Bài 19: Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng Kiến thức trọng tâm
I. Cacbon 1. Đơn chất
- Chất rắn, không tan trong nước, có các dạng thù hình: Kim cương, than chì, fuleren, than vô định hình.
- Tính khử:
C + CO2 to
⎯⎯→ 2CO
C + 2CuO ⎯⎯→to 2Cu + CO2↑
C + 2H2SO4 (đặc) ⎯⎯→to CO2 + 2SO2 + 2H2O - Tính oxi hóa:
C + 2H2
Ni,500 Co
⎯⎯⎯⎯→ CH4
3C + 4Al ⎯⎯→to Al4C3
2. Oxit
a) Cacbon monooxit (CO)
- CO là oxit trung tính. Không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước, rất độc.
- CO có tính khử mạnh ở nhiệt độ cao:
Fe3O4 + 4CO ⎯⎯→to 3Fe + 4CO2↑ CuO + CO ⎯⎯→to Cu + CO2↑ b) Cacbon đioxit (CO2)
- Khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, dễ hóa lỏng, không duy trì sự cháy và sự sống. Ở trạng thái rắn, CO2 gọi là nước đá khô.
- CO2 là một oxit axit:
CO2 + H2O ⇄ H2CO3
CO2 + NaOH → NaHCO3
- Tính oxi hóa:
2Mg + CO2 to
⎯⎯→ 2MgO + C 3. Axit cacbonic (H2CO3)
- Là axit rất yếu và kém bền.
H2CO3 ⇄ CO2↑ + H2O - Trong nước, điện li yếu:
2 3 3
2
3 3
H CO HCO H HCO CO H
− +
− − +
→ +
→ +
4. Muối cacbonat
- Tính tan: Muối hiđrocacbonat đa số dễ tan (trừ NaHCO3 hơi ít tan). Muối trung hoà không tan trong nước (trừ cacbonat của kim loại kiềm và amoni).
- Tác dụng với axit:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O - Tác dụng với dung dịch kiềm:
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O - Dễ bị nhiệt phân hủy:
2NaHCO3 to
⎯⎯→ Na2CO3 + CO2↑ + H2O CaCO3
to
⎯⎯→ CaO + CO2↑ II. Silic
1. Đơn chất
- Silic là chất rắn có 2 dạng thù hình: Si vô định hình, Si tinh thể.
- Tính khử:
Si + 2F2 to
⎯⎯→ SiF4
2NaOH + Si + H2O ⎯⎯→to Na2SiO3 + 2H2↑ - Tính oxi hóa:
2Mg + Si ⎯⎯→to Mg2Si 2. Silic đioxit (SiO2)
- Dạng tinh thể, không tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy là 1713oC, tồn tại trong tự nhiên ở dạng cát và thạch anh.
Hình 1: Thạch anh
- Tan chậm trong kiềm hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy:
SiO2 + 2NaOH ⎯⎯→to Na2SiO3 + H2O - Tác dụng với HF (dùng để khắc thủy tinh).
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O 3. Axit silixic (H2SiO3)
- Là chất dạng keo, không tan trong nước. Khi sấy khô, axit silixic mất 1 phần nước tạo silicagen (được dùng để hút ẩm):
Hình 2: Silicagen - H2SiO3 là axit rất yếu, yếu hơn H2CO3:
Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3↓ 4. Muối silicat
- Muối silicat của kim loại kiềm dễ tan trong nước.
- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3, K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng, có nhiều ứng dụng trong thực tế.
