SGK Hóa Học 9 - Bài 27: Cacbon

  • Bài 27: Cacbon trang 1
  • Bài 27: Cacbon trang 2
  • Bài 27: Cacbon trang 3
Bài 27
(J tiết)
Cacbon
Cacbon là một .phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống, sân xuất. Hãy nghiên cứu tính chất và ứng dụng của nó.
Kí hiệu hoá học : c.
Nguyên tủ khối: 12.
I - CÁC DẠNG THÙ HÌNH CỦA CACBON
Dạng thù hình là gì ? .
Các dạng thù hình của một nguyên tố hoá học là những đơn chất khác nhau do nguyên tố đó tạo nên. Thí dụ, nguyên tố oxi có hai dạng thù hình là oxi Ch và ozon 03.
Cacbon cố những dạng thù hình nào ?
Trong các dạng thù hình của cacbon, cacbon vô định hình hoạt động hoá học nhất. Sau đây chỉ xét tính chất của cacbon vô định hình.
CACBON
ị
Kim cương
Than chì
Cacbon vô định hình
cứng, trong suốt, không dẫn điện
mềm, dẫn điện
(than gỗ, than đá, than xương, mồ hóng...) Xốp, không dẫn điện)
II - TÍNH CHẤT CỦA CACBON
1, Tính chất hấp phụ
^Thí nghiệm : Tính hấp phụ của than gỗ.
Cho mực chảy qua lớp bột than gỗ. Phía dưới có. đặt một chiếc cốc thuỷ tinh (hình 3.7).
Hiện tượng : Dung dịch thu được trong cốc thuỷ tinh không màu.
Nhận xét : Than gỗ có tính hấp phụ chất màu tan trong dung dịch.
Bằng nhiều thí nghiệm khác, người ta nhận thấy : Than gỗ có khả năng giữ trên bề mặt của nó các chất khí, chất hơi, chất tan trong dung dịch. Than gỗ có tính hấp phụ.
Hình 3.7. Thí nghiệm về sụ hấp phụ màu cua than gỗ
Than gỗ, than xương ... mới điều chế có tính hấp phụ cao được gọi là than hoạt tính. Than hoạt tính được dùng để làm trắng đường, chế tạo mặt nạ phòng độc, ...
2. Tính chất hoá học
Cacbon có những tính chất hoá học của phi kim như tác dụng được với kim loại, hiđro. Tuy nhiên, điều kiện xảy ra phản ứng hoá học với kim loại và hiđro là rất khó khăn. Cacbon là phi kim hoạt động hoá học yếu.
Sau đây là một số tính chất hoá học có nhiều úng dụng trong thực tế của cacbon.
Cacbon tác dụng với oxi
Cacbon cháy trong oxi (hình 3.8), cacbon bị oxi hoá tạo thành cacbon đioxit co2, cacbon là chất khử, phản ứng toả nhiều nhiệt.
c + o2 —-> co2 Do đó, cacbon được dùng làm nhiên liệu trong đời sống và sản xuất.
Cacbon tác dụng với oxit kim loại SB Thí nghiệm :
Trộn một ít bột đồng(II) oxit và bột than rồi cho vào đáy ống nghiệm khô, đốt nóng (hình 3.9).
Hiện tượng : Màu đen của hỗn hợp trong ống nghiệm chuyển dần sang đỏ. Nước vôi trong vẩn đục.
Nhận xét : Cacbon đã khử CuO màu đen thành kim loại đồng màu đỏ.
2CuO (r) + c (r) —2Cu ịr) + co2 (k) (đen) (đen) .	(đỏ) (không màu)
Hình 3.8. Cacbon cháy trong oxi
ởở
Ca(OH)2 bị vẩn đục
Phởn ủng cùa cacbon và đồng(ll) oxit ỏ nhiệt dộ cao
• Ngoài ra, ở nhiệt độ cao cacbon còn khử được một số oxit kim loại nhu' PbO, ZnO ... thành Pb, Zn ... Trong luyện kim, người ta sử dụng tính chất này của cacbon để điều chế kim loại.
Ill	- ỨNG DỤNG CỦACACBON
Tuỳ thuộc vào tính chất của mỗi dạng-thù hình, người ta sử dụng cacbon trong đời sống, sản xuất và trong kĩ thuật. Thí dụ như than chì được dùng làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì; kim cương được dùng làm đồ trang sức quý hiếm, mũi khoan, dao cắt kính ..., cacbon vô định hình cũng có nhiều ứng dụng : than hoạt tính được dùng làm mặt nạ phòng hơi độc, làm chất khử màu, khử mùi ; than đá, than gỗ được dùng làm nhiên liệu (chất đốt) trong công nghiệp, làm chất khử để điều chế một số kim loại.
Ba dạng thù hình chính của cacbon là : kim cưang, than chì và cacbon vô dinh hình.
2 Than gỗ, than xưang ... mới diều chế có tính hấp phụ cao.
Cacbon là phi kim hoạt dộng hoá học yếu. Tính chất hoá học quan trọng của cacbon là tính khử.
I
Tuỳ thuộc vào tính chất của mỗi dạng thù hình, ngưòi ta sử dụng cacbon trong dời sống và sản xuất.
BÀI TẬP
Dạng thù hình của nguyên tố là gì ? Cho hai thí dụ.
Viết phương trình hoá học của cacbon với các oxit sau :
a) CuO ; b) PbO ; c) co2 ; d) FeO.
Hãy cho biết loại phản ứng ; vai trò của c trong các phản ứng ; ứng dụng của các phản ứng đó trong sản xuất.
Hãy xác định công thức hoá học thích hợp của A, B, c, D trong thí nghiệm ở hình vẽ 3.10. Nêu hiện tượng thí nghiệm và viết phương trình hoá học.
Tại sao sử dụng than để đun nấu, nung gạch ngói, nung vôi lại gây ô nhiễm môi trường. Hãy nêu biện pháp chống ô nhiễm môi trường và giải thích.
Trong công nghiệp, người ta sử dụng cacbon để làm nhiên liệu. Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 5 kg than chứa 90% cacbon, biết 1 mol cacbon cháy toả ra 394 kJ.