Cac bon có tính chất hóa học gì năm 2024
Cacbon là phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống, sản xuất với nhiều dạng hình thù. Cùng tìm hiểu chi tiết khái niệm, tính chất và ứng dụng của nguyên tố này trong bài viết tổng hợp sau của Monkey. Show
Khái niệm cacbon là gì?Cacbon là nguyên tố hóa học bắt nguồn từ tiếng Pháp carbone, ký hiệu hóa học là C, số nguyên tử bằng 6, nguyên tử khối bằng 12. Đây là nguyên tố phi kim có hóa trị IV phổ biến. Nguyên tố này cũng có nhiều dạng hình thù khác nhau (Theo Wikipedia). Cacbon tồn tại chủ yếu trong mọi sự sống hữu cơ, là nền tảng của hóa học hữu cơ. Đây là loại phi kim đặc biệt, có khả năng tự liên kết với chính nó và liên kết với một loạt những nguyên tố khác, kết quả tạo ra gần 10 triệu hợp chất đã biết. Các dạng hình thù cơ bản của cacbonTìm hiểu về cacbon nhiều bạn đặt câu hỏi cacbon có những dạng thù hình nào? Các dạng thù hình của một nguyên tố hóa học được hiểu là những đơn chất khác nhau do nguyên tố đó tạo nên. Ví dụ như nguyên tố oxi có 2 dạng thù hình là oxi (O2) và ozon (O3). Thực tế, cacbon có 3 dạng hình thù chính bao gồm: Kim cương, than chì và cacbon vô định hình (than gỗ, than đá, than xương…). Tính chất vật lý của cacbonDựa vào những thông tin về các dạng hình thù của cacbon ở trên hẳn các bạn phần nào đã có thể hình dung được các tính chất của nguyên tố này. Tính chất vật lý cacbon phụ thuộc vào hình thù của nó. Ví dụ như kim cương không có khả năng dẫn điện nhưng than chì – hình thù khác của cacbon lại có khả năng dẫn điện tốt. Cụ thể tính chất vật lý của cacbon phân loại theo từng hình thù cơ bản là: Tính chất vật lý của kim cươngNgười ta sử dụng kim cương vì những tính chất vật lý vô cùng quý của nó, đó là độ cứng cao, màu sắc đẹp. Một số tính chất cơ bản của dạng hình thù cacbon này là:
Tính chất vật lý của than chìThan chì có màu xám đen, dẫn điện tốt nhưng kém kim loại. Than chì có tính chất lớp nên mềm, khi vạch trên giấy, chúng để lại các vệt đen gồm nhiều lớp tinh thể. Tính chất của cacbon vô định hìnhCacbon vô định hình bao gồm nhiều loại như than gỗ, than muội, than xương… Các loại than này có tính chất vật lý chung là cấu tạo xốp, hấp thụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch. Tính chất hóa học của cacbonNhìn chung, cacbon là phi kim hoạt động hóa học yếu. Tính chất hóa học quan trọng của các bon là tính khử. Một vài tính chất hóa học có nhiều ứng dụng trong thực tế của cacbon là: Tác dụng oxiCacbon có thể cháy trong oxi, cacbon bị oxi hóa thành cacbon dioxit (CO2). Cacbon đóng vai trò là chất khử, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Chính bởi tính chất hóa học này mà cacbon được dùng làm nhiên liệu trong đời sống và sản xuất. Phương trình phản ứng: C + O2 → t°CO2 Tác dụng với oxit kim loạiĐể chứng minh tính chất hóa học này của cacbon, SGK Hóa học 9 đã trình bày chi tiết thí nghiệm trộn một ít bột đồng (II) oxit và bột than rồi cho vào đáy ống nghiệm khô và tiến hành đốt nóng. Quan sát thấy hiện tượng thấy màu đen của hỗn hợp trong ống nghiệm chuyển dần sang màu đỏ, nước vôi trong vẩn đục. Như vậy, chúng ta có thể kết luận rằng, cacbon có thể khử CuO màu đen thành kim loại đồng màu đỏ. Ta có phương trình phản ứng như sau: 2CuO (rắn - đen) + C (rắn - đen) →t° 2Cu (rắn – đỏ) + CO2 (khí – không màu) Ngoài đồng (II) oxit, cacbon có khả năng khử một số oxit kim loại như: Chì (II) oxit (PbO) thành Pb, kẽm (II) oxit (ZnO) thành Zn. Đây là tính chất hóa học quan trọng của cacbon được ứng dụng để điều chế kim loại. Xem thêm:
Điều chế cacbon như thế nào?Từng dạng hình thù của cacbon có những cách điều chế riêng:
Ứng dụng của cacbon trong đời sống và sản xuấtTùy thuộc vào tính chất mỗi dạng hình thù của cacbon mà chúng có những ứng dụng khác nhau trong đời sống, sản xuất hay kỹ thuật. Một số ứng dụng phổ biến nhất theo từng dạng hình thù của cacbon là:
Các bài tập về cacbon SGK Hóa học 9 kèm lời giảiỨng dụng những kiến thức lý thuyết về cacbon đã tìm hiểu ở trên các bạn có thể dễ dàng giải các bài tập trong sách giáo khoa Hóa học. Chăm chỉ luyện tập chắc chắn sẽ giúp các bạn hiểu và nhớ bài lâu hơn. Bài tập 1 (SGK Hóa học 9, trang 84)Dạng thù hình của nguyên tố là gì? Cho hai ví dụ. Gợi ý đáp án: Định nghĩa: Dạng thù hình của nguyên tố là những đơn chất khác nhau do cùng một nguyên tố hóa học tạo nên. Một nguyên tố hóa học có thể tạo ra hai hay nhiều đơn chất. Ví dụ:
Bài 2(SGK Hóa học 9, trang 84)Viết phương trình hóa học của cacbon với các oxit sau:
Hãy cho biết loại phản ứng: Vai trò của C trong các phản ứng, ứng dụng của các phản ứng đó trong sản xuất. Gợi ý đáp án:
2CuO + C → t°2Cu + CO2 2PbO + C →t° 2Pb + CO2 CO2 + C →t° 2CO 2FeO + C → t°2Fe + CO2 Trong các phản ứng trên cacbon là chất khử.
Tùy thuộc vào tính chất mỗi dạng thù hình, người ta sử dụng cacbon trong đời sống, sản xuất, kĩ thuật. Ví dụ: Kim cương dùng làm đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt kính; Than chì ứng dụng tronglàm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì; Than đá, than gỗ được dùng làm nhiên liệu trong công nghiệp, chất khử để điều chế một số kim loại kém hoạt động. Bài 3(SGK Hóa học 9, trang 84)Hãy xác định công thức hóa học thích hợp của A, B, C, D trong thí nghiệm ở hình vẽ bên. Nêu hiện tượng thí nghiệm và viết phương trình hóa học. Gợi ý đáp án: Công thức hóa học thích hợp của các chất: A là CuO; B là C (cacbon); C là CO2; D là dung dịch Ca(OH)2 Khí CO2 sinh ra làm vẩn đục nước vôi trong và tạo kết tủa CaCO3. Phương trình hóa học của các phản ứng: 2CuO + C → t°2Cu + CO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O Bài 4 (SGK Hóa học 9, trang 84)Tại sao sử dụng than để đun nấu, nung gạch ngói, nung vôi gây ô nhiễm môi trường. Hãy nêu biện pháp chống ô nhiễm môi trường và giải thích. Gợi ý đáp án: Sử dụng than để đun nấu, nung gạch ngói, nung vôi gây ô nhiễm môi trường vì khi đốt cháy than khiến lượng oxi giản, đồng thời sản sinh ra những khí gây độc cho con người và bầu khí quyển như CO2, CO, SO2. Để tránh ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, người ta phải xây lò ở những khu xa dân cư, có không gian thoáng đồng thời tăng cường trồng nhiều cây xanh để chúng hấp thụ khí CO2 và nhả ra khí oxi. Mong rằng với những thông tin tổng hợp chia sẻ trong bài viết trên bạn đọc đã hiểu rõ về nguyên tố cacbon và những tính chất và ứng dụng của nó. Tiếp tục theo dõi website của Monkey để tham khảo thêm nhiều kiến thức môn học thú vị và đừng quên chia sẻ nếu thấy bài viết hữu ích bạn nhé! |