Hợp chất của cacbon

Cập nhật lúc: 11:40 09-04-2016 Mục tin: Hóa học lớp 11


Bài viết trình bày chi tiết cụ thể những lý thuyết quan trọng về các hợp chất của cacbon giúp bạn đọc có thể dễ dàng áp dụng giải các bài tập về các hợp chất của cacbon.

          HỢP CHẤT CỦA CACBON

I.  Cacbon monooxit - CO

1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

- Cấu tạo của CO là C≡O (trong đó có 1 liên kết thuộc kiểu cho - nhận).

 

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

- CO là khí độc vì nó kết hợp với hemoglobin ở trong máu tạo thành hợp chất bền làm cho hemoglobin mất tác dụng vận chuyển khí O2.

2. 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.

- CO là chất khử mạnh.

     + Tác dụng với các phi kim:               

2CO + O2 → 2CO2 (7000C)

CO + Cl2 → COCl2 (photgen)

     + CO khử oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao).                                  

3CO + Fe2O3 → 3CO2 + 2Fe

CO + CuO → CO2 + Cu

3. Điều chế

- Trong công nghiệp:              

C + H2O ↔ CO + H2 (10500C)

CO2 + C → 2CO (t0)

- Trong phòng thí nghiệm:                 

HCOOH → CO + H2O (H2SO4 đặc, t0)

4. Nhận biết               

5CO + I2O5 → 5CO2 + I2

III. Cacbon đioxit - CO2 

1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

- Cấu tạo của CO2 là O=C=O.

 

- Là khí không màu, vị hơi chua. Tan ít trong nước. CO2 khi bị làm lạnh đột ngột là thành phần chính của nước đá khô. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để làm môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi để bảo quản thực phẩm.

2. Tính chất hóa học

a. CO2 là oxit axit

- CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu):              

CO2 + H2O ↔ H2CO3

- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối:                                                            

CaO + CO2 → CaCO3 (t0)

- CO2 tác dụng với dung dịch bazơ → muối + (H2O)            

NaOH + CO2 → NaHCO3

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

     Phản ứng của CO2 với dung dịch kiềm tạo thành muối nào tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của 2 chất tham gia phản ứng.

b. CO2 bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và tác dụng được với các chất khử mạnh

2CO2 ↔ 2CO + O2 (t0)

CO2 + 2Mg → 2MgO + C

CO2 + C → 2CO

c. CO2 còn được dùng để sản xuất ure

CO2 + 2NH3 → NH4O - CO - NH2 (amoni cacbamat)

NH4O - CO - NH2­ → H2O + (NH2)2CO (1800C; 200at)

3. Điều chế

- Quá trình hô hấp của người và động vật:                 

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

- Quá trình lên men bia rượu:                                     

C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH

- Quá trình đốt cháy nhiên liệu:                                  

CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O

- Trong công nghiệp:              

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

CaCO3 → CaO + CO2 (10000C)

- Trong phòng thí nghiệm:     

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

3. Nhận biết   

     Tạo kết tủa trắng với dung dịch nước vôi trong dư.

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

IV. Muối cacbonat

     Là muối của axit cacbonic (gồm muối CO32- và HCO3-).

1. Tính tan

     Các muối cacbonat trung hoà của kim loại kiềm (trừ Li2CO3), amoniac và các muối hidrocacbonat dễ tan trong nước (trừ NaHCO3 ít tan). Các muối cacbonat trung hoà của những kim loại khác không tan hoặc ít tan trong nước.

2. Tính chất hóa học

- Sự thủy phân: Muối cacbonat của kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường kiềm:

Na2CO3 → 2Na+ + CO32-

CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH

→ trong một số phản ứng trao đổi Na2CO3 đóng vai trò như 1 bazơ:

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

Chú ý: Muối (NH4)2CO3 có môi trường trung tính.

- Sự nhiệt phân:

     + Muối cacbonat tan không bị nhiệt phân (trừ muối amoni), muối cacbonat không tan bị nhiệt phân:

MgCO3 → MgO + CO2 (t0)

      + Tất cả các muối hiđrocacbonat đều bị nhiệt phân:

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2

- Tính chất hóa học chung của muối:

     + Tác dụng với axit → muối mới + CO2 + H2O

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

Chú ý:   Nếu cho H+ vào muối tan thì CO32- → HCO3­- → H2O + CO2.

            Nếu cho H+ vào muối không tan thì CO32- → CO2 + H2O.

     + Tác dụng với dung dịch bazơ → muối mới + bazơ mới      

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

     + Tác dụng với muối → 2 muối mới                                      

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl

     + Tác dụng với kim loại đứng trước kim loại tạo muối → muối mới + kim loại mới

Cu(HCO3)2 + Mg → Mg(HCO3)2 + Cu

3. Nhận biết   

     Cho tác dụng với axit → CO2

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

 

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Hóa lớp 11 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Cập nhật thông tin mới nhất của kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia 2021