Giải Hóa 11 - Bài 13: Cacbon

CHƯƠNG 3
CACBON - SILIC
BÀI 13.	CACBON
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
*
Vị trí và cấu hình electron nguyên tử
Cacbon nằm ở ô thứ 6, nhóm IVA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn.
Cấu hình electron của nguyên tử cacbon là ls22s22p2.
Các số oxi hóa của cacbon là -4, 0 , +2 và + 4.
Tính chất vật lí
Kim cương: là chất tinh thể trong suốt, không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém, rất cứng.
Than chì: là chất tinh thể màu xám đen. Tinh thể than chì có cấu trúc lớp, mềm.
Fuleren: gồm các phân tử Ceo, C70,...Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng.
Các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than xương, than muôi, ... được gọi chung là cacbon vô định hình. Than gỗ, than xương có cấu tạo xốp, nên chúng có khả năng hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch.
Tính chất hóa học
Tính khử
Tác dụng với oxi: c + 02 —	> CO‘2 AH = -393,3kJ/mol.
ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử được CO2 theo phản ứng:
co2 + c —-> 2CO.
Tác dụng với hợp chất
Ví dụ: c + 4HNO3 (đặc) —CO2T + 4NO2? + 2H2O
c + 2H2SO4 (đặc) —-—> CO2T + 2SO2T + 2H2O
Tính oxi hóa
Tác dụng với hiđro: c 4- 2H2 	500C,N1—> CH4
Tác dụng với kim loại: c + Ca —-	> CaC2 : canxi cacbua.
4A1 + 3 C —-	> AI4C3 : nhôm cacbua.
IV . Diều chế
Kim cương nhân tạo được điều chế từ than chì, bằng cách nung than chì ở khoảng 2000°C, dưới áp suất 50 đến 100 nghìn atmotphe với chất xúc tác là sắt, crom hay niken.
Than chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốc ở 2500°C - 3000°C trong lò điện, không có mặt không khí.
Than cốc dược diều chẽ bằng cách nung than mở khoảng 1000°C trong lò cốc, không có không khí.
Than mỏ được khai thác trực tiếp từ các vỉa than cằm ở các độ sâu khác nhau dưới mặt đất.
Than gỗ được tạo nên khi đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí.
Than muội được tạo nên khi nhiệt phân metan có chát xúc tác:
CH4 	> c + 2H2
B. HƯỚNG DẪN GIÃI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA TRANG 70
Câu 1. Cấu hình electron của C: ls22s22p2
Cacbon có 4e lứp ngoài, đe bền vững các nguyên tố cần có 8e lớp ngoài cùng. Độ àm điện của c là 2,55 (độ âm điện trung bình) nên c khó cho hoặc nhận e một cách hoàn toàn vì vậy mà chủ yếu c hình thành liên kết với các nguyên tố khác bằng việc dùng chung các e (liên kêt cộng hóa trị).
Câu 2. Cacbon thể hiện tính oxi hóa khi số oxi hóa giảm dác dụng với chất khử). Chọn c.
Câu 3. c thê’ hiện tính khử khi số oxi hóa tăng (tác dụng với chất oxi hóa). Chọn c.
Câu 4. a) c + 2H2SO4 đặc —> 2SO2T + co2? + 2H2O
c + 4HNO.3 đặc —> 4NO2T + co2? + 2H2O
CaO + 3C ——-■■■> CaC2 + co?
SiO2 + 2C —-—> Si + 2CO?
_	1,06 x 1000
Câu 5. Ta có: nr.n = 	——4	 ® 47,32 (mol)
co2 22,4
Phản ứng: c + 02 ———> co2	(1)
(mol) 47,32	<- 47,32
Từ (1) => nc = 47,32 (mol) => mc = 47,32 X 12 = 567,84 (gam)
Vậy: %mc =	X 100% = 94,64%.
600