Carbon tồn tại trong phần lớn mọi dạng sống hữu cơ và nó là cơ sở của hóa học hữu cơ… Ba dạng được biết đến nhiều nhất là carbon vô định hình, than chì và kim cương.
Bạn đang xem: Tính chất hóa học của cacbon
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA CARBON
C có nhiều dạng thù hình: kim cương, than chì và C vô định hình, fullerene:
Kim cương là chất trong suốt, không màu, không dẫn điện và dẫn nhiệt kém. Kim cương có cấu trúc tinh thể nguyên tử và là chất cứng nhất trong tất cả các chất.
Than chì là tinh thể màu xám đen, có ánh kim loại, dẫn điện tốt nhưng kém kim loại. Tinh thể than chì có cấu trúc phân lớp.
Kim cương và than chì
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA CARBON
– C có thể tồn tại với nhiều mức oxi hóa khác nhau nhưng phổ biến nhất là: -4; 0; +2; +4.
– C vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa nhưng tính khử vẫn chiếm ưu thế.
1. C là chất khử
Tác dụng với phi kim:
C + O2 → CO2
C + CO2 → 2CO (4000C)
Phản ứng với oxit kim loại:
+ C khử được oxit của kim loại thành Al trong dãy phản ứng hóa học của kim loại:
CuO + C → Cu + CO (t0)
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO (t0)
+ Với CaO và Al2O3:
CaO + 3C → CaC2 + CO (trong lò điện)
2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO (20000C)
– Phản ứng với các chất oxi hóa mạnh thông thường H2SO4 đặc, HNO3, KNO3, KClO3, K2Cr2O7… trong các phản ứng này C bị oxi hóa thành +4 (CO2).
C + 2H2SO4 đặc → CO2 + 2SO2 + 2H2O (t0)
C + 4HNO3 đặc → CO2 + 4NO2 + 2H2O (t0)
C + 4KNO3 → 2K2O + CO2 + 4NO2 (t0)
– Khi ở nhiệt độ cao, C có thể phản ứng với hơi nước:
C + H2O → CO + H2 (10000C)
C + 2H2O → CO2 + 2H2
2. C là chất oxi hóa
– Tác dụng với H2:
C + 2H2 → CH4 (5000C; Ni)
– Phản ứng với kim loại → muối cacbua:
4Al + 3C → Al4C3 (t0)
III. ỨNG DỤNG CỦA CARBON
Kim cương được dùng làm đồ trang sức. Trong kỹ thuật, kim cương được dùng làm mũi khoan, dao cắt kính và chất mài mòn.
– Than chì được dùng làm điện cực; làm nồi, cốc nấu chảy hợp kim chịu nhiệt; sản xuất dầu nhờn; Làm một cây bút chì màu đen.
Than cốc được sử dụng làm chất khử trong luyện kim để luyện kim loại từ quặng.
Than củi được sử dụng để chế tạo thuốc nổ đen, bánh quy giòn và chất hấp phụ.
– Muội than dùng làm chất độn khi lưu hóa cao su, sản xuất mực in, xi đánh giày.
Chỉ huy
than đá
IV. TÌNH TRẠNG TỰ NHIÊN
Kim cương và than chì là carbon tự do gần như tinh khiết.
Xem thêm: Kim loại kiềm thổ – What are Alkaline Earth Metals
Cacbon còn có trong các khoáng vật như canxit (đá vôi, đá hoa, đá phấn đều chứa CaCO3), magiesit (MgCO3), đôlômit (CaCO3.MgCO3). Dầu mỏ và khí tự nhiên là hỗn hợp của các chất khác nhau có chứa carbon. Thực vật và động vật cũng chứa nhiều hợp chất carbon.
