Lý thuyết và bài tập ôn thi CĐ ĐH môn Hóa - Chương 8

Tham khảo tài liệu lý thuyết và bài tập ôn thi cđ đh môn hóa - chương 8, tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết và bài tập ôn thi CĐ ĐH môn Hóa - Chương 8CHƯƠNG VIII. CACBON SILIC Cacbon, silic thu c phân nhóm chính nhóm IV. Nguyên t c a nh ng nguyên tnày có 4 electron l p ngoài cùng, chúng là nh ng phi kim.I. Cacbon 1. C u t o nguyên t − Cacbon thiên nhiên là h n h p hai đ ng v b n: (98,982%) và (0,108%).NTK = 12,0115. − C u hình e ng v i tr ng thái cơ b n: Do đó cacbon có th có hoá tr II (liên k t c ng hoá tr ) − tr ng thái kích thích, có 1e phân l p 2s nh y lên phân l p 2p t o thành 4e đ cthân đ ng nh t, vì th cacbon có hoá tr IV trong h u h t các h p ch t. − tr ng thái r n, các nguyên t cacbon liên k t v i nhau theo ki u kim cươngho c graphit. 2. Các d ng thù hình và tính ch t v t lý. Cacbon có 3 d ng thù hình: kim cương, than chì (graphit) và cacbon vô đ nh hình. a) Kim cương Kim cương có c u trúc m ng tinh th nguyên t , m i nguyên t C liên k t c ng hoátr b n v ng v i 4 nguyên t C xung quanh, t o hình t di n đ u. S đ ng nh t và b nv ng c a liên k t này khi n kim cương có tính r t c ng, không bay hơi và trơ v inhi u ch t hoá h c. b) Than chì Tinh th than chì (graphit) có c u trúc l p. Trên m i l p, m i nguyên t C liên k tv i 3 nguyên t C khác b ng liên k t c ng hoá tr . Liên k t gi a nh ng nguyên t Ctrong 1 l p r t b n v ng, liên k t gi a các l p r t y u, do v y các l p trong tinh th cóth trư t lên nhau. C u trúc này làm than chì m m, trơn, dùng làm bút chì, bôi trơn các bi. c) Cacbon vô đ nh hình Cacbon vô đ nh hình (than c c, than g , b hóng,…) g m nh ng tinh th r t nh , cóc u trúc không tr t t . Tính ch t c a cacbon vô đ nh hình tuỳ thu c vào nguyên li u và phương pháp đi uch chúng. Than g và than xương có c u t o x p nên chúng có kh năng h p th m nh cácch t khí và ch t tan trong dd. 3. Tính ch t hoá h c Các d ng thù hình c a cacbon tuy có tính ch t v t lý r t khác nhau nhưng tính ch thoá h c c a chúng căn b n gi ng nhau: cháy trong oxi, c kim cương và than chì đ ut o thành khí CO2. a) Ph n ng v i oxi Khi cháy trong oxi, ph n ng to nhi u nhi t: Vì v y cacbon đư c dùng ch y đ làm nhiên li u trong đêi s ng, trong côngnghi p. b) Ph n ng v i các oxit kim lo i. Cacbon kh đư c nhi u oxit kim lo i. Ví d : c) Ph n ng v i oxit phi kim Cacbon ph n ng v i oxit c a m t s phi kim t o thành các cacbon có liên k t c nghoá tr và r t r n. Ví d : Đ t nóng cacbon trong khí CO2, t o ra CO d) Ph n ng v i hơi nư c. Cacbon tác d ng v i hơi nư c nhi t đ cao t o ra khí thanh (m t h n h p g mCO và H2) Khí than là nhiên li u quan tr ng trong công nghi p. e) H p ch t v i các halogen. Cacbon t o nhi u h p ch t v i halogen: CF4, CCl4, CF2Cl2,… Trong đó CCl4 đư cdùng làm dung môi, CF2Cl2 (freon) là ch t làm l nh trong các máy l nh và nó là m ttrong các ch t gây th ng t ng ozon. f) Trong các h p ch t v i hiđro và kim lo i, cacbon có s oxi hoá âm. Ví d : 4. Các h p ch t quan tr ng c a cacbon a) Cacbon monooxit CO − Công th c c u t o: C ≡ O − CO là khí không màu, không mùi, r t đ c (gây ch t ngư i), CO hoá l ng -191,5oC và hoá r n -205oC. − to thư ng, CO r t trơ. to cao, CO b cháy thành CO2 cho ng n l a màu xanh: − V i clo t o thành photgen là m t ch t đ c hoá h c: − CO có tính kh m nh, nó kh đư c các oxit kim lo i ho t đ ng v a và y u. Ví d : CO đư c dùng làm ch t kh trong công nghi p luy n kim. b) Cacbon đioxit CO2. − Công th c c u t o: O = C = O. Phân t đ i x ng, nguyên t C và hai nguyênt O n m trên m t đư ng th ng, do đó phân t không phân c c. − CO2 là khí không màu, không mùi, n ng hơn không khí 1,5 l n. CO2 ít tan trong nư c ( 20oC, m t th tích nư c hoà tan đư c 0,88 th tích CO2).Dư i áp su t thư ng, -78oC, khí CO2 hoá r n, g i là nư c đá khô. − CO2 có tính ch t c a oxit axit và có tính oxi hoá y u. + Tác d ng v i H2O: H2CO3 là axit y u, kém b n, khi b đun nóng nó phân hu cho CO2 bay ra. + Tác d ng v i ki m: + Tác d ng v i kim lo i: CO2 có th oxi hoá m t s kim lo i có tính kh m nh nhi t đ cao: + Tác d ng v i NH3 : T o thành ure. − Đi u ch CO2: + Nung đá vôi: + Trong phòng thí nghi m: - ng d ng c a CO2: Ch a cháy. Trong công nghi p th c ph m, s n xu t xôđa, ure,… c) Mu i cacbonat. T n t i 2 lo i mu i cacbonat. - Mu i cacbonat trung hoà : Na2CO3, CaCO3, … - Mu i hiđrocacbonat (mu i axit): Mu i cacbonat c a kim lo i ki m, amoni và hiđrocacbonat c a kim lo i ki m, ki mth (tr NaHCO3) tan đư c trong nư c, các mu i cacbonat còn l i không tan. - to cao : mu i cacbonat kim lo i ki m không b phân hu , cacbonat c a các kimlo i khác phân hu , t o ra oxit kim lo i. - Mu i hiđrocacbonat kém b n, b phân hu > 100oC. M t vài mu i (ví dCa(HCO3)2) ch t n t i trong dd. - Mu i cacbonat tác d ng v i nhi u axit, gi i phóng CO2 :II. Silic 1. C u t o nguyên t : − Silic là nguyên t ph bi n th hai trong t nhiên sau oxi, g m ba lo i đ ng v : − C u hình ...