Là Chất khử mạnh CO cháy trong không khí tạo CO2 cho ngọn lửa màu xanh lam nhạt, tỏa nhiều nhiệt làm nhiên liệu khí... Tính chất vật lí Khí không màu, nặng 1,5 lần không khí, tan ít t
Trang 1HỢP CHẤT CỦA CACBON TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I CACBONMOOXIT
1 Cấu tạo phân tử
Ở trạng thái cơ bản Cacbon, Oxi có 2e độc thân ở phân lớp 2p:
2 2
2s
2
2s
Tạo 2 liên kết cộng hóa trị và 1 liên kết cho nhận: C O
Trạng thái oxi hóa trong phân tử: CO2
2 Tính chất vật lí
Là chất khí, không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong
nước, hóa lỏng ở −191,5oC, hóa rắn ở −205,20C, rất bền với nhiệt, rất độc
3 Tính chất hóa học
Cacbon monooxit rất kém hoạt động ở nhiệt độ thường, hoạt động khi đun nóng (do
có liên kết 3 bền vững)
Là oxit trung tính
Là Chất khử mạnh
CO cháy trong không khí tạo CO2 cho ngọn lửa màu xanh lam nhạt, tỏa nhiều
nhiệt làm nhiên liệu khí
Kết hợp với Clo, xúc tác than hoạt tính tạo photgen (khí độc)
CO Cl2 xt,to COCl (photgen)2
Khử được nhiều Oxit Kim loại tạo kim loại ở t0 cao:
Ví dụ: CO CuO to Cu CO 2
4 Điều chế
a.Trong công nghiệp
Cho hơi nước qua than nung đỏ: C + H O 2 1050 Co CO + H2.
Hỗn hợp khítạo thành: Khí than ướt(~44%CO và CO2, H2, N2,…)
Trang 2Thổi không khí qua than nung đỏ trong các lò gas
Dưới đáy lò, cacbon cháy tạo cacbon đioxit: TO
C O CO Khi đi qua lớp than nung đỏ, CO2 bị khử thành CO: TO
2
C CO 2CO
Hỗn hợp khí tạo thành: Khí lò gas (khí than khô: 25% CO và N2, CO2, ngoài
ra còn một lượng nhỏ các khí khác)
Khí than khô, than ướt được sử dụng làm nhiên liệu khí
b.Trong phòng thí nghiệm
Đun nóng H2SO4 đặc với axit Fomic (HCOOH)
o
2 4
H SO , t
2
HCOOHCO H O
1 Cấu tạo phân tử
CTCT: O C O
Liên kết: C O là liên kết cộng hóa trị có cực, nhưng do có cấu tạo thẳng nên phân
tử CO2 không phân cực
2 Tính chất vật lí
Khí không màu, nặng 1,5 lần không khí, tan ít trong nước
Ở t0 thường, P 60atm , CO2 hóa lỏng Làm lạnh đột ngột ở −760C hóa rắn gọi là
nước đá khô (nước đá khô chỉ thăng hoa, không nóng chảy)
3 Tính chất hóa học
a.Khí CO2 không cháy và không duy trì sự cháy dùng để dập tắt đám cháy
Lưu ý: Một số kim loại có tính khử mạnh (Mg, Al…) có thể cháy trong CO2:
CO2 2Mgto 2MgO C
Không dùng khí CO2 dập tắt đám cháy bằng kim loại như Al, Mg …
b.CO2 là oxit axit tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo muối cacbonat
4 Điều chế
a.Trong phòng thí nghiệm
Cho HCl tác dụng với đá vôi
CaCO + 2HCl CaCl + CO + H O
Trang 3b.Trong công nghiệp
Đốt cháy hoàn toàn than, thu hồi từ quá trình chuyển hóa khí thiên nhiên, các sản
phẩm dầu mỏ, nung vôi, lên men rượu từ glucozơ
III AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT
1 Axit cacbonic
H2CO3 là Axit yếu và kém bền, chỉ tồn tại trong dd loãng, dễ phân hủy thành CO2 và
H2O
Trong dd, phân li theo 2 nấc (ở 250C):
7
H CO H HCO ; K 4,5.10
HCO H CO ; K 4,8.10
2 Muối cacbonat: gồm 2 loại
Muối Cacbonat (chứa ion CO23) Ví dụ: Na2CO3, CaCO3, (NH4)2CO3…
Muối Hidrocacbonat (chứa ion HCO3) Ví dụ: NaHCO3, Ca(HCO3)2, NH4HCO3…
a.Tính tan
Muối hiđrocacbonat đều tan trừ NaHCO3 ít tan
Muối cacbonat trung hòa không tan hoặc ít tan trừ muối của kiềm, amoni
b.Tác dụng với axit
NaHCO HCl NaCl CO H O
HCO H CO H O
Na CO 2HCl 2NaCl CO H O
2
CO 2H CO H O
c.Tác dụng với dung dịch kiềm
Muối Hidrocacbonat dễ tác dụng với ung dịch kiềm:
NaHCO NaOH Na CO H O
2
HCO OH CO H O
Trang 4d.Phản ứng nhiệt phân
Muối Cacbonat của kim loại kiềm bền với nhiệt
Muối Cacbonat trung hòa của KL khác, muối Hidrocacbonat dễ bị nhiệt phân
0 t
MgCO MgO CO
0 t
2NaHCO Na CO CO H O
0 t
Ca(HCO ) CaCO CO H O
Lưu ý:
Khi đun nóng Ca(HCO3)2 đến khối lượng không đổi, phản ứng sẽ tạo CaO theo
phương trình
0 t
Ca(HCO ) CaO 2CO H O
e.Ứng dụng của một số muối cacbonat
Canxi cacbonat (CaCO3) tinh khiết: chất bột nhẹ, màu trắng làm chất độn trong
cao su, 1 số ngành công nghiệp
Natri cacbonat (Na2CO3) khan ( Sôđa khan): chất bột màu trắng, tan nhiều trong
nước Kết tinh trong dung dịch, tách ra ở dạng tinh thể Na CO 10H O2 3 2 dùng
trong công nghiệp thủy tinh, đồ gốm, bột giặt, …
Natri hidrocacbonat (NaHCO3): tinh thể màu trắng, ít tan trong nước dùng
trong công nghiệp thực phẩm, y học (thuốc giảm đau dạ dày do thừa axit)
Bài tập áp dụng 1
Hãy điền dấu (+) vào trường hợp nào có phản ứng và dấu (-) vào trường hợp nào không
có phản ứng xảy ra giữa các chất sau đây:
CO (khí) CO2 (khí) Na2CO3 (dd) NaHCO3 (dd) HCl (dd)
BaCl2(dd)
Ca(OH)2(dd)
Bài tập áp dụng 2
(NaHCO3) Tại sao khi bị đau dạ dày ta uống thuốc muối nabica vào sẽ bớt đau?
Trang 5Bài tập áp dụng 3
Cho luồng khí CO dư đi qua 53,8g hỗn hợp Fe3O4, Al2O3 nung nóng đến phản ứng hoàn
toàn, thu được 47,4g chất rắn Tính khối lượng Fe3O4 có trong hỗn hợp đầu
Bài tập áp dụng 4
Nhiệt phân hoàn toàn 38,5g hh A gồm Ba(HCO3)2 và NaHCO3 thu được m1 g chất rắn B
Cho B tác dụng hoàn toàn với dd H2SO4 thu được m2 gam kết tủa trắng và 1,68 lít khí
Tính các giá trị m1, m2