Cacbon (C) và Cacbon oxit (CO): Tính chất hoá học, Ứng Dụng

Cacbon (C) là một phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống. Cacbon có ký hiệu hoá học là C và nguyên tử khối là 12.

Tính chất hoá học của Cacbon (C), Cacbon oxit (CO) và Cacbon đioxit (CO2)

I. Tính chất hoá học của Cacbon (C)

1. Tính chất vật lí của Cacbon (C)

• Cacbon (C) là chất rắn không màu, không mùi, không tan trong nước, có tính chất dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
• Cacbon (C) tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như than đá, than cốc, kim cương, graphite…

2. Tính chất hóa học của Cacbon (C)

• Cacbon (C) có tính chất khử mạnh, có thể khử oxit kim loại thành kim loại tương ứng.
• Cacbon (C) có thể tác dụng với oxi tạo thành Cacbon oxit (CO) hoặc với nước tạo thành axit cacboxylic và axit cacbonic.

II. Tính chất hoá học của Cacbon oxit (CO)

1. Tính chất vật lí của Cacbon oxit (CO)

• Cacbon oxit (CO) là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí (dCO/kk = 28/29), rất độc.

2. Tính chất hóa học của Cacbon oxit (CO)

• Cacbon oxit (CO) là oxit trung tính, không phản ứng với nước, axit hay bazơ ở điều kiện thường.
• Cacbon oxit (CO) có tính chất khử mạnh, có thể khử nhiều oxit kim loại thành kim loại tương ứng.
• Ví dụ:
  • CO + CuO → CO2 + Cu
  • 2CO + Fe3O4 → 3Fe + 2CO2
  • 2CO + O2 → 2CO2

III. Tính chất hoá học của Cacbon đioxit (CO2)

Tính chất hóa học của cacbon đioxit (CO2)

a) Cacbon đioxit tác dụng với nước

CO2(k) + H2O (dd) = H2CO3 (dd)

b) Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch bazơ

• CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
• CO2 + NaOH → NaHCO3

Tùy thuộc vào tỉ lệ giữa số mol CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hòa, muối axit hay cả 2 muối.

c) Cacbon đioxit tác dụng với oxit bazơ

CO2 + CaO → CaCO3

Như vậy, CO2 có tính chất của một oxit axit.

Ứng dụng Cacbon (C) và Cacbon oxit (CO)

Giới thiệu về Cacbon (C)

Cacbon (C) là một nguyên tố hóa học có số nguyên tử là 6 trong bảng tuần hoàn. Nó được tìm thấy trong nhiều dạng khác nhau, bao gồm than đá, dầu mỏ và các hợp chất hữu cơ. Cacbon là một nguyên tố quan trọng trong hóa học và có nhiều ứng dụng rộng rãi.

Ứng dụng Cacbon (C)

Cacbon (C) có nhiều ứng dụng đáng chú ý. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của Cacbon:

• Tạo ra các hợp chất hữu cơ: Cacbon là nguyên tố cơ bản trong hợp chất hữu cơ. Hầu hết các chất hữu cơ, bao gồm đường, protein và lipid, đều chứa cacbon.
• Nguyên liệu nhiên liệu: Than đá, một dạng chất chứa cacbon, được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu nhiên liệu hóa thạch. Nó được đốt để tạo ra năng lượng.
• Sản xuất vật liệu cường độ cao: Cacbon có thể được sử dụng để tạo ra các vật liệu như thép không gỉ và sợi cacbon, có đặc tính cường độ cao và khả năng chịu nhiệt tốt.

Giới thiệu về Cacbon oxit (CO)

Cacbon oxit (CO) là một hợp chất hóa học được tạo thành từ sự kết hợp của cacbon và ôxy. Nó là một khí không màu và không mùi. Cacbon oxit có những tính chất đáng chú ý và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Ứng dụng Cacbon oxit (CO)

Cacbon oxit (CO) cũng có nhiều ứng dụng quan trọng. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của Cacbon oxit:

• Sản xuất khí CO: Cacbon oxit được sử dụng trong các quá trình công nghiệp để sản xuất khí CO, một loại khí quan trọng trong quá trình sản xuất hợp kim và chất hữu cơ.
• Kh ử kim loại: Cacbon oxit có khả năng khử kim loại và được sử dụng trong quá trình sản xuất sắt thép để tách các tạp chất kim loại.
• Sản xuất polyme: Cacbon oxit được sử dụng làm chất chủ vị trong quá trình sản xuất một số loại polyme, góp phần tạo ra các vật liệu như nhựa tổng hợp và sợi nhân tạo.

Trên đây là một số thông tin về ứng dụng của Cacbon (C) và Cacbon oxit (CO). Cả hai đều có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và có đóng góp lớn vào sự phát triển kinh tế và công nghệ của chúng ta.

Bài tập về cacbon, cacbon oxit và cacbon đioxit

Bài 1 Viết phương trình hóa học của cacbon với các oxit sau:

1. CuO: 2CuO + C → 2Cu + CO2
2. PbO: 2PbO + C → 2Pb + CO2
3. CO2: CO2 + C → 2CO
4. FeO: 2FeO + C → 2Fe + CO2

Bài 22

Hãy viết phương trình hóa học của CO₂ với dung dịch NaOH, dung dịch Ca(OH)₂ trong trường hợp:

a) Tỉ lệ số mol n:n = 1:1

Phương trình hóa học của CO₂ với dung dịch NaOH theo tỉ lệ nCO₂ : nNaOH = 1 : 1:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

b) Tỉ lệ số mol n:n = 2:1

Phương trình hóa học của CO₂ với dung dịch Ca(OH)₂ theo tỉ lệ nCO₂ : nCa(OH)₂ = 2 : 1:

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂↓

Bài 3

Hãy xác định thành phần phần trăm về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp CO và CO₂, biết các số liệu thực nghiệm sau:

• Dẫn 16 lít hỗn hợp CO và CO₂ qua nước vôi trong dư thu được khí A.
• Để đốt cháy A cần 2 lít khí oxi. Các thể tích khí đo được ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

Lời giải:

• Dẫn hỗn hợp khí CO và CO₂ qua nước vôi trong dư, khí CO₂ bị hấp thụ hoàn toàn, khí A thu được là khí CO. Trong cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất thì tỉ lệ thể tích cũng bằng tỉ lệ về số mol.
• Phương trình phản ứng đốt cháy khí A bằng 2 lít khí oxi: