Lý thuyết hợp chất của cacbon

A. CACBON MONOXIT

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- CO là chất khí không màu, không mùi, không vị, ít tan trong nước, bền với nhiệt và rất độc.

- Kém hoạt động ở nhiệt độ thường, hoạt động nhiều hơn khi đun nóng

- CO là oxit trung tính

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Phân tử CO có liên kết ba bền vững nên ở nhiệt độ thường C rất trơ, chỉ hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao.

- CO là oxit trung tính không có khả năng tạo muối → không tác dụng với dung dịch bazơ và dung dịch axit ở nhiệt độ thường.

1. Tính khử mạnh

- Tác dụng với oxi: cho ngọn lửa màu lam nhạt

2CO + O₂ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)  2CO₂

- Tác dụng với oxit kim loại:

Fe₂O₃ + 3CO \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)   2Fe + 3CO₂

2. Cacbon monoxit là oxit không tạo muối

III. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng TN 

HCOOH \(\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}d,{t^{^o}}}}\)  CO + H₂ 

2. Trong công nghiệp

Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được khí than ướt

B. CACBON ĐIOXIT

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- CO₂ là chất khí, không màu nặng hơn không khí, ít tan trong nước.

- Làm lạnh đột ngột ở -76^oC, khí CO₂ hóa thành khối rắn gọi là “nước đá khô”.

- Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tính chất của oxit axit

- Tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit yếu.

CO₂ (k) + H₂O (l) ⇋ H₂CO₃ (dd)
 

- Tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối.

CO₂  +   NaOH  → NaHCO₃

2NaOH + CO₂  → Na₂CO₃ + H₂O

CaO + CO₂ → CaCO₃ (tº)

2. Tính OXH (Khi tác dụng với chất có tính khử mạnh)

2Mg + CO₂ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)   2MgO + C

III. ĐIỀU CHẾ

1. Trong công nghiệp

C + O₂ → CO₂ (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí)

CaCO₃ → CaO + CO₂ (1000ºC)

2. Trong phòng thí nghiệm

CaCO₃  + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

C. AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT

I. AXIT CACBONIC

- Là axit kém bền, chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân hủy thành CO₂ và H₂O.

- Là axit hai nấc, trong dung dịch phân li hai nấc.

H₂CO₃ ⇋ H⁺ + HCO_3^-

HCO_3^- ⇋ H⁺ + CO₃^2-

II. MUỐI CACBONAT

- Muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và đa số các muối hidrocacbonat đều tan tốt trong nước

- Muối cacbonat của các kim loại còn lại không tan, muối hidrocacbonat kếm bền nên dễ bị nhiệt phân

1. Tính chất hóa học

a) Tác dụng với axit:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

b) Tác dụng với dung dịch bazo:

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

c) Phản ứng nhiệt phân:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

CaCO₃   →  CaO   +  CO₂

2. Nhận biết

Cho tác dụng với axit → CO2

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

3. Tính chất và ứng dụng của một số muối cacbonat

- Canxi cacbonat (CaCO₃) tinh khiết là chất bột nhẹ, màu trắng, dùng làm chất dộn trong cao su và 1 số ngành công nghiệp.

- Natricacbonat (Na₂CO₃) khan (sođa khan) là chất bột màu trắng, tan nhiều trong nước. Dùng trong công ngiệp thủy tinh, đồ gốm, bột giặt, …

Sơ đồ tư duy: Hợp chất của cacbon