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

*

1. Kim cương

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

Bạn đang xem: Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn

- Có kết cấu tinh thể nguyên tử với cứng độc nhất vô nhị trong toàn bộ các chất.

2. Than chì

- Là chất tinh thể color xám đen.

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

3. Fuleren

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

Các các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than xương, than muội, ... được gọi phổ biến là cacbon vô định hình, có kết cấu xốp cần hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan vào dung dịch.

II. đặc thù hóa học

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

Trong những phản ứng oxi hóa - khử, đơn chất cacbon hoàn toàn có thể tăng hoặc giảm số oxi hóa, vì thế nó thể hiện tính khử hoặc tính oxi hóa. Tuy nhiên, tính khử vẫn là tính chất chủ yếu đuối của cacbon.

1. Tính khử

a. Tác dụng với oxi

Cacbon cháy được trong ko khí, bội phản ứng tỏa các nhiệt, tạo nên 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. Tác dụng với hợp chất

Ở ánh nắng mặt trời cao, cacbon có thể khử được nhiều oxit, phản nghịch ứng với nhiều chất oxi hóa khác 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 nhiệt độ cao và tất cả chất xúc tác, C công dụng với khí H2tạo thành khí CH4:

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

b. Tác dụng với kim loại

Ở nhiệt độ cao, C tính năng được với một số 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 vật trang sức, sản xuất mũi khoan, dao cắt thủy tinh, có tác dụng bột mài.

Than chì được sử dụng làm năng lượng điện cực, làm nồi để nấu rã các kim loại tổng hợp chịu nhiệt, chế tạo chất sứt trơn, làm bút chì đen.

Than cốc được sử dụng làm hóa học khử vào luyện kim, để luyện sắt kẽm kim loại từ quặng.

Than gỗ được dùng để chế tạo thuốc nổ đen, dung dịch pháo, ...

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

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

IV. Tâm trạng tự nhiên

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

- Cacbon còn đựng trong các khoáng sản 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, cơ thể giới sinh vật.

Nước ta bao gồm mỏ than antraxit lớn ở Quảng Ninh, một vài mỏ than nhỏ dại hơn sinh hoạt Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam, ...

V. Điều chế

Kim cương tự tạo được điều chế bằng cách nung than chì ở khoảng tầm 2000oC, dưới áp suất 50 mang đến 100 nghìn atmotphe với chất xúc tác là sắt, crom tuyệt niken.

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

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

Xem thêm: Điểm Chuẩn Lớp 10 Năm 2017-2018 Đồng Nai Năm 2017, Điểm Chuẩn Lớp 10 Năm 2017

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