Lý thuyết Hóa 11 Bài 16 Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo, Cánh diều
Haylamdo biên soạn và sưu tầm tóm tắt Lý thuyết Hóa học 11 Bài 16 Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo, Cánh diều hay, ngắn gọn giúp học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn tập để học tốt Hóa học 11 Bài 16.
Lý thuyết Hóa học 11 Bài 16 (sách mới cả ba sách)
Lời giải sgk Hóa học 11 Bài 16:
Lưu trữ: Lý thuyết Hóa 11 Bài 16: Hợp chất của cacbon (sách cũ)
A. Cacbon monooxit (CO)
I. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí
- Cấu tạo của CO là C≡O (trong đó có 1 liên kết thuộc kiểu cho - nhận).
- CO là chất khí, không màu, không mùi, không vị, tan rất ít trong nước và rất bền với nhiệt.
- CO là khí độc vì nó kết hợp với hemoglobin ở trong máu tạo thành hợp chất bền làm cho hemoglobin mất tác dụng vận chuyển khí O2.
II. 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 → không tác dụng với dung dịch bazơ và dung dịch axit ở nhiệt độ thường.
- CO là chất khử mạnh.
+ Tác dụng với các phi kim:
2CO + O2 → 2CO2 (700ºC)
CO + Cl2 → COCl2 (photgen)
+ CO khử oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao).
3CO + Fe2O3 → 3CO2 + 2Fe
CO + CuO → CO2 + Cu
III. Điều chế
- Trong công nghiệp: Khí CO được điều chế theo hai phương pháp:
+ Khí than ướt
+ Khí lò gas
- Trong phòng thí nghiệm:
HCOOH → CO + H2O (H2SO4 đặc, tº)
B. Cacbon đioxit (CO2)
I. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lý
1. Cấu tạo phân tử
- Cấu tạo của CO2 là O=C=O.
2. Tính chất vật lý
- Là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí.
- Tan ít trong nước.
- CO2 khi bị làm lạnh đột ngột là thành phần chính của nước đá khô. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để làm môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi để bảo quản thực phẩm.
II. Tính chất hóa học
- Khí CO2 không cháy, không duy trì sự cháy của nhiều chất.
1. CO2 là oxit axit
- CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu):
CO2 (k) + H2O (l) ⇋ H2CO3 (dd)
- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối:
CaO + CO2 → CaCO3 (tº)
- CO2 tác dụng với dung dịch kiềm → muối + (H2O)
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
Phản ứng của CO2 với dung dịch kiềm tạo thành muối nào tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của 2 chất tham gia phản ứng.
2. CO2 bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và tác dụng được với các chất khử mạnh
2CO2 ⇋ 2CO + O2 (tº)
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
(Đây là nguyên nhân không sử dụng CO2 để dập tắt các đám cháy kim loại)
CO2 + C → 2CO
3. CO2 còn được dùng để sản xuất ure.
CO2 + 2NH3 → NH4O-CO-NH2 (amoni cacbamat)
NH4O-CO-NH2 → H2O + (NH2)2CO (180ºC; 200at)
III. Điều chế
- Quá trình hô hấp của người và động vật:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
- Quá trình lên men bia rượu:
C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH
- Quá trình đốt cháy nhiên liệu:
CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2 H2O
- Trong công nghiệp:
C + O2 → CO2 (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí)
CaCO3 → CaO + CO2 (1000ºC)
- Trong phòng thí nghiệm:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
C. Axit Cacbonic và muối Cacbonat
I. Axit Cacbonic (H2CO3)
- 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+ + HCO3-
HCO3- ⇋ H+ + CO32-
II. Muối Cabonat
Là muối của axit cacbonic (gồm muối CO32- và HCO3-).
1. Tính tan
- Muối cacbonat của các kim loại kiềm, amoni và đa số muối hiđrocacbonat đều tan. Muối cacbonat của kim loại khác thì không tan.
2. Tính chất hóa học
- Tính chất hóa học chung của muối:
+ Tác dụng với axit → muối mới + CO2 + H2O
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O
HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O
Chú ý:
Nếu cho H+ vào muối tan thì CO32- → HCO3- → H2O + CO2.
Nếu cho H+ vào muối không tan thì CO32- → CO2 + H2O.
+ Tác dụng với dung dịch kiềm → muối mới + bazơ mới.
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
+ Tác dụng với muối → 2 muối mới.
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl
+ Tác dụng với kim loại đứng trước kim loại tạo muối → muối mới + kim loại mới.
Cu(HCO3)2 + Mg → Mg(HCO3)2 + Cu
- Phản ứng thủy phân: Muối cacbonat của kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường kiềm:
Na2CO3 → 2Na+ + CO32-
CO32- + H2O ⇋ HCO3- + OH-
→ Trong một số phản ứng trao đổi Na2CO3 đóng vai trò như 1 bazơ:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
Chú ý: Muối (NH4)2CO3 có môi trường trung tính.
- Phản ứng nhiệt phân:
+ Muối cacbonat tan không bị nhiệt phân (trừ muối amoni), muối cacbonat không tan bị nhiệt phân:
MgCO3 → MgO + CO2 (tº)
+ Tất cả các muối hiđrocacbonat đều bị nhiệt phân:
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
3. Nhận biết
Cho tác dụng với axit → CO2
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
4. 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, …
- Natri hidrocacbonat (NaHCO3) là chất tinh thể màu trắng, hơi ít tan trong nước. Dùng trong công nghiệp thực phẩm, trong y học dùng làm thuốc giảm đau dạ dày.