Bài 15_Cacbon Hóa 11_CHUẨN_Học kỳ I

?
Kim cương là một chất rất cứng, lóng lánh, thường được
dùng làm đồ trang sức q giá.
Than chì lại là chất rất mềm, có màu đen, giá trò thấp.
Vậy liệu kim cương và than chì có họ hàng gì với
nhau không?


§15: CACBON
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC.
IV. ỨNG DỤNG.
V. ĐIỀU CHẾ.
VI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN.


I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TƯ.Û

• Cacbon ở ô thứ 6, chu kỳ 2, nhóm IVA.
• Cấu hình: 1s2 2s2 2p2
• Cacbon có thể tạo được tối đa 4 liên kết cộng
hoá trò với nguyên tử nguyên tố khác

• Số oxi hóa đặc trưng: - 4, 0, +2 và +4


II.

TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ.

Kim cöông

Than chì

Fuleren


1. Kim cương
Là tinh thể trong suốt, không màu,
không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. Là chất
cứng nhất trong các chất.


2. Than chì

Là chất tinh thể màu
xám đen, dẫn được
điện, mềm, … Có cấu
trúc lớp…


Các loại than nhân tạo như than gỗ, than xương, than muội,
… được gọi chung là cacbon vô đònh hình. Than gỗ, than
xương có khả năng hấp phụ mạnh các chất khí và chất
tan trong dung dòch.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Trong các phản ứng oxi hóa khử, đơn chất cacbon có
thể tăng hoặc giảm số oxi hóa, nên nó thể hiện
tính khử hoặc tính oxi hóa. Tính khử là tính chất
chủ yếu của cacbon


1. Tính khử

a.Tác dụng với Oxi.
Cacbon cháy trong không khí, tỏa nhiều nhiệt:
0

+4

to

C + O 2 → C O2
Ở nhiệt độ cao, cacbon khử được CO2 theo phản ứng:

+4

0

+2

to

C O + C     
→    2C O
b. Tác dụng với hợp chất.

Ở nhiệt độ cao, cacbon khử được nhiều oxit, phản ứng với
nhiều chất oxi hóa khác:

0

o

+4

t
C + 4 HNO3( dac ) 
→ C O2 + 4 NO2 + 2 H 2O
0

to

+4

C + 2 H 2 SO4( dac ) 
→ C O2 + 2SO2 + 2 H 2O


2. Tính oxi hóa:

a.Tác dụng với Hiđro.
Ở nhiệt độ cao, có mặt chất xúc tác, C tác dụng với khí
H2

0

+4

to
xt

C + 2 H 2 
→C H4
b. Tác dụng với kim loại.
Ở nhiệt độ cao C tác dụng được với một số kim loại tạo
thành cacbua kim loại.

0

to

−4

4 Al + 3 C → Al4 C 3
0

to

(Nhôm cacbua)

−1

Ca + 2 C → Ca C2

(Canxi cacbua)

IV. ỨNG DỤNG
Kim
Kim cương:
cương: đồ
đồ trang
trang
sức,
sức, chế
chế tạo
tạo mũi
mũi
khoan,
khoan, dao
dao cắt
cắt
thủy
thủy tinh,
tinh, ...
...
Than
Than hoạt
hoạt tính:
tính:

Than
Than chì:
chì: làm
làm
điện

điện cực,
cực, bút
bút

dùng
dùng làm
làm mặt
mặt

chì,
chì, nồi
nồi chòu
chòu

nạ
nạ cho
cho độc,
độc, …
…

nhiệt,
nhiệt, …
…

ỨNG
DỤNG
Than
Than muội:
muội: sản
sản

Than
Than cốc:
cốc: dùng
dùng
làm
làm chất
chất khử
khử

xuất
xuất mực
mực in,
in, xi
xi

trong
trong luyện
luyện kim,
kim,

đánh
đánh giày,…
giày,…

…
…
Than
Than gỗ:
gỗ: dùng

dùng
làm
làm thuốc
thuốc nổ,
nổ,
thuốc
thuốc pháo,
pháo, …
…


V. ĐIỀU CHẾ
0

Kim cương nhân tạo: nung than chì khoảng 2000 C, p = 50 000 – 100000 atm,
xúc tác là Fe, Cr, Ni.
Than chì nhân tạo: nung than cốc khoảng 2500 – 3000

0
C, trong lò điện,

không có không khí.

0

Than cốc: nung than mỡ trong lò cốc khoảng 1000 C, không có không
khí.
Than mỏ: khai thác trực tiếp từ các vỉa than dưới mặt đất.
Than gỗ: đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí.
Than muội: nhiệt phân metan có chất xúc tác:

t 0 , xt

CH 4    
→    C + 2H 2


VI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Kim cương và than chì là cacbon tự do gần như tinh
khiết.
Cacbon có trong các khoáng vật như canxit (CaCO3),
magiezit (MgCO3), đolomit (CaCO3.MgCO3), các loại than
mỏ (antraxit, than nâu, than bùn,…), dầu mỏ, khí thiên
nhiên.
Là thành phần cơ sở của tế bào động thực vật.


BÀI TẬP CỦNG CỐ

Câu 1: Tính oxi hóa của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau ?
A. 3C + 4Al → Al4C3.
A.

B. C + O2 → CO2.
C. C + 2CuO → 2Cu + CO2.
D. C + H2O → CO + H2.


BÀI TẬP CỦNG CỐ

Câu 2: Tính khử của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau ?
A. C + 2H2 → CH4.
B. 2C + Ca → CaC2.
C.C.C + CO2 → 2CO.
D. 3C + 4Al → Al4C3.


BÀI TẬP CỦNG CỐ

Câu 3: Than gỗ dùng để làm
A.A.thuốc nổ đen.
B. điện cực.
C. mặt nạ phòng độc.
D. mực in.


HƯỚNG DẪN HỌC TẬP:

- Đối với tiết học này:
Học bài và làm bài tập 4, 5 SGK/70
- Đối với tiết học sau:
Tính chất, ứng dụng, điều chế của các oxit cacbon và muối cacbonat


MẾN CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH !