Cacbon là một nguyên tố hoá học đóng vai trò không thể thiếu trong đời sống và nhiều lĩnh vực công nghiệp. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết cacbon là gì? Các tính chất hóa học, vật lý của cacbon như thế nào? Để giúp bạn hiểu rõ hơn, Sống Việt Nam đã tổng hợp bài viết chia sẻ tất tần tật về cacbon.
Cacbon là gì?
Cacbon là gì? Cacbon có ký hiệu hoá học là C. Đây là nguyên tố phi kim trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Cacbon có chứa 6 proton trong hạt nhân. Vì vậy, số hiệu nguyên tử của cacbon đó là 6.
Xem thêm:
- Hành động để đạt mục tiêu Net Zero tại Bà Rịa Vũng Tàu
- Net Zero là gì? Tầm quan trọng và biện pháp giảm thải ròng bằng 0
- Du lịch Net Zero – Không khó nếu biết cách áp dụng
Một số tính chất vật lý và hoá học đặc trưng của Cacbon
Vậy là bạn đã biết được cacbon là gì? Dưới đây là một số tính chất đặc trưng của nguyên tố Cacbon:
Tính chất vật lý của Cacbon
Cacbon tồn tại dưới nhiều dạng hoàn toàn khác nhau như: kim cương, than chì, than củi, than cốc, .. Trong đó, hợp chất quan trọng nhất của cacbon đó là than củi, được hình thành trong quá trình nung nóng cacbon trong điều kiện không có không khí.
Mật độ của các dạng cacbon sẽ không phụ thuộc vào nguồn gốc của nguyên tốc. Một số dạng cacbon tinh khiết và không tinh khiết như than chính là hỗn hợp của cacbon và hydro. Các loại than này thường có cấu tạo dạng xốp, có khả năng hấp thụ khí và tan trong các dung dịch.
Tính chất hóa học của Cacbon
Cacbon là nguyên tố hoá học vô cùng quan trọng. Nó xuất hiện trong hầu hết những hợp chất hữu cơ. Dù phổ biến nhưng phản ứng hoá học của nó thường yếu hơn so với các nguyên tố khác. Ở điều kiện thường, cacbon có khả năng chống lại quá trình oxy hoá. Chính vì vậy, chúng không phản ứng với các hợp chất axit sulfuric, clo, axit clohydric và các kim loại kiềm.
Khi nhiệt độ tăng cao, cacbon có thể xảy ra phản ứng hoá học với oxy hoặc kim loại, tạo ra các hợp chất như carbon dioxide và cacbua kim loại. Những phản ứng hoá học tiêu biểu của cacbon gồm:
- Phản ứng đốt cháy: C +O2→CO2
- Tác dụng với oxit kim loại: CuO+C→2Cu+CO2
Cacbon có khả năng tạo ra rất nhiều hợp chất hoàn toàn khác nhau. Chính vì vậy, chúng đóng vai trò thiết yếu trong lĩnh vực hóa học và đời sống.
Các dạng hình thù cơ bản của cacbon là gì?
Dưới đây là các dạng hình thù cơ bản của cacbon:
- Kim cương: Đây là biểu tượng của quý giá và sang trọng. Vật liệu thường có tính chất cứng cáp, chịu được nhiệt độ nóng chảy cao, lên đến 3,500 độ Celsius. Đặc biệt, kim cương còn có khả năng cách điện cực kỳ tốt, khiến chúng trở thành vật liệu được dùng phổ biến trong lĩnh vực chế tác các trang sức.
- Than chì: Đây là một dạng không tinh thể của cacbon. Thành phần than chì thường chứa những các hợp chất cacbon và các nguyên tố khác. Đặc biệt, tính chất của vật liệu này sẽ thay đổi tùy thuộc vào than chì, than đá, ….
- Cacbon vô định hình: Nếu như kim cương và than chì là 2 hình thù quen thuộc thì cacbon vô định hình lại rất đặc biệt. Cacbon vô định hình bao gồm than gỗ, than đá và than xương, có ảnh hưởng rất lớn trong đời sống hàng ngày.
Cách thức để điều chế cacbon
Dưới đây là các cách để điều chế cacbon:
Kim cương
Kim cương được điều chế bằng cách nung than chì ở nhiệt độ cao, khoảng 2000 độ C, trong môi trường áp suất cao 50 đến 100 nghìn atmospheres. Quá trình này được thực hiện nhờ sự hỗ trợ của một số chất xúc tác: Niken, sắt, crom, … Sau khi hoàn thành quy trình, than chì sẽ biến đổi thành các viên kim cương tinh khiết.
Than cốc
Than cốc được điều chế bằng việc nung than trong môi trường không khí hoặc lò luyện cốc. Quá trình này diễn ra trong lò với nhiệt độ lên đến 2000 độ C. Ở đây, các chất hữu cơ trong than sẽ bay hơi hoặc phân huỷ, tạo ra nước và khí than. Sản phẩm chính của quá trình nung đó là than cốc, đây là dạng không tinh thể, chứa cacbon và khoáng chất và được ứng dụng nhiều trong đời sống.
Than chì
Để tạo ra than chì, chúng ta tiến hành nung than cốc ở nhiệt độ cao, thông thường từ 2500 đến 3000 độ C. Qua quá trình nung sẽ tạo ra than chì tinh khiết, là nguyên liệu quý trong công nghiệp.
Than gỗ
Than gỗ được điều chế trong điều kiện thiếu không khí. Khi gỗ được mang đi đốt sẽ phân huỷ các chất hữu cơ, từ đó tạo ra cacbon và các sản phẩm khác. Quá trình này tạo ra than gỗ, là một dạng đặc biệt của cacbon và được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp.
Ứng dụng của Cacbon tron đời sống
Carbon là một nguyên tố phi kim được ứng dụng phổ biến. Dưới đây là một số ứng dụng chính:
- Kim cương và bột carbon được dùng để tạo ra trang sức, mực in, tản nhiệt bên trong các thiết bị điện tử.
- Than chì được dùng để nồi nấu kim loại, điện cực, tạo ra những cây bút chì và các vật liệu chịu lửa.
- Than hoạt tính được dùng để làm chất tẩy trắng và hấp thụ khí, đặc biệt trong việc tạo ra những chiếc mặt nạ phòng độc.
- Than đá và than gỗ được dùng để sản xuất chất đốt trong công nghiệp và để chế tạo một số kim loại.
- Cacbon-14, đồng vị phóng xạ được sử dụng nhằm xác định niên đại.
Bên cạnh đó, các hợp chất của carbon còn được ứng dụng:
- Carbon dioxide được sử dụng trong bình chữa cháy.
- Đá khô là dạng rắn của carbon.
- Carbon monoxide hữu ích trong hoạt động luyện kim.
- Carbon disulphide và carbon tetrachloride được dùng làm dung môi trong công nghiệp.
Kết luận
Trên đây, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về Cacbon là gì? Các tính chất hóa học, vật lý và ứng dụng của cacbon trong đời sống. Hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích đối với bạn khi tìm hiểu về cacbon, phát thải cacbon, giảm khí thải co2 và Net Zero. Nếu còn vướng mắc ở đâu, bạn hãy comment bên dưới bài viết của Sống Việt Nam nhé.