Nội dung bài học Cacbon tìm hiểu vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cấu hình electron nguyên tử, các dạng thù hình của cacbon, tính chất vật lí (cấu trúc tinh thể, độ cứng, độ dẫn điện), ứng dụng. Cacbon có tính phi kim yếu (oxi hóa hiđro và kim loại canxi), tính khử ( khử oxi, oxit kim loại). Trong một số hợp chất, cacbon thường có số oxi hóa +2 hoặc +4.
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... |
Cacbon vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hoá
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
Video 1: Cacbon khử Đồng (II) oxit tạo thành CO2 , khí CO2 làm đục nước vôi trong
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)
Hình 2: Các dạng tồn tại của Cacbon
Hình 3: Sơ đồ tư duy Bài Cacbon
Sau bài học cần nắm:
Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 11 Bài 15có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.
Kim cương cứng nhất trong tự nhiên, trong khi đó than chì mềm đến mức có thể sử dụng sản xuất lõi bút chì 6B dùng để kẻ mắt. Điều giải thích nào sau đây là đúng?
Kim cương, than chì là hai dạng thù hình của các bon là vì:
Tính khử của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 11 Bài 15.
Bài tập 1 trang 70 SGK Hóa học 11
Bài tập 2 trang 70 SGK Hóa học 11
Bài tập 3 trang 70 SGK Hóa học 11
Bài tập 4 trang 70 SGK Hóa học 11
Bài tập 5 trang 70 SGK Hóa học 11
Bài tập 15.1 trang 22 SBT Hóa học 11
Bài tập 15.2 trang 22 SBT Hóa học 11
Bài tập 15.3 trang 22 SBT Hóa học 11
Bài tập 15.4 trang 22 SBT Hóa học 11
Bài tập 15.5 trang 22 SBT Hóa học 11
Bài tập 15.6 trang 23 SBT Hóa học 11
Bài tập 15.7 trang 23 SBT Hóa học 11
Bài tập 1 trang 82 SGK Hóa học 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 82 SGK Hóa học 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 82 SGK Hóa học 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 82 SGK Hóa học 11 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa DapAnHay thảo luận và trả lời nhé.
Kim cương cứng nhất trong tự nhiên, trong khi đó than chì mềm đến mức có thể sử dụng sản xuất lõi bút chì 6B dùng để kẻ mắt. Điều giải thích nào sau đây là đúng?
Kim cương, than chì là hai dạng thù hình của các bon là vì:
Tính khử của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?
Phản ứng nào sau đây không đúng?
Đốt 2,4 gam than đá (chứa 5% tạp chất) trong oxi dư, thu được V lit khí cacbonic (đkc). Giá trị của V là:
Câu nào sau đây đúng ? Trong các phản ứng hóa học
cacbon chỉ thể hiện tính khử.
cacbon chỉ thể hiện tính oxi hóa.
cacbon không thể hiện tính khử hay tính oxi hóa.
Phản ứng nào trong các phản ứng sau đây, cacbon thể hiện tính oxi hóa ?
C + O2 → CO2
C + 2CuO → 2Cu + CO2
Nhận định nào sau đây sai ?
Cacbon monoxit không tạo ra muối và là một chất khử mạnh.
Ở nhiệt độ cao cacbon có thể khử được tất cả cac oxit kim loại giải phóng kim loại.
than gỗ được dùng để chế thuốc súng, thuốc pháo, chất hấp phụ.
Cacbon vô định hình được điều chế từ than gỗ hay gáo dừa có tên là than hoạt tính. Tính chất nào của than hoạt tính giúp con người chế tạo các thiết bị phòng độc, lọc nước ?
Than hoạt tính dễ cháy.
Than hoạt tính có cấu trúc lớp.
Than hoạt tính có khả năng hấp phụ cao.
Đốt cháy hết m gam than (C) trong V lít oxi thu được 2,24 lít hỗn hợp X gồm 2 khí. Tỉ khối của X so với oxi bằng 1,25. Các thể tích đo được (đktc). Giá trị của m là
1,2 và 1,96.
1,5 và 1,792.
Tại sao hầu hết các hợp chất của cacbon lại là hợp chất cộng hóa trị?
Tính oxi hóa của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?
1. C + O2 → CO2
2. C + 2CuO → 2Cu + CO2
3. 3C + 4 Al → Al4C3
4. C + H2O → CO + H2
Tính khử của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?
A. 2C + Ca → CaC2
B. C + 2H2 → CH4
C. C + CO2 → 2CO
D. 3C + 4Al → Al4C3
Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau đây:
a) H2SO4(đặc) + C → SO2 + CO2 + ?
b) HNO3(đặc) + C → NO2 + CO2 + ?
c) CaO + C → CaC2 + CO
d) SiO2+ C → Si + CO
Đốt một mẫu than đá (chứa tạp chất không cháy) có khối lượng 0,600kg trong oxi dư, thu được 1,06 m3 (đktc) khí cacbonic. Tính thành phần phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than đá trên.
Trong những nhận xét dưới đây, nhận xét nào không đúng?
A. Kim cương là cacbon hoàn toàn tinh khiết, trong suốt, không màu, không dẫn điện.
B. Than chì mềm do có 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.
Loại than nào sau đây không có trong thiên nhiên?
A. Than chì
B. Than antraxit
C. Than nâu
D. Than cốc
Loại than nào được dùng trong mặt nạ phòng độc?
A. Than chì
B. Than cốc
C. Than hoạt tính
D. Than muội
Nhận xét nào sau đây về tính chất hóa học của cacbon là đúng?
A. Cacbon không thể hiện tính oxi hóa và tính khử.
B. Cacbon thể hiện tính oxi hóa và tính khử với mức độ ngang nhau.
C. Cacbon thể hiện tính oxi hóa và tính khử nhưng tính oxi là tính chất chủ yếu.
D. Cacbon thể hiện tính oxi hóa và tính khử nhưng tính khử là tính chất chủ yếu.
Ở nhiệt độ cao cacbon có thể phản ứng với nhiều đơn chất và hợp chất. Hãy lập các phương trình hoá học sau đây và cho biết ở phản ứng nào cacbon thể hiện tính khử. Ghi rõ số oxi hoá của cacbon trong từng phản ứng.
1. C + S →
2. C + Al →
3. C + Ca →
4. C + H2O →
5. C + CuO →
6. C + HNO3 (đặc) →
7. C + H2SO4 (đặc) →
8. C + KClO3 →
9. C + CO2 →
Để xác định hàm lượng phần trăm cacbon trong một mẫu gang trắng, người ta đốt mẫu gang trong oxi dư. Sau đó, xác định lượng khí CO2 tạo thành bằng cách dẫn khí qua nước vôi trong dư ; lọc lấy kết tủa, rửa sạch, sấy khô rồi đem cân. Với một mẫu gang khối lượng là 5,00 g và khối lượng kết tủa thu được là 1,00 g thì hàm lượng (%) cacbon trong mẫu gang là bao nhiêu ?
Đốt một mẫu than chì chứa tạp chất lưu huỳnh trong oxi. Cho hỗn hợp khí thoát ra tác dụng với lượng dư dung dịch brom, thấy có 0,32 g brom đã phản ứng. Cho khí thoát ra khỏi dung dịch brom tác dụng với lượng dư nước vôi trong, thu được 10,00 g kết tủa.
1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
2. Xác định phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than chì.
a) Nêu tác dạng thù hình thường gặp của cacbon. Tại sao kim cương và than chì lại có tính chất vật lí khác nhau.
b) Dựa vào phản ứng hóa học nào để nói rằng kim cương và than chì là hai dạng hình thù của nguyên tố cacbon?
a) Tại sao hầu hết các hợp chất của cacbon lại là hợp chất cộng hóa trị ?
b) Cacbon có tính chất hóa học chủ yếu nào? Lấy các thí dụ minh họa.
Tính oxi hóa của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau:
A. C + O2 → CO2
B. 3C + 4Al → Al4C3
C. C + 2CuO → 2Cu + CO2
D. C + H2O → CO + H2
Ở 550oC, hằng số cân bằng Kc của phản ứng sau đây là 0,002:
C(r) + CO2 (kk) ⇔ 2CO(kk).
Người ta cho 0,2 mol C và 1 mol CO2 vào một bình kín dung tích 22,4 lít không chứa không khí, nâng dần nhiệt độ trong bình đến 550oC và giữ nhiệt độ đó để cho cân bằng được thiết lập. Tính số mol của mỗi chất ở trạng thái cân bằng.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Thành phần chính của viên UPSA C là vitamin C (axit ascorbic) và natri hidrocacbonat (NaHCO3).
Khi ở trạng thái rắn, hai chất này không tác dụng với nhau. Nhưng khi viên UPSA C được cho vào nước, axit ascorbic và NaHCO3 tan vào dung dịch và phản ứng với nhau, tạo ra khí CO2 dưới dạng bọt khí thoát ra từ trong lòng dung dịch, các bọt khí này làm hoạt chất của thuốc tan vào trong nước nhanh hơn dạng viên nén thông thường.
Câu trả lời của bạn
Mùi đặc biệt được sinh ra do các vi khuẩn sống trong đất có tên gọi là Streptomycetes. Streptomycetes có rất nhiều trong đất khô và ấm. Số lượng vi khuẩn có thể lên đến hàng triệu trong mỗi nhúm đất. Vi khuẩn này thải ra các hợp chất như geosmin và 2 methyl isoborneol, là những chất rất dễ bay hơi khi gặp mưa xuống. Đó là lý do tại sao chúng ta thường ngửi thấy mùi mốc sau trận mưa đầu tiên của mùa mưa trên thửa ruộng khô. Mùi này cũng có thể ngửi thấy ở những thửa ruộng vừa cày xong do đất cày được phơi ra và bốc ra hơi các hoá chất kể trên.
Câu trả lời của bạn
A. Cacbon chỉ thể hiện tính khử.
B. Cacbon chỉ thể hiện tính oxi hóa.
C. Cacbon không thể hiện tính khử hay tính oxi hóa.
D. Cacbon thể hiện cả tính oxi hóa và tính khử.
Câu trả lời của bạn
C
C
C
C
Cacbon có các số oxi hóa là -4 ;0; + 2 và +4.
Suy ra trong các phản ứng hóa học cacbon vừa thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa.
A. Chì
B. Than đá
C. Than chì
D. Than vô định hình
Câu trả lời của bạn
C
C
C
C
Than chì dùng để chế tạo ruột bút chì do có cấu trúc lớp, các lớp liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu nên các lớp dễ tách khỏi nhau
A. Chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí.
B. Là chất khí chủ yếu gây ra hiệu ứng nhà kính.
C. Chất khí không độc nhưng không duy trì sự sống.
D. Chất khí được dùng để chữa cháy, nhất là các đám cháy kim loại.
Câu trả lời của bạn
D
D
D
D
D không chính xác do các kim loại mạnh như Mg, Al có thể cháy trong CO2 nên không dùng CO2 để chữa cháy các đám cháy kim loại
Câu trả lời của bạn
Ở các nơi khai quật được đồ gốm thường có một ít mảnh gỗ bị than hóa hoặc một ít tro than gỗ. Ngoài ra trong các ngôi mộ xây bằng vỏ sò thường có vỏ sò, khi khai quật đồ gốm đồng thời cũng khai quật được một số xương động vật. Các nhà khảo cổ có kinh nghiệm không chỉ đo và phát hiện lượng cacbon trong tro và các mảnh gỗ có trong phần mộ mà còn đo hàm lượng các bon ở dạng hợp chất canxi cácbon trong xương động vật và vỏ sò.
Trong hàm lượng cácbon có các nguyên tử các bon có nguyên tử lượng khác nhau (các đồng vị các bon 12, 13, 14). Nguyên tử cacbon có khối lượng nguyên tử bằng 14 được gọi là đồng vị phóng xạ C14 . Các bon phóng xạ trải qua thời gian sẽ dần dần biến thành nguyên tử nitơ. Thời gian để lượng nguyên tử các bon C14 còn một nửa lượng ban đầu là 5730+40 năm (còn gọi là chu kỳ bán rã hay chu kỳ tán huỷ). Do vậy chỉ cần đo tính phóng xạ của C14 có trong gỗ, trong vỏ sò khai quật được, người ta có thể biết được niên đại cụ thể của chúng.
Ví dụ ở Nhật Bản , đồ gốm đào được ở huyện Catagawa có niên đại sớm nhất 9450+40 năm về trước, trước đây, người ta cho rằng dư chỉ ở huyện Shiba có niên đại 5100+40 năm nhưng tính theo phương pháp đo cacbon phóng xa niên đại của dư chỉ này là khoảng 1950 năm.
Câu trả lời của bạn
Do than củi xốp có tính hấp phụ nên hấp phụ mùi khét của cơm làm cho cơm đở mùi khê.
Câu trả lời của bạn
Công ty TifGem tại Chicago (Mỹ) có sáng kiến biến tro xương của người quá cố thành những viên ngọc vì trong tro xương có chứa cacbon. Người ta dùng lò sấy siêu nóng để biến tro xương thành than chì, sau đó nén chúng lại để tạo ra những viên kim cương xanh và vàng có giá từ 2700 đô la tới 20.000 đô la.
Thành công của công ty LifeGem sẽ tạo sự thay đổi trong vấn đề tìm nơi an nghỉ cho người quá cố.
Câu trả lời của bạn
Do than củi xốp có tính hấp phụ nên hấp phụ mùi khét của cơm khê làm cho cơm đỡ mùi khê.
Câu trả lời của bạn
Do các kim loại trên có tính khử mạnh nên vẫn cháy được trong khí quyển CO2.
Thí dụ :
2Mg + CO2 → 2MgO + C
Cacbon sinh ra lại tiếp tục cháy:
C + O2 → CO2
Câu trả lời của bạn
Các nhà hoá học Nga lần đầu tiên đã thu được kim cương tổng hợp dưới áp suất thường. So với những thiết bị nặng nề và công suất lớn trước đây thì thiết bị mới này rất đơn giản. Nó chỉ bằng thuỷ tinh, vì không cần đến các vật liệu chịu áp. Việc chế tạo kim cương đòi hỏi phải cực kỳ chính xác. Chỉ một sai sót rất nhỏ so với điều kiện làm việc tối ưu cũng làm cho kim cương bị phủ một lớp graphit. Kim cương điều chế trên thiết bị mới không khác lắm so với kim cương thiên nhiên.
Câu trả lời của bạn
Đó là tên gọi của một loại vật liệu mới do công ty Dunlôp (Mỹ) sản xuất. Tuy không phải hợp kim, nhưng thành phần của nó gồm niken và kim cương tổng hợp ở dạng bột. Khi hàm lượng kim cương trong vật liệu lên tới 30%, độ bền mài mòn của nó rất cao, thuận tiện để phủ lên các chi tiết hoạt động của máy móc thiết bị. Nói chung, thời gian làm việc của các chi tiết có phủ vật liệu này tăng lên tới 6 lần.
Câu trả lời của bạn
Gần bờ biển phía Tây của Châu phi, dưới đáy biển ở độ sâu 4000m, người ta đã phát hiện ra một mỏ than rất lớn.
Theo ý kiến các nhà bác học, mỏ than này đã chứng minh giả thuyết cho rằng xưa kia Châu Phi và nam Mỹ là một dải đất liền. Sau này, trong thời kỳ hình thành Đại Tây Dương, lục địa chung này bị phá huỷ, tách ra thành 2 phần (Châu Phi và Nam Mỹ). Phần giữa bị vùi sâu dưới biển. Những rừng cây rậm rạp qua hàng triệu năm đã biến thành mỏ than này.
Câu trả lời của bạn
Do than củi xốp, có tính hấp phụ nên hấp phụ hơi khét của cơm làm cho cơm đỡ mùi khê.
Câu trả lời của bạn
Viện than bùn Nga đã chế biến được than hoạt tính chất lượng cao từ than bùn và đưa vào sản xuất trên quy mô công nghiệp. Viện cũng đã nghiên cứu công nghệ sản xuất men ăn cho gia súc từ than bùn. Đó là những chất protein cực kỳ cần thiết cho sự sống.
Từ than bùn, người ta còn tách ra axit ôxalic để sản xuất chất tẩy rửa đặc biệt, để tẩy cặn cho nồi hơi.
Viện còn nghiên cứu cả công nghệ sản xuất sáp từ than bùn. Sáp không chỉ làm nến mà dùng trong 50 ngành công nghiệp khác nhau.
Câu trả lời của bạn
Do than tác dụng chậm với O2 trong không khí tạo CO2, phản ứng này tỏa nhiệt. Nếu than chất thành đống lớn phản ứng này diễn ra nhiều, nhiệt tỏa ra được tích góp dần khi đạt tới nhiệt độ cháy của than thì than sẽ tự bốc cháy.
Câu trả lời của bạn
Nếu bạn chụp ngọn nến đang cháy bằng một cốc sứ, lúc sau trên cốc sẽ xuất hiện một lớp màu đen. Người ta gọi đó là mồ hóng. Ở nông thôn, khi người ta đun bếp củi, lâu dần trên
đáy nồi sẽ xuất hiện lớp mồ hóng màu đen, ngày càng dày.
Thành phần hoá học của mồ hóng là cacbon. Thế mồ hóng dùng để làm gì?
Có nhiều nơi trên thế giới người ta xây dựng các nhà máy dùng các chất có chứa cacbon như khí thiên nhiên (thành phần chủ yếu là metan) để chế tạo mồ hóng. Mực tàu chính là được chế tạo từ mồ hóng, người ta dùng loại mồ hóng rất mịn, chất keo và nước trộn đều với nhau mà thành.
Khi bạn dùng bút viết lên giấy, một lúc sau, nước bay hơi hết còn lại vết keo chứa mồ hóng dính chặt vào giấy, giống như khi ta dùng keo để dán tem thư. Do mồ hóng rất bền, cho đến nay vẫn chưa có loại "dung dịch tẩy trắng" nào có thể "tẩy trắng" được cacbon. Vì vậy dùng loại mực chế tạo bằng mồ hóng thì chữ viết, bức hoạ vẽ bằng loại mực này sẽ không bị phai màu. Nhiều bức hoạ cổ, sách cổ còn lại, giấy có thể biến thành màu vàng nhưng chữ viết, hình vẽ vẫn đen như cũ. Trong mực tàu còn chứa một ít long não, xạ hương và số chất thơm làm cho người ta cảm thấy dễ chịu.
Mực tàu đóng thành thỏi cũng được chế tạo bằng mồ hóng, chỉ có điều là ở đây lượng nước ít, chất keo nhiều hơn và có thêm ít phụ gia. Mực dầu in sách trong các máy in, cũng được chế tạo bằng mồ hóng.
Câu trả lời của bạn
Nước ngọt không khác nước đường mấy chỉ có khác là có thêm khí cacbonic CO2. Ở các nhà máy sản xuất nước ngọt, người ta dùng áp lực lớn để ép CO2 hòa tan vào nước. Sau đó nạp vào bình và đóng kín lại thì thu được nước ngọt.
Khi bạn mở nắp bình, áp suất bên ngoài thấp nên CO2 lập tức bay vào không khí. Vì vậy các bọt khí thoát ra giống như lúc ta đun nước sôi. Về mùa hè người ta thường thích uống nước ngọt ướp lạnh. Khi ta uống nước ngọt vào dạ dày, dạ dày và ruột không hề hấp thụ khí CO2. Ở trong dạ dày nhiệt độ cao nên CO2 nhanh chóng theo đường miệng thoát ra ngoài, nhờ vậy nó mang đi bớt một nhiệt lượng trong cơ thể làm cho người ta có cảm giác mát mẻ, dễ chịu. Ngoài ra CO2 có tác dụng kích thích nhẹ thành dạ dày, tăng cường việc tiết dịch vị, giúp nhiều cho tiêu hóa.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *