Kiến thức

Các oxit của Cacbon – Cacbon oxit (CO) và Cacbon đioxit (CO2)

Hai

oxit của cacbon

khá quen thuộc với tất cả chúng ta là cacbon oxit (CO) và cacbon đioxit (CO2). Vậy chúng có gì giống nhau hay không? Tính chất vật lý và hóa học của hai oxit này có gì giống và khác nhau? Ứng dụng của chúng như thế nào? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những vấn đề này trong bài viết này. Mời các bạn cùng theo dõi nhé!

cac-oxit-cua-cacbon

Tóm tắt nội dung

I. CACBON OXIT

Cacbon oxit (cacbon monoxit) có công thức phân tử là: CO. Phân tử khối của CO là 28.

Bạn đang xem: Các oxit của Cacbon – Cacbon oxit (CO) và Cacbon đioxit (CO2)

1. Tính chất vật lý của cacbon oxit

Cacbon oxit (CO) là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí (dCO/kk = 28/29) và ít tan trong nước. Cacbon oxit là chất khí độc.

Xem thêm: #2 Công Thức Tính Lưu Lượng Dòng Chảy Qua Ống Tròn (PHỔ BIẾN)

2. Tính chất hóa học của cacbon oxit

a) CO là oxit trung bình

Ở điều kiện bình thường, CO không phản ứng với nước, axit và bazơ.

b) CO là chất khử

Ở điều kiện nhiệt độ cao, CO khử được nhiều oxit kim loại tạo thành kim loại và khí CO2.

CO + CuO (t°) → Cu + CO2

4CO + Fe3O4 (t°) → 3Fe + 4CO2

CO cháy trong oxi hoặc không khí với ngọn lửa màu xanh. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

2CO + O2 (t°) → 2CO2

3. Ứng dụng của cacbon oxit

Khí cacbon oxit có nhiều ứng dụng trong công nghiệp như dùng làm nhiên liệu, chất khử oxit kim loại trong lò cao… Bên cạnh đó, CO còn được dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp và nhiều ứng dụng quan trọng khác.

Ứng dụng của CO trong khử oxit sắt trong lò cao

ung-dung-cua-khi-CO

II. CACBON ĐIOXIT

Cacbon đioxit (tên thường gọi là khí cacbonic) có công thức phân tử là CO2. Khối lượng phân tử của CO2 là 44.

Xem thêm: Cách dùng may và might để nói về khả năng

1. Tính chất vật lý cacbon đioxit

Cacbon đioxit (CO2) là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí (dCO2/kk = 44/29). CO2 không duy trì sự sống và sự cháy. Khí CO2 có thể bị nén và làm lạnh để hóa rắn, gọi là nước đá khố (hay tuyết cacbonic). Nước đá khô dùng để bảo quản thực phẩm.

Khí cacbonic

cacbon-dioxit-khi-cacbonic-CO2

Xem thêm: Phân tích tĩnh tấm composite có lớp áp điện theo lý thuyết biến dạng cắt bậc cao Reddy bằng phương pháp giải tích

2. Tính chất hóa học của cacbon đioxit

a) Tác dụng với nước

Khí CO2 phản ứng với nước tạo thành dung dịch axit yếu H2CO3 làm đổi màu quỳ tím sang đỏ. Tuy nhiên H2CO3 là axit kém bền nên dễ bị phân hủy thành CO2 và H2O.

CO2 + H2O ⇔ H2CO3

b) Tác dụng với bazơ

Khí CO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước.

  • Tỉ lệ số mol nCO2 : nNaOH = 1 : 1

CO2 + NaOH → NaHCO3

  • Tỉ lệ số mol nCO2 : nNaOH = 1 : 2

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Tùy vào tỉ lệ số mol giữa CO2 và NaOH mà phản ứng tạo ra muối axit hay muối trung hòa hoặc hỗn hợp cả 2 muối.

c) Tác dụng với oxit bazơ

Khí CO2 tác dụng với oxit axit tạo thành muối cacbonat.

CO2 + Na2O → Na2CO3

CO2 + CaO → CaCO3

Như vậy, CO2 có đầy đủ tính chất hóa học của oxit axit.

3. Ứng dụng của cacbon đioxit

Khí CO2 có nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như sản xuất như:

  • Sử dụng để chữa cháy
  • Bảo quản thực phẩm
  • Sản xuất nước giải khát có gaz, soda
  • Sản xuất phân bón

Ứng dụng của CO2

ung-dung-cua-khi-CO2

III. Giải bài tập về các oxit của cacbon

Câu 1. Hãy viết các PTHH của CO với:

a) Khí O2

b) CuO

Cho biết loại phản ứng, điều kiện phản ứng, vai trò của CO và ứng dụng của mỗi phản ứng.

Bài làm:

a) Phản ứng của CO với O2

2CO + O2 (t°) → 2CO2

⇒ Đây là phản ứng hóa hợp và phản ứng oxi hóa – khử, xảy ra khi có nhiệt độ. CO là chất khử. Phản ứng này tỏa nhiều nhiệt nên CO có ứng dụng làm nhiên liệu.

b) Phản ứng của CO với CuO

CO + CuO (t°) → Cu + CO2

⇒ Đây là phản ứng oxi hóa – khử, xảy ra ở nhiệt độ cao. CO là chất khử. Phản ứng này dùng để điều chế kim loại bằng cách dùng CO khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

Câu 2. Hãy viết PTHH của CO2 với các dung dịch NaOH và Ca(OH)2 trong các trường hợp sau đây:

a) Tỉ lệ số mol CO2 và NaOH = 1 : 1

b) Tỉ lệ số mol CO2 và Ca(OH)2 = 2 : 1

Bài làm:

a) CO2 + NaOH → NaHCO3

b) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2

Câu 3. Có hỗn hợp 2 khí là CO và CO2. Nêu phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của hai khí đó. Viết các PTHH xảy ra.

Bài làm:

– Đầu tiên, dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch nước vôi trong dư. Nếu nước vôi trong bị vẫn đục thì chứng tỏ trong hỗn hợp khí có CO2.

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

– Tiếp tục dẫn khí đã qua nước vôi trong qua ống thủy tinh đựng CuO (có màu đen), nung nóng. Sau một thời gian nếu xuất hiện màu đỏ (Cu) và khí sinh ra làm đục nước vôi trong thì chứng tỏ trong hỗn hợp khí ban đầu có CO.

CO + CuO (t°) → Cu + CO2

Câu 4. Trên bề mặt các hố nước vôi tôi để lâu ngày thường có lớp màng chất rắn. Hãy giải thích hiện tượng trên và viết PTHH.

Bài làm:

Trong không khí có nhiều khí CO2. Khí CO2 tiếp xúc với bề mặt nước vôi trong sẽ có phản ứng tạo thành CaCO3 không tan. Sau một thời gian, bề mặt các hố nước vôi trong sẽ có một lớp màng chất rắn CaCO3 xuất hiện.

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

Câu 5. Hãy xác định thành phần phần trăm % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp CO và CO2, cho biết các số liệu thực nghiệm sau:

  • Dẫn 16 lít khí hỗn hợp CO và CO2 qua dung dịch nước vôi trong dư thu được khí A.
  • Đốt cháy hoàn toàn khí A cần 2 lít khí O2.

Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

Bài làm:

Dẫn hỗn hợp khí qua nước vôi trong dư, CO2 có phản ứng, khí A thu được là CO:

CO2 + Ca(OH)2 dư → CaCO3 + H2O

Đốt cháy hoàn toàn khí A (CO) cần dùng 2 lít O2:

2CO + O2 (t°) → 2CO2

Do các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên ta có:

Thể tích khí CO là:

  • VCO = 2VO2 = 4 lít.
  • VCO2 = Vhh – VCO = 16 – 4 = 12 lít.

Thành phần % theo thể tích của các chất khí trong hỗn hợp là:

%CO = (4/16) x 100 = 25%

%CO2 = 100 – 25 = 75%

5 / 5 ( 1 bình chọn )

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button