, sản xuất “nước đá khô” dùng bảo quản thực phẩm. CaCO3 làm chất độn cao su, Na2CO3 dùng SX thủy tinh, gốm, bột giặt...NaHCO3 dùng trong CN thực phẩm, thuốc giảm đau dạ dày Trạng thái TN Điều chế Trong TN, kim cương và than chì là cacbon tự do gần như tinh khiết. Ngoài ra, cacbon còn có trong các khoáng vật canxit (đá vôi, đá phấn, đá hoa), magiezit (MgCO3), đolomit (CaCO3.MgCO3), các mỏ than và có trong dầu mỏ, khí thiên nhiên . - Kim cương nhân tạo: từ than chì bằng cách nung than chì ở 2000°C dưới áp suất 50 -100 nghìn atm với xúc tác sắt, crom hay niken. -Than chì nhân tạo: nung than cốc ở 2500 -3000°C trong lò điện không có không khí. -Than cốc: nung than mỡ khỏang 1000°C trong lò cốc không có không khí. -Than gỗ: đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí. -Than muội: CH4 C + 2H2 1. Trong CN v Khí than ướt: ~ 44% CO cho hơi nước đi qua than nung đỏ: C + H2O CO + H2 v Khí lò gas ( khí than khô): ~ 25% CO, thổi không khí đi qua than nung đỏ, ở phần dưới C cháy thành CO2, khi đi qua than nung đỏ CO2 bị khử thành CO: CO2 + C 2CO 2. Trong PTN HCOOH CO + H2O 1. Trong CN - Đốt cháy hoàn toàn than. - Thu hồi trong quá trình chuyển hóa khí thiên nhiên, nung vôi, lên men rượu 2. Trong PTN CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O