Tính chất hóa học của Cacbon (C) | Tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng

Bài viết về tính chất hóa học của Cacbon (C) gồm đầy đủ thông tin cơ bản về C trong bảng tuần hoàn, tính chất hóa học, tính chất vật lí, cách điều chế và ứng dụng.

Tính chất hóa học của Cacbon (C)

I. Định nghĩa

   - Cacbon là một phi kim

   - Kí hiệu: C

   - Cấu hình electron: 1s²2s²2p²

   - Số hiệu nguyên tử: Z = 6

   - Khối lượng nguyên tử: 12

   - Vị trí trong bảng tuần hoàn:

   + Ô, nhóm: ô số 6, nhóm IVA

   + Chu kì: 2

   - Đồng vị: Cacbon có 2 đồng vị bền là ¹²₆C và ¹³₆C

   - Độ âm điện: 2,55

II. Tính chất vật lí & nhận biết

   - Nguyên tố C có nhiều dạng thù hình như: kim cương, than chì, fluleren

Kim cương	Than chì	Fluleren
- Là chất rắn trong suốt, không màu, lấp lánh rất đẹp - Rất bền, cứng nhất, nhiệt độ nóng chảy rất cao (3750oC) - Không dẫn điện, dẫn nhiệt kém	- là chất rắn màu xám đen, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt - Nhiệt độ nóng chảy cao, bền - Mềm, nhờn, trơn	- Có rất nhiều nguyên tử C VD: C60, C70,... - Có dạng khối cầu rỗng, hình trụ,…

   - Than gỗ, than xương, than muội, than cốc là than nhân tạo, cacbon vô định hình, là một dạng đặc biệt của than chì.

   - Than đỗ, than xương: xốp, nhẹ vì có các lỗ nhỏ li ti, có khả năng hấp phụ khí, chất tan trong dung dịch → than hoạt tính: lọc nước, khí,…

III. Tính chất hóa học (xét với cacbon vô định hình)

   Nhận xét:

   - Độ hoạt động hóa học: kim cương < than chì < cacbon vô định hình

   - C là chất vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa

1. Tính khử

a. Khử oxi

   Cacbon khử oxi khi đun nóng:

   Ở nhiệt độ cao:

b. Khử oxit kim loại

   - C khử oxit kim loại yếu, trung bình (ZnO → CuO)

    2ZnO + C 2Zn + CO₂

   2CuO + C 2Cu + CO₂

   - C khử được một số oxit kim loại mạnh

   CaO + 3C CaC₂ + CO

c. Khử nước

   C + H₂O CO₂ + H ₂ ↑

    CO₂ + C 2CO

d. Khử một số hợp chất có tính oxi hóa mạnh

IV. Trạng thái tự nhiên

   - Trong tự nhiên, nguyên tố C có ở dạng

   + Đơn chất: kim cương, than chì (graphit)

   + Hợp chất: cơ thể sống, vỏ trái đất (đá vôi - CaCO₃ , đolomit - CaCO₃.MgCO₃ , dầu mỏ, khí đốt – các hydrocarbon ),…

V. Điều chế

   CH₄ Than muội (C) + 2H₂

   Gỗ Than gỗ (C)

VI. Ứng dụng

Kim cương	- làm đồ trang sức - làm đầu mũi khoan, dao cắt kính,…
Than chì	- làm điện cực, làm chén nung - làm ruột bút chì đen, chất phụ gia trong dầu mỡ bôi trơn
Than muội	- làm mực in, chất tạo màu đen và chất độn cho cao su, chất dẻo,…
Than cốc	- làm chất khử điều chế kim loại
Than gỗ, than xương	- làm than hoạt tính: lọc khí, lọc nước - làm chất khử điều chế kim loại, làm nhiên liệu,…

VII. Các hợp chất quan trọng của cacbon

   - carbon monoxide (CO)

   - carbon dioxide ( CO₂)

   - H₂CO₃ , muối carbonate.

Xem thêm tính chất hóa học của các chất khác:

• Tính chất của Flo (F)
• Tính chất của Lưu huỳnh (S)
• Tính chất của Nitơ (N)
• Tính chất của Photpho (P)
• Tính chất của Silic (Si)
• Tính chất của Oxi (O)

---