Tổng hợp lý thuyết về chủ đề cacbon - Không nên bỏ qua

Bài viết dưới đây cunghocvui.com sẽ tổng hợp lý thuyết về chủ đề cacbon. 

I. Khái niệm

- Vị trí: Ô thứ 6, chu kỳ 2, nhóm IVA bảng tuần hoàn. 

- Cấu hình electron nguyên tử là: \(1s^22s^22p^2\) và có 4 electron lớp ngoài cùng. 

- Số oxi hóa: -4, 0, +2, +4. 

- Bậc của cacbon được tính bằng số liên kết của nó với các nguyên tử cacbon khác.

- Chu trình cacbon là chu trình sinh địa hóa học, trong đó cacbon được trao đổi giữa sinh quyền, thổ nhưỡng quyền, địa quyển và khí quyển Trái Đất. Chu trình quan trọng nhất của Trái Đất, cho phép cacbon được tái chế và tái sử dụng khắp sinh quyển và bởi tất cả các sinh vật của nó.  

Xem thêm thông tin về cacbon tại đây. 

II. Tính chất vật lý và ứng dụng của cacbon

- Tạo thành một số dạng thù hình: kim cương, than chì, fuleren, cacbon vô định hình. 

- Các dạng này khác nhau về cấu trúc tinh thể và khả năng liên kết nên ứng dụng cũng khác nhau. 

Dạng thù hình	Cấu trúc	Tính chất vật lý	Ứng dụng
Kim cương	Tứ diện đều	Trong suốt, không màu, không dẫn điện, kém dẫn nhiệt.	Đồ trang sức, mũi khoan,...
Than chì	Cấu trúc lớp, các lớp liên kết yếu với nhau	Màu xám đen, dẫn nhiệt tốt, mềm, các lớp dễ tách nhau.	Làm điện cực, làm nồi nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, làm bút đen.
Cacbon vô định hình	Xốp	Khả năng hấp thụ mạnh.	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.

III. Tính chất hóa học 

1. Tính khử 

- Tác dụng với oxi: 

+ Cacbon cháy trong không khí, tỏa nhiều nhiệt

\(C + O_2 \rightarrow CO_2\)

+ Tác dụng với hợp chất: 

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

\(C + CO_2 \overset{t^o}{\rightarrow} 2CO\)

\(C + 4HNO_3 (đặc) \overset{t^o}{\rightarrow} CO_2 +4NO_2 +2H_2O\)

2. Tính oxi hóa 

- Tác dụng với hidro: 

\(4Al + 3C \overset{xt, t^o}{\rightarrow} Al_4C_3\) (nhôm cacbua)

\(Ca + 2C \overset{xt, t^o}{\rightarrow} CaC_2\)(canxi cacbua)

IV. Trạng thái tự nhiên 

- Dạng tự do: kim cương, than chì. 

- Dạng hợp chất:

+ Khoáng vật: canxit \(CaCO_3\), đolomit \(CaCO_3, MgCO_3\), magiezit \(MgCO_3\).

+ Than mỏ, dầu mỏ.

+ Tế bào động thực vật.

Trên đây là toàn bộ lý thuyết về chủ đề cacbon, sau khi học xong, độc giả có thể tham khảo thêm bài tập cacbon.