[Hóa học 11] Lý thuyết và bài tập Hợp chất của cacbon CỰC DỄ HIỂU

Ở bài trước chúng ta tìm hiểu về các phần lý thuyết và bài tập Cacbon. Một phần kiến thức quan trọng không kém liên quan đến phi kim cacbon đó chính là bài học Hợp chất của cacbon mà chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu ngay bây giờ!

Bạn đang xem bài viết: Hợp chất của cacbon

Cacbon monoxit (CO)

Tính chất vật lí

• CO là chất khí không màu, không mùi, không vị, ít tan trong nước, hơi nhẹ hơn không khí, bền với nhiệt và rất độc.
• Kém hoạt động ở nhiệt độ thường, hoạt động nhiều hơn khi đun nóng
• Hóa lỏng ở -191,5⁰C, hóa rắn ở -205,5⁰C.
• CO là oxit trung tính

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 (oxit trung tính) → không tác dụng với dung dịch bazơ và dung dịch axit ở nhiệt độ thường.

• Tính khử mạnh

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

– Tác dụng với oxit kim loại: 

•  Cacbon monoxit là oxit không tạo muối

Điều chế

• Trong phòng thí nghiệm

• Trong công nghiệp: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được khí than ướt

Sơ đồ lò gas

Xem thêm: [Hóa học 11]Tổng hợp lý thuyết và bài tập Cacbon MỚI NHẤT

Cacbon dioxit (CO₂)

Tính chất vật lí

• CO₂ là chất khí, không màu nặng hơn không khí (gấp 1,5 lần), 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, dùng để tạo môi trường lạnh, không có hơi ẩm.

Tính chất hóa học

CO₂  là oxit axit. CO₂  là khí không duy trì sự sống và sự cháy.

• 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)

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

Điều chế

• Trong phòng thí nghiệm

CaCO₃  + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

• Trong công nghiệp

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

CaCO₃ → CaO + CO₂ (1000ºC)

Axit cacbonic (H₂CO₃)

Trong chương trình Hóa học 11, ta được học về hợp chất axit cacbonic với các tính chất sau:

• 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-

• Axit cacbonic tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối

+Muối trung hòa: Na₂CO₃, CaCO₃…

+Muối axit: NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂…

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

Tính chất hóa học

– Tác dụng với axit:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

– Tác dụng với dung dịch bazơ:

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

– Phản ứng nhiệt phân:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

CaCO₃   →  CaO   +  CO₂

Nhận biết

Để nhận biết muối cacbonat ta cho tác dụng với axit → CO2:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

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,…

Bài tập Hợp chất của cacbon

Bài 1: Cho khí CO đi qua ống chứa 0,04 mol X gồm FeO và Fe₂O₃ đốt nóng, ta nhận được 4,784 gam chất rắn Y (gồm 4 chất), khí đi ra khỏi ống dẫn qua dung dịch Ba(OH)₂ dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng FeO trong hỗn hợp X là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Bài 2: Cho V lít hỗn hợp (ở điều kiện tiêu chuẩn) gồm CO và H₂ phản ứng với một lượng dư hỗn hợp gồm CuO và Fe₃O₄ nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,48gam. Tính giá trị của V?

Hướng dẫn:

Ta có:  m chất rắn giảm = m hỗn hợp khí tăng

1 mol hỗn hợp (CO, H₂) phản ứng => m chất rắn tăng 16g

=> n(CO, H₂)phản ứng = 16/16 = 1mol

nO^2-= 0,48/16 = 0,03

n(CO + H₂) = 0,03

=> V = 0,672 (l)

Bài 3: Cho 224,0 ml CO₂ (dktc) hấp thụ hết trong 100,0ml dung dịch kali hidroxit 0,200 M. Tính khối lượng của những chất có trong dung dịch tạo thành?

Hướng dẫn:

nCO₂/nCO₂ =$\frac{0,\mathrm{224/}}{22,4}$= 0,01 (mol);

n_KOH = 0,1 x 0,2 = 0,02 (mol)

$\frac{n_{KO\mathrm{H/}}}{n_{C{O}^{}}}$ = $\frac{0,\mathrm{02/}}{0,01}$ = 2 => chỉ tạo muối K₂CO₃

2 KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O

0,02    → 0,01→ 0,01              (mol)

Trong dung dịch sau phản ứng chỉ có K₂CO₃:

Vậy mK2CO3 = 0,01. 138 = 1,38 (g)

Tổng kết

Nội dung bài học Hợp chất của cacbon Công Thức Toán Lý Hóacũng đã kết thúc rồi. chúc các bạn học sinh sẽ học tập thật tốt môn Hóa học 11 này và các môn học còn lại nhé! Đừng quên theo dõi liên tục để học thêm nhiều bài học hay nữa nhé!