Nguyên tố cacbon có một số dạng thù hình là kim cương, than chì, fuleren, ...Cấu trúc của tinh thể kim cương (a), tinh thể than chì (b) cùng fuleren (c) như hình sau:

*

1. Kim cương

- Là chất tinh thể trong suốt, ko màu, không dẫn điện, dẫn sức nóng kém.

Bạn đang xem: Bài 15

- Có cấu tạo tinh thể nguyên tử và cứng nhất trong toàn bộ các chất.

2. Than chì

- Là chất tinh thể màu xám đen.

- Tinh thể than chì có kết cấu lớp đề nghị mềm.

3. Fuleren

Fuleren gồm các phân tử C60, C70, ... Phân tử C60có kết cấu hình mong rỗng, có 32 mặt, với 60 đỉnh là 60 nguyên tử cacbon..

Các nhiều loại than điều chế tự tạo như than gỗ, than xương, than muội, ... được gọi thông thường là cacbon vô định hình, có kết cấu xốp đề nghị hấp phụ mạnh những chất khí và hóa học tan vào dung dịch.

II. Tính chất hóa học

Cacbon vô định hình chuyển động hơn cả về mặt hóa học. Ở nhiệt độ thường cacbon hơi trơ, khi đun nóng nó bội phản ứng được với rất nhiều chất.

Trong những phản ứng oxi hóa - khử, đơn chất cacbon có thể tăng hoặc bớt số oxi hóa, nên nó thể hiện tính khử hoặc tính oxi hóa. Mặc dù nhiên, tính khử vẫn là đặc thù chủ yếu của cacbon.

1. Tính khử

a. Tác dụng với oxi

Cacbon cháy được trong ko khí, phản nghịch ứng tỏa những nhiệt, tạo ra CO2và một ít khí CO:

$mathop Climits^0 ext + ext O_2 ext xrightarrowt^o ext mathop Climits^ + 4 O_2$

$mathop Climits^ + 4 O_2 + mathop Climits^0 xrightarrowt^o ext 2mathop Climits^ + 2 O$

b. Chức năng với hợp chất

Ở nhiệt độ cao, cacbon hoàn toàn có thể khử được không ít oxit, phản nghịch ứng với nhiều chất oxi hóa khác ví như HNO3, H2SO4đặc, KClO3,...

Thí dụ:$mathop Climits^0 ext + ext 4HNO_3 ext left( đặc ight) ext xrightarrowt^omathop Climits^ + 4 O_2 ext + ext 4NO_2 ext + ext 2H_2O$

2. Tính oxi hóa

a. Công dụng với hiđro

Ở ánh sáng cao và có chất xúc tác, C chức năng với khí H2tạo thành khí CH4:

$mathop Climits^0 ext + 2H_2 ext xrightarrowt^o,xtmathop Climits^ - 4 H_4$

b. Công dụng với kim loại

Ở ánh sáng cao, C chức năng được với một số trong những kim nhiều loại tạo thành cacbua kim loại.

Thí dụ: $4Al + 3mathop Climits^0 ext xrightarrowt^oAl_4mathop C_3limits^ - 4 $

nhôm cacbua

III. Ứng dụng

Kim cương được dùng làm thứ trang sức, chế tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh, làm bột mài.

Than chì được dùng làm điện cực, làm nồi để nấu chảy các kim loại tổng hợp chịu nhiệt, sản xuất chất thoa trơn, làm bút chì đen.

Than cốc được dùng làm hóa học khử vào luyện kim, nhằm luyện sắt kẽm kim loại từ quặng.

Than gỗ được dùng để sản xuất thuốc nổ đen, dung dịch pháo, ...

Than hoạt tính có chức năng hấp phụ mạnh được sử dụng trong mặt nạ chống độc và trong công nghiệp hóa chất.

Than muội được dùng làm hóa học độn cao su, để thêm vào mực in, xi tấn công giầy, ...

IV. Trạng thái tự nhiên

- Trong vạn vật thiên nhiên kim cương cứng và than chì là cacbon trường đoản cú do gần như tinh khiết.

- Cacbon còn cất trong các khoáng sản như calcit (đá vôi, đá phấn, đá hoa đều phải có chứa CaCO3), Magiezit (MgCO3). Đolomit (CaCO3, MgCO3);

- Cacbon là thành phần chủ yếu của than mỏ, khí thiên nhiên, dầu mỏ, khung hình giới sinh vật.

Nước ta có mỏ than antraxit lớn ở Quảng Ninh, một số trong những mỏ than nhỏ tuổi hơn ngơi nghỉ Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam, ...

V. Điều chế

Kim cương tự tạo được điều chế bằng phương pháp nung than chì ở khoảng chừng 2000oC, dưới áp suất 50 đến 100 ngàn atmotphe với chất xúc tác là sắt, crom xuất xắc niken.

Than chì nhân tạo được điều chế bằng phương pháp nung than cốc ở 2500 - 3000oC vào lò điện, không xuất hiện không khí.

Than cốc được điều chế bằng cách nung than mỡ khoảng chừng 1000oC trong lò cốc, không tồn tại không khí.

Xem thêm: Ny Quang Hải : Toàn Hot Girl Nhà Giàu Dáng Đẹp, Có Cả Bà Chủ Hơn Tuổi

Than mỏ được khai quật trực tiếp từ các vỉa than nằm ở những độ sâu khác nhau dưới khía cạnh đất.