Nguyên tố Cacbon (C), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Vật Lý

Bạn đang xem: Nguyên tố Cacbon (C), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Vật Lý tại vietabinhdinh.edu.vn

Cacbon là phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày và có thể tạo thành nhiều dạng thù hình khác nhau? Vậy cacbon là gì? Nêu tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng và điều chế cacbon trong phòng thí nghiệm và trong đời sống hàng ngày? Nếu bạn muốn trả lời những câu hỏi trên, hãy theo dõi NONAZ để hiểu rõ bài viết này nhé!

nguyên tố cacbon là gì

Cacbon là một nguyên tố hóa học bắt nguồn từ từ tiếng Pháp cacbone và ký hiệu hóa học là C. Nó là một nguyên tố phi kim phổ biến có hóa trị IV. Yếu tố này cũng có nhiều hình dạng khác nhau.

Carbon hiện diện chủ yếu trong tất cả các dạng sống hữu cơ và là cơ sở của hóa học hữu cơ. Đây là một loại phi kim đặc biệt có khả năng kết hợp với chính nó và với nhiều loại nguyên tố khác, tạo ra gần 10 triệu hợp chất đã biết.

• Cacbon là phi kim
• Biểu tượng:
• Cấu hình electron: 1s22s22p2
• Số nguyên tử: Z = 6
• Khối lượng nguyên tử: 12

vị trí trong bảng tuần hoàn

• Ô, nhóm: ô số 6, nhóm IVA
• Chu kỳ: 2
• Đồng vị: Carbon có hai đồng vị ổn định là 126C và 136C.
• Độ âm điện: 2,55

Lịch sử của nguyên tố Carbon

Ít ai nghĩ rằng sợi carbon (CF) do Thomas Edison phát minh vào năm 1879 được coi là một trong những loại sợi tổng hợp lâu đời nhất của loài người và đã mang lại những giá trị to lớn như vậy cho sự phát triển của loài người. khoa học và công nghệ hiện đại cho nhân loại. Ban đầu, nhà phát minh sử dụng sợi carbon để làm dây tóc bóng đèn. Mặc dù sợi carbon không giống như sợi carbon ngày nay vào thời điểm đó, nhưng chúng có khả năng chịu nhiệt phi thường, điều này cũng khiến sợi carbon trở nên lý tưởng để dẫn điện.

Edison là người đã tạo ra sợi carbon dựa trên cellulose làm từ bông hoặc tre, không giống như sợi carbon ngày nay được làm từ dầu mỏ. Quá trình cacbon hóa thường được thực hiện bằng cách đốt sợi tre ở nhiệt độ cao trong môi trường tiêu chuẩn, được kiểm soát. Thomas Edison cũng dành 40 giờ liên tục đốt cháy vật chất để loại bỏ oxy, nitơ và hydro, chỉ để lại carbon, tạo ra sợi carbon đầu tiên trên thế giới. Phương pháp sản xuất này được gọi là “nhiệt phân” và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Kết quả là sợi tre được “cacbon hóa” có khả năng chống cháy và nhiệt—cần thiết để đốt cháy dây tóc của bóng đèn.

Sau đó, khả năng kéo dài của sợi carbon mãi đến những năm 1950 mới được phát hiện. Người ta nói rằng người đầu tiên phát minh ra sợi carbon ngày nay được gọi là Rayon. Ngày nay, sợi carbon hiện đại được sản xuất từ ​​vật liệu có tên là polyacrylonitrile (PAN), vật liệu này cũng được sử dụng để sản xuất hầu hết các sợi carbon ngày nay.

tính chất vật lý của cacbon

Các tính chất vật lý của carbon cũng phụ thuộc vào hình dạng của nó. Ví dụ, kim cương không dẫn điện, nhưng than chì – một dạng carbon khác – lại dẫn điện tốt.

Cụ thể, các tính chất vật lý của carbon được phân loại theo hình dạng cơ bản của nó là:

Tính chất vật lý của kim cương

Kim cương thường được sử dụng vì các đặc tính vật lý cực kỳ quý giá của nó là cứng và đẹp. Một số tính chất cơ bản của cấu trúc carbon này là:

Cấu trúc tinh thể: Tinh thể có cấu trúc lập phương nên tính đối xứng cao, đồng thời chứa các nguyên tử cacbon bậc bốn nên có nhiều tính chất riêng. Mật độ của kim cương là 3,50 g / cm3.

Độ cứng: Kim cương là chất cứng nhất thường thấy trong tự nhiên, có giá trị cao nhất trong số hơn 3.000 mẫu khoáng vật mà nhân loại đã biết. Đây là lý do tại sao ngành công nghiệp đã sử dụng kim cương từ lâu.

Độ giòn: Các nhà hóa học đánh giá độ giòn của kim cương (khả năng bị vỡ) ở mức trung bình đến tốt.

Màu sắc: Màu sắc của kim cương cũng rất đa dạng, có kim cương không màu, xanh dương, xanh lục, đỏ, hồng, vàng và đen.

Tính chất vật lý của than chì

Than chì có màu xám đen và dẫn điện rất tốt nhưng kém. Than chì có tính chất chung là những tấm mỏng nên mềm, khi vạch trên giấy chúng để lại những vệt đen do có nhiều lớp tinh thể.

Tính chất của carbon vô định hình

Cacbon vô định hình sẽ bao gồm nhiều loại như than củi, bồ hóng, than xương… Các loại than này cũng có tính chất vật lý chung là có cấu trúc xốp nên hấp thụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch.

tính chất hóa học của cacbon

Khả năng phản ứng hóa học: Kim cương < Than chì < Carbon vô định hình

C là chất khử và chất oxi hóa

khử oxy

Khử cacbon khi đun nóng:

Ở nhiệt độ cao:

oxit kim loại khử

– C khử được oxit kim loại yếu, trung bình (ZnO → CuO)

2ZnO + C 2Zn + CO2

2CuO + C 2Cu + CO2

– C có thể khử được một số oxit kim loại mạnh

2CuO + C 2Cu + CO2

mất nước

C + H2O CO2 + H2

CO2 + C 2CO

Khử một số hợp chất có tính oxi hóa mạnh

điều chế carbon

Mỗi hình dạng của carbon cũng sẽ có phương pháp chuẩn bị riêng:

Kim cương: Kim cương tổng hợp được sản xuất bằng cách nung nóng than chì ở nhiệt độ khoảng 2.000 độ C, ở áp suất từ ​​50 đến 100 nghìn atm và sử dụng sắt, niken hoặc crom làm chất xúc tác.

Than cốc: Than được đốt trong lò không có không khí và lò luyện cốc đốt ở nhiệt độ cao khoảng 2000 độ C. Quá trình cháy còn làm bay hơi hoặc phân hủy các chất hữu cơ trong than để tạo ra sản phẩm. Các sản phẩm dễ bay hơi bao gồm nước ở dạng khí than và nhựa than đá. Than cốc cũng là một sản phẩm không bay hơi của quá trình phân hủy, cacbon và khoáng chất kết dính với các hạt than ban đầu ở dạng hơi rắn, cứng và thủy tinh.

Than chì: Than chì nhân tạo được sản xuất bằng cách nung than cốc đến nhiệt độ từ 2.500 – 3.000 độ C trong lò điện không có không khí.

Than củi: Đốt củi trong điều kiện không có không khí.

ứng dụng carbon

Tính chất hóa học của Cacbon CH4 (C) | Tính chất vật lí, Nhận biết, Điều chế, Ứng dụng Cacbon đen (C)+2H2

Gỗ Tính chất hóa học của Cacbon (C)|Tính chất vật lý, nhận biết, điều chế, ứng dụng Than củi (C) Tùy thuộc vào tính chất của mỗi dạng cacbon mà chúng có những ứng dụng khác nhau trong đời sống, sản xuất hay kỹ thuật. Một số cách sử dụng phổ biến nhất của từng dạng carbon là:

Kim cương: Được sử dụng để chế tạo đồ trang sức quý hiếm, mũi khoan, cưa, dao cắt kính, v.v. Kim cũng được sử dụng để tản nhiệt từ các thiết bị điện tử.

Than chì: được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thép, vật liệu composite, vật liệu chịu lửa. Than chì cũng được sử dụng trong sản xuất điện cực cho đèn hồ quang, pin, điện cực pin, chất bôi trơn, v.v.

Carbon vô định hình: Mỗi loại carbon vô định hình đều có những ứng dụng nhất định. Ví dụ, than hoạt tính được dùng để sản xuất mặt nạ phòng độc, khử mùi, khử màu; Than đá hay than củi được dùng làm nhiên liệu công nghiệp và làm chất khử trong điều chế một số kim loại.

Kết thúc

Với những thông tin hữu ích mà chúng tôi cung cấp trên đây hi vọng sẽ giúp những ai đam mê hóa học hiểu rõ hơn về nguyên tố cacbon và tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng hay cách điều chế của nó. khí ga. cacbon trong cuộc sống. Ngoài ra, để hiểu rõ hơn về 118 nguyên tố hóa học tại đây.

Bạn thấy bài viết Nguyên tố Cacbon (C), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Vật Lý có đáp ướng đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về Nguyên tố Cacbon (C), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Vật Lý bên dưới để vietabinhdinh.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: vietabinhdinh.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Nguyên tố Cacbon (C), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Vật Lý của website vietabinhdinh.edu.vn