Bài 15: Cacbon

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử

  • Vị trí: Ô thứ 6, nhóm IVA, chu kì 2
  • Cấu hình e: 1s2 2s2 2p2→ Có 4 e lớp ngoài cùng, tạo 4 liên kết cộng hoá trị
  • Các số oxi hoá: -4, 0, +2 và +4

1.2. Tính chất vật lí

Cấu trúc tinh thể của Kim cương, than chì, Fulere và cacbon vô định hình

Hình 1: Cấu trúc tinh thể của Kim cương, than chì, Fulere và cacbon vô định hình

Dạng thù hình Cấu trúc Tính chất vật lí Ứng dụng
Kim cương Tứ diện đều Trong suốt, không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém Đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt thuỷ tinh…
Than chì Cấu trúc lớp. Các lớp liên kết yếu với nhau màu xám đen, dẫn điện tốt, mềm, các lớp dễ tách nhau Làm điên cực, làm nồi nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, làm bút chì đen
Cacbon vô định hình Xốp Khả năng hấp phụ mạnh Than cốc dùng làm chất khử trong luyện kim; Than hoạt tính dùng trong mặt nạ phòng độc; Than muội dùng làm chất độn cao su, sản xuất mực in, xi đánh giày…

1.3. Tính chất hóa học

Cacbon vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hoá

1.3.1. Tính khử

Tác dụng với oxi

Cacbon cháy trong không khí, toả nhiều nhiệt

\(\mathop C\limits^0 + \mathop {{O_2}}\limits^0\)\(\mathop C\limits^{ + 4} \mathop {{O_2}}\limits^{ – 2}\)

Tác dụng với hợp chất

Ở nhiệt độ cao, cacbon khử được nhiều oxit, nhiều chất oxi hoá khác nhau

tính chất hóa học của Cacbon

Video 1: Cacbon khử Đồng (II) oxit tạo thành CO2 , khí CO2 làm đục nước vôi trong

1.3.2. Tính oxi hoá. Ở nhiệt độ cao

Tác dụng với hiđro

\(\mathop C\limits^0 + 2{H_2}\)\(\mathop C\limits^{ – 4} {H_4}\)

Tác dụng với kim loại

\(4\mathop {Al}\limits^0 + 3\mathop C\limits^0\)\(\mathop {A{l_4}}\limits^{ + 3} \mathop {{C_3}}\limits^{ – 4}\) (Nhôm cacbua)

\(\mathop {Ca}\limits^0 + 2\mathop C\limits^0\)\(\mathop {Ca}\limits^{ + 2} \mathop {{C_2}}\limits^{ – 1}\) (Canxi cacbua)

1.4. Trạng thái tự nhiên

Các dạng tồn tại của Cacbon

Hình 2: Các dạng tồn tại của Cacbon

1.5. Tổng kết

Sơ đồ tư duy Bài Cacbon

Hình 3: Sơ đồ tư duy Bài Cacbon