Bài 15. Cacbon

CHƯƠNG 3:
CACBON-SILIC
NỘI DUNG BÀI HỌC
I.Vò trí vaø caáu hình electron nguyeân töû
II: Tính chaát vaät lyù vaø öùng duïng
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:
IV: Traïng thaùi töï nhieân vaø ñieàu cheá
1s22s22p2
12
Ký hiệu: C
Khối lượng nguyên tử:
Cấu hình electron:
Cacbon ở: OÂ thứ 6,
Chu kì 2,
nhóm IVA
Số hiệu nguyên tử:
Z = 6
Các trạng thái số oxi hoá của C:
- 4 0 +2 +4
I.Vò trí vaø caáu hình electron nguyeân töû
II: Tính chaát vaät lyù vaø öùng duïng
C là nguyên tố có nhiều dạng thù hình
1 . Cacbon vô định hình
Có cấu tạo phức tạp, không đồng nhất
Có màu đen xốp, một số có khả năng hấp phụ mạnh
Làm thuốc nổ đen, chất hấp phụ, chế tạo mặt nạ phòng độc
Liên cộng hoá trị
0,154 nm
2 . Kim cương
-Mỗi ng.tử C tạo 4 LK CHT bền với 4 ng.tử C bên cạnh
CẤU TRÚC
TINH THỂ
KIM CƯƠNG
Là tinh thể không màu, trong suốt, rất cứng, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém
-Làm đồ trang sức, chế tạo mũi khoan, dao cắt thuỷ tinh
Viên kim cương đắt nhất mọi thời đại
Liên kết yếu
Giữa các lớp
0,142nm
0,34nm
3 . Than chì
Tinh thể có cấu trúc lớp, Các lớp LK với nhau bằng lực tương tác yếu
Là tinh thể màu xám đen, dẫn điện tốt, (kém kim loại)
Làm điện cực, bút chì, chén nấu chảy hợp kim chịu nhiệt
4 . Fuleren
Phân tử gồm nhiều ngtử C (60,70… C), Ptử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng
Là tinh thể màu đỏ tía, hấp thụ mạnh ánh sáng
Làm pin mặt trời
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:
Các trạng thái số oxi hoá của C:
- 4 0 +2 +4
C
C : Thể hiện tính khử và tính oxi hoá
Do độ âm điện của C bằng 2,55 chỉ nhỏ hơn so với
F, O, Cl, S ... Nên trong hợp chất với các nguyên tố
này C có số oxi hoá dương.
Trong những hợp chất với nguyên tố nào thì Cacbon
có số oxi hoá dương. Vì sao?
Giải thích
1. Tính khử
a. Tác dụng với oxi (thí nghiệm)
Phản ứng:
C + O2
CO2
0
+4
t0
Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử được CO2
CO2 + C
CO
t0 cao
2
0
+4
+2
∆H < 0
∆H > 0
Khi đốt cháy C ở nhiệt cao thì thu được sản phaåm cháy nào nhiều hơn
A. Thu được CO2 nhiều hơn
C. Thu được CO và CO2 bằng nhau
B. Thu được CO nhiều hơn
D. Không xác định được
b. Tác dụng với hợp chất
- C có thể khử được nhiều oxit
CuO + C
Cu + CO
- C phản ứng được với nhiều chất oxi hoùa
KClO3 + C
KCl + CO2
2. Tính oxi hoá
a. Tác dụng với hiđro
C + H2
CH4
2
Mêtan
b. Tác dụng với kim loại
Al + C
Al4C3
Nhôm cacbua
Hợp chất cacbua bị thủy phân trong nước
Al4C3 + H2O
CH4 + Al(OH)3
IV: TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
- Cacbon tự do:
Kim cương và than chì
- Khoáng vật
Canxit (CaCO3) Magiezit (MgCO3) Đolomit (CaCO3.MgCO3)
- Than mỏ: than antxit, than nâu, than bùn…
- Thành phần của dầu mỏ và khí thiên nhiên
Trong tự nhiên C có 3 đồng vị
12C(98,9%); 13C (1,1%) và 14C (Dấu vết)
V: ĐIỀU CHẾ
- Kim cương nhân tạo:
Than chì
Kim cương
- Than chì nhân tạo:
Than cốc
Than chì
- Than cốc: Nung than môõ ôû 1000oC khoâng coù khoâng khí
CỦNG CỐ
Tính chất vật lý nào sau đây của than chì được dùng để ứng dụng vào làm điện cực?
A. Màu xám đen
B. Không dẫn điện
C. Dẫn nhiệt kém
D. Dẫn điện tốt
Trong những nhận xét dưới đây,
nhận xét nào không đúng
A . Kim cương là cac bon, trong suốt, không màu, không dẫn điện.
B. Than chì mềm do cấu trúc lớp, các lớp lân cận liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu
C. Than gỗ, than xương có khả năng hấp phụ các chất khí và chất tan trong dung dịch
D. Khi đốt cháy cacbon, phản ứng toả nhiều nhiệt, sản phẩm thu được chỉ là khí cacbonic
Trong các phản ứng oxi hóa - khử, Cacbon đơn chất có tính chất nào sau đây:
A). Chỉ có tính oxi hóa
B). Chỉ có tính khử
C). Có tính khử hoặc tính oxi hóa
D). Có tính acid
C