BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN HÓA
HỌC
Thực hiện: Tổ 2
Hãy quan sát một số mẫu vật sau, và cho biết thành phần chính tạo nên chúng là những nguyên tố nào?
Cacbon được con người phát hiện từ rất sớm
Khi con người biết cách làm ra lửa và giữ lửa thì Cacbon luôn là bạn đồng hành
Cacbon cũng là nguyên tố đặc biệt trong bảng tuần hoàn. Có khả năng tạo rất nhiều hợp chất, đa dạng về thành phần, tính chất.
Chương 3: CACBON - SILIC
Bài 20-21:
CACBON – HỢP
CHẤT CỦA CACBON
Thực hiện: Tổ 2
A/ CACBON
IV
II
III
V
I
A/ CACBON
I/ Tính chất vật lí
Cacbon đơn chất có nhiều dạng hình thù khác nhau.
+ Kim cương
+ Than chì (graphit)
+ Fuleren
+ Cacbon vô định hình
Mỗi dạng hình thù có tính chất vật lí khác nhau.
Fuleren
Kim cương
Than chì
Tứ diện đều
- Cấu trúc lớp.
- Các lớp liên kết yếu với nhau
- Không màu.
- Không dẫn điện.
- Dẫn nhiệt kém.
- Rất cứng.
- Xám đen
Có ánh kim, Dẫn điện tốt (kém KL)
Khá mềm
- Các lớp dễ tách ra khỏi nhau
Hình cầu rỗng
Cực kỳ bền vững và chịu được áp suất, nhiệt độ rất cao.
Trình bày cấu trúc, tính chất vật lí của các dạng thù hình của cacbon.
Tại sao kim cương cứng, than chì lại mềm dù cấu tạo từ cùng một nguyên tố?
Trong kim cương mỗi nguyên tử cacbon được gắn liền với 4 nguyên tử cacbon khác ở dạng tứ diện, liên kết hóa trị mạnh mẽ đem đến độ bền và độ cứng cho kim cương và chính cấu trúc này khiến kim cương trở thành một trong những vật liệu cứng nhất trong tự nhiên.
Than chì với sự sắp xếp hình học hoàn toàn khác so với kim cương. Các nguyên tử cacbon xếp thành các lớp, mỗi nguyên tử cacbon sẽ liên kết với ba nguyên tử cacbon khác để hình thành nên hình sáu cạnh trong một chuỗi dài vô hạn. Dù liên kết nguyên tử trong mỗi lớp là các liên kết cộng hóa trị và khá mạnh (tương đương kim cương) nhưng liên kết giữa các lớp với nhau lại rất yếu kết quả của sự sắp xếp này là các lớp trượt lên nhau và có thể tách khỏi nhau dễ dàng. Bên cạnh mềm và trơn, than chì cũng có mật độ thấp hơn nhiều so với kim cương.
Than cốc
Than gỗ
Than muội
Cacbon vô định hình: cacbon được điều chế nhân tạo gồm các tinh thể rất nhỏ có cấu trúc vô trật tự.
Ví dụ: Than cốc, than gỗ, than xương, than muội,.....
Cấu tạo xốp, có khả năng hấp thụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch.
Trong các dạng tồn tại của cacbon, cacbon vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học. Tuy nhiên, ở nhiệt độ thường cacbon khá trơ, còn khi đun nóng nó phản ứng được với nhiều chất
II/ Tính chất hóa học
Cho các chất sau: Al4C3, CH4, C, CO, CO2, CF4
- Hãy xác định số oxi hóa của C trong các hợp chất trên.
- Cho biết các số oxi hoá có thể có của cacbon trong hợp chất. Từ đó dự đoán tính chất hoá học của cacbon?
- 4
0
+2
+ 4
C
CH4
Al4C3
CO
CO2
1. Tính khử
a. Tác dụng với oxi
0
+4
0
-2
Ở nhiệt độ cao: C + CO2  2CO
II/ Tính chất hóa học
Chú ý: cacbon không tác dụng trực tiếp với clo, brom và iot.
Tại sao khi sử dụng bếp than, ta cảm thấy khó thở, đau đầu, chóng mặt?
Trả lời: Vì có sinh ra khí CO – một khí rất độc
 Nên sử dụng bếp than ở nơi thoáng khí (dư O2) để hạn chế khí CO tạo ra và không nên đốt trong phòng kín.
Vậy nên sử dụng bếp than như thế nào thì giảm thiểu sự sinh ra khí CO?
Ở nhiệt độ cao,
Cacbon có thể khử được nhiều oxit

Phản ứng với nhiều chất oxi hoá khác như HNO3, H2SO4 đặc, KClO3,...
1. Tính khử
b. Tác dụng với hợp chất
II/ Tính chất hóa học
to
2. Tính oxi hóa
II/ Tính chất hóa học
a. Tác dụng với hiđro
Ở nhiệt độ cao và có chất xúc tác, C tác dụng với khí H2 tạo thành khí metan CH4:
b. Tác dụng với hiđro
C tác dụng với một số kim loại ở nhiệt độ cao tạo thành cacbua kim loại:
III/ Ứng dụng
Một số ứng dụng của kim cương.
III/ Ứng dụng
Một số ứng dụng của than chì
III/ Ứng dụng
Một số ứng dụng của Fuleren
Màng nano C60 bền hơn thép
Là vật liệu dẫn nhiệt tốt
Có khả năng mang điện lớn
Thiết bị chống sét
Bộ phận tản nhiệt
III/ Ứng dụng
Một số ứng dụng của than muội
Chất độn cao su
Xi đánh giày
Mực máy in
III/ Ứng dụng
Một số ứng dụng của than gỗ
Thuốc nổ đen
III/ Ứng dụng
Một số ứng dụng của than cốc
Một số ứng dụng của than hoạt tính
Máy lọc nước
Lót khử mùi
Khẩu trang than hoạt tính
Mặt lạ phòng độc
III/ Ứng dụng
Dạng tự do
Dạng hợp chất
- Khoáng vật
- Than mỏ, dầu mỏ..
-Tế bào
Màng tế bào
Tế bào
Kim cương
Than chì
Canxit (CaCO3)
Đolomit (CaCO3.MgCO3)
Magiezit (MgCO3)
IV. Trạng thái tự nhiên
Than antraxit
Than đá
Dầu mỏ
V. Điều chế
Kim cương nhân tạo:
Than chì nhân tạo:
Than cốc:
Than mỏ:
Khai thác trực tiếp từ mỏ
Than gỗ:
Đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí
Than muội:
kim cương
than chì
than mỡ
than cốc
20000C, 50000 -100000 atm,
2500 - 30000C
10000C
xt: Fe/ Cr/ Ni
Hợp chất của Cabon
Cacbon Monooxit ( CO )
Cacbon Đioxit (CO2)
Axit cacbonic và muối cacbonat
I – Cacbon monooxit.
1. Cấu tạo phân tử
Giữa hai nguyên tử C và O có 2 liên kết cộng hóa trị và 1 liên kết cho nhận
C O
Số oxi hóa của C Trong phân tử CO Là +2
2. Tính chất vật lí
CO là chất khi không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong nước, hóa lỏng ở -191,5 oC, hóa rắn ở -205,2oC, rất bền với nhiệt và rất độc
Phân tử CO có liên kết ba giống phân tử N2 nên có tính chất tương tự, rất kém hoạt động ở nhiệt độ thường và trở nên hoạt động hơn khi nung. CO là oxit trung tính
3. Tính chất hóa học
CO là chất khử mạnh:
- CO cháy trong không khí cho ngon lửa màu lam nhạt và tỏa nhiều nhiệt:
2CO + O2 CO2
to
Có than hoạt tính xúc tác, CO kết hợp với Cl2:
CO + Cl2 COCl2 (photgen)
xt
Khử oxit kim loại:

CO + CuO Cu + CO2
+2
to
+4
Lưu ý: Oxit của kim loại từ Al trở về trước trong dãy hoạt động hóa học không bị khử bởi khí CO
4. Điều chế:
* Trong công nghiệp
Cho hơi nước đi qua than nung đỏ (~1050 oC):
C + H2O CO + H2
Hỗn hợp khí tạo thành: Khí than ướt
44% khí CO
Khí khác: CO2; H2; N2
Sản xuất trong lò gas:
CO2 + C 2CO
to
Hỗn hợp khí tạo thành:

Khí than khô (khí lò gas)
25% khí CO
N2 , CO2
Khí khác
4. Điều chế:
* Trong phòng thí nghiệm
Cho H2SO4 đặc vào axit fomic và đun nóng:

HCOOH CO + H2O
H2SO4 đ, to
II- Cacbon đioxit
1.Cấu tạo phân tử
Công thức cấu tạo của CO2:
Các liên kết C O trong phân tử CO2 là liên kết cộng hóa trị có cực, nhưng do cấu tạo mặt thẳng nên CO2 là phân tử không có cực
2. Tính chất vật lý
CO2 là chất khí không màu, nặng gấp 1.5 lần không khí, tan không nhiều trong nước
Ở nhiệt độ thường khi được nén ở áp suất 60atm, CO2 hóa lỏng. Khi làm lạnh đột ngột ở -76oc, CO2 hóa thành khối ,trắng gọi là đá khô.
CO2 là chất gây hiệu ứng nhà kính, làm Trái Đất nóng lên
Khí CO2 không duy trì sự cháy, sự hô hấp nhưng không độc. Tuy nhiên CO2 có tác dụng gây ngạt, tỉ lệ trong không khí cao vượt giới hạn nào đó thì ảnh hưởng đến sức khỏe.
Chất nguồn chủ yếu tạo ra chất hữu cơ ở thực vật
2. Tính chất Sinh lý
4. Tính chất hóa học
CO2 không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất. Tuy nhiên, kim loại có tính khử mạnh có thể cháy trong CO2:

CO2 +2Mg 2MgO +C
to
+4
0
0
+2
CO2 là oxit axit, tác dụng với oxit bazo và bazo:
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
CO2 + K2O K2CO3
Khi tan trong nước, CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic
CO2 + H2O H2CO3
5. Điều chế
Trong phòng thí nghiệm:
Khí CO2 được điều chế bằng cách cho dd HCl tác dụng với đá vôi
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Trong công nghiệp
- Đốt cháy hoàn toàn than:
C + O2 CO2
Thu hồi từ quá trình chuyển hóa khí thiên nhiên , các sản phẩm dầu mỏ
Quá trình nung vôi
CaCO3 CaO + CO2
Lên men rượu từ glucozo
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
t0
t0
Men rượu
III- Axit cacbonic và muối cacbonat
Axit cacbonic là axit yếu và kém bền, chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân hủy
H2CO3 H2O + CO2
Trong dung dịch, là axit phân li theo hai nấc
H2CO3 H+ + HCO3- ;K1 =4,5.10-7
HCO3- H+ + CO32- ;K2=4,8.10-11
Axit cacbonic tạo hai muối: muối cacbonat chứa gốc CO32- và muối hidrocacbonat chứa gốc HCO3-
Tính chất của muối cacbonat
Tính tan
b. Tác dụng với axit
NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
HCO3- + H+ CO2 + H2O
Na2CO3 + 2HCl NaCl + CO2 + H2O
CO32- + 2H+ CO2 + H2O
b. Tác dụng với dung dịch kiềm
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
HCO3- + OH- CO3- + H2O
c.Phản ứng nhiệt phân
MgCO3 MgO + CO2

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
t0
t0
t0
2. Ứng dụng của một số muối cacbonat
Canxi cacbonat (CaCO3) tinh khiết là chất bột nhẹ, màu trắng, được dùng làm chất độn trong cao su và một số ngành công nghiệp.
2. Ứng dụng của một số muối cacbonat
Natri cacbonat (Na2CO3) khan, còn gọi là sođa khan, là chất bột màu trắng, tan nhiều trong nước. Khi kết tinh từ dd tách ra ở dạng tinh thể Na2CO3.10H2O. Sođa được dùng trong công nghiệp thủy tinh, đồ gốm, bột giặt….
2. Ứng dụng của một số muối cacbonat
Natri hidrocacbonat (NaHCO3) là chất tinh thể màu trắng, hơi ít tan trong nước, được dùng trong công nghiệp thực phẩm. Trong y học, natri hidrocacbonat được dùng làm thuốc để giảm đau dạ dày do thừa axit.
XIN CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE
-------------
THANKS FOR LISTENING