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

*

1. Kim cương

- Là chất tinh thể trong suốt, ko màu, ko dẫn điện, dẫn nhiệt độ kém.

Bạn đang xem: Cấu hình e của c

- Có cấu trúc tinh thể nguyên tử cùng cứng nhất trong toàn bộ các chất.

2. Than chì

- Là chất tinh thể màu sắc xám đen.

- Tinh thể than chì có kết cấu lớp buộc phải mềm.

3. Fuleren

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

Các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than xương, than muội, ... được gọi tầm thường là cacbon vô định hình, có cấu tạo xốp buộc phải hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch.

II. Tính chất hóa học

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

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

1. Tính khử

a. Tính năng với oxi

Cacbon cháy được trong không khí, phản nghịch ứng tỏa các nhiệt, tạo thành 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. Công dụng với hòa hợp chất

Ở ánh nắng mặt trời cao, cacbon có thể khử được nhiều oxit, bội nghịch ứng với tương đối 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. Tác dụng với hiđro

Ở ánh sáng cao và bao gồm 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. Chức năng với kim loại

Ở ánh sáng cao, C tính năng được với một số kim các 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 thiết bị trang sức, chế tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh, có tác dụng bột mài.

Than chì được dùng làm điện cực, làm cho nồi nhằm nấu tung các kim loại tổng hợp chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, làm cây viết chì đen.

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

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

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

Than muội được dùng làm chất độn cao su, để cung cấp mực in, xi tấn công giầy, ...

IV. Trạng thái tự nhiên

- Trong thiên nhiên kim cưng cửng và than chì là cacbon từ do gần như là tinh khiết.

- Cacbon còn đựng trong các tài nguyên như calcit (đá vôi, đá phấn, đá hoa đều phải sở hữu chứa CaCO3), Magiezit (MgCO3). Đolomit (CaCO3, MgCO3);

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

Nước ta có mỏ than antraxit phệ ở Quảng Ninh, một trong những mỏ than bé dại 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 tầm 2000oC, bên dưới áp suất 50 mang lại 100 nghìn atmotphe với chất xúc tác là sắt, crom tốt niken.

Than chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốc ở 2500 - 3000oC vào lò điện, không có mặt không khí.

Than ly được điều chế bằng phương pháp nung than mỡ khoảng chừng 1000oC vào lò cốc, không tồn tại không khí.

Xem thêm: Trường Thpt Phụ Dực - Hai Thủ Khoa Cấp 3 Cùng Học 1 Trường

Than mỏ được khai quật trực tiếp từ những vỉa than nằm ở các độ sâu không giống nhau dưới mặt đất.