Hợp chất của cacbon
A. CACBON MONOXIT
I. Tính chất vật lý:
- CO là chất khi, không màu, không mùi
- Là khí độc
II. Tính chất hoá học:
1. CO là oxít không tạo muối (oxít trung tính):
- Ở to thường, CO không tác dụng với H2O, axít, kiềm.
2. Tính khử:
* CO cháy trong oxi hoặc không khí:
+2 +4
CO + O2 → CO2
* Tác dụng với nhiều oxít kim loại (đứng sau Zn)
3CO + Fe2O3 → 3CO2 + 2Fe
III. Điều chế:
1. Trong PTN:
HCOOH → CO + H2O
2. Trong CN:
to ~ 1050oC
C + H2O → CO + H2 (khí than ướt)
CO2 + C→ 2CO (khí than khô)
B. CACBON ĐIOXIT
I. Tính chất vật lý:
- CO2 là chất khí không màu, ít tan trong nước
- CO2 rắn gọi là "nước đá khô"
II. Tính chất hoá học:
a. CO2 là khí không duy trì sự sống và sự cháy:
- CO2 không cháy nên được sử dụng trong các bình chữa cháy
* Lưu ý: không sử dụng CO2 dập tắt đám cháy Mg do
2Mg + CO2 → 2MgO + C
b. CO2 là oxít axít:
- Tan trong nước tạo H2CO3.
CO2(k) + H2O(l) ⇔ H2CO3 (dd).
- Tác dụng với dung dịch bazơ:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓(trắng) + H2O (Nhận biết CO2)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Xét quá trình CO2 + OH- → HCO3-
CO2 + 2OH- → CO32- + H2O
Đặt t = . Khi đó: +) Với t<=1: tạo muối HCO3-
+) Với 1 < t < 2: tạo 2 muối
+) Với t >=2: tạo muối CO32-
III. Điều chế:
1. Trong PTN:
CaCO3 +2HCl→ CaCl2+CO2+ H2O.
2. Trong CN:
CaCO3 → CaO + CO2
C. AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT
I. Axít cacbonic:
* H2CO3 là axít 2 nấc rất yếu, kém bền phân huỷ thành CO2 và H2O.
H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-
HCO3- ⇔ H+ + CO3 2-
* Tác dụng với dd kiềm tạo ra muối
Trung hoà: Na2CO3, CaCO3…
Axít: NaHCO3, Ca(HCO3)2…
II. Muối cacbonat:
1. Tính chất:
a. Tính tan:
- Muối cacbonat: đa số không tan trong nước trừ muối của K, Na, NH4+
- Muối hidrocacbonat: tan hết.
b. Tác dụng với axít:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
HCO3- + H+ → CO2 + H2O
K2CO3 + 2HCl → KCl+CO2 + H2O
CO32- + 2H+ → CO2 + H2O
* Lưu ý: Khi có 2 dung dịch Na2CO3 và HCl.
- Nếu rót từ từ dung dịch Na2CO3 vào HCl thì bọt khí xuất hiện nhiều ngay từ ban đầu do
CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O
- Nếu rót từ từ dung dịch HCl vào Na2CO3 thì ban đầu có ít bọt khí, sau đó bọt khí thoát ra rất nhiều do
CO32- + H+ → HCO3- (chưa có khí)
HCO3-+ H+ → CO2↑ + H2O
c. Tác dụng với dd kiềm:
- Muối hidrocacbonat tác dụng với dd kiềm.
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
HCO3- + OH- → CO32- + H2O
d. Phản ứng nhiệt phân:
* Muối cacbonat tan: Không bị nhiệt phân.
* Muối cacbonat không tan: Bị nhiệt phân tạo ra oxít kim loại + CO2.
VD:
MgCO3(r) → MgO(r) + CO2(k)
* Muối hidrocacbonat: Nhiệt phân tạo ra CO32- + CO2 + H2O.
VD:
2NaHCO3(r) → Na2CO3(r) + CO2 + H2O
2. Ứng dụng:
- CaCO3 (đá vôi) được dùng trong nhiều ngành công nghiệp
- NaHCO3: thuốc dạ dày, bột Baking Soda,..