Cacbon tên tiếng Anh là Carbon, là một nguyên tố hóa học, ký hiệu hóa học là C. Mỗi nguyên tử cacbon có 4 electron có khả năng liên kết nên hóa trị của nó thường là 4. Carbon được sản xuất tự nhiên bao gồm ba đồng vị: 12C và 13C là đồng vị ổn định, trong khi 14C là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã khoảng 5730 năm.
Mức độ phong phú của cacbon đứng thứ 15 trong vỏ trái đất (xem danh sách các nguyên tố phong phú trong vỏ trái đất), và đứng thứ 4 trong vũ trụ (xem mức độ phong phú của các nguyên tố hóa học), và nó được liệt kê bên dưới hydro, heli và oxy. Vì cacbon vô cùng phong phú và các loại polyme mà nó có thể tạo ra trong môi trường trái đất là vô cùng đa dạng, nên cacbon là nền tảng hóa học của tất cả các sinh vật trên trái đất.
Có một số dạng thù hình của cacbon, những dạng phổ biến nhất bao gồm than chì, kim cương và cacbon vô định hình.
Các tính chất vật lý của các dạng thù hình này, bao gồm ngoại hình, độ cứng, độ dẫn điện, v.v., rất khác nhau. Trong điều kiện bình thường, độ dẫn nhiệt của kim cương, ống nano cacbon và graphene là cao nhất trong số các vật liệu đã biết. Ví dụ kim cương là chất tự nhiên cứng nhất, trong khi than chì là một trong những chất mềm nhất.
Các hợp chất cacbon là cơ sở hóa học của tất cả các sinh vật trên trái đất. Phản ứng chu trình carbon-nitơ-oxy là nguồn cung cấp một phần năng lượng bên trong mặt trời và các ngôi sao khác. Mặc dù cacbon có hàng chục triệu hợp chất, nhưng tính chất hóa học của cacbon không hoạt động ở điều kiện bình thường.
Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, cacbon có thể chống lại hầu hết tất cả các chất ôxy hóa và sẽ chỉ phản ứng với chất ôxy hóa mạnh nhất. Bất kể đó là axit sunfuric, axit clohydric, clo hay bất kỳ chất kiềm nào, nó đều không thể tấn công carbon.
Ở nhiệt độ cao, cacbon sẽ phản ứng với oxi để tạo thành oxit cacbon, điều này cũng sẽ khử oxit kim loại thành kim loại nguyên chất, Chẳng hạn như khử oxit sắt thành sắt tự do. Phản ứng tỏa nhiệt này được sử dụng trong ngành công nghiệp thép để kiểm soát hàm lượng cacbon trong thép.
Cacbon có thể tạo cacbit với một số kim loại nhất định ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như Fe trong thép. 3C và cacbua vonfram được sử dụng để sản xuất mài mòn khoan cứng, v.v.
Tính đến năm 2009, graphene là chất mạnh nhất trong số tất cả các chất đã biết. Tuy nhiên, quá trình tách graphene khỏi graphite cần được cải tiến thêm trước khi có thể được ứng dụng trong công nghiệp.
Các tinh thể nano kim cương do con người tạo ra là chất cứng nhất. Kim cương là một chất mài mòn tuyệt vời. Kim cương là chất cách điện cao. Kim cương là một trong những vật liệu có khả năng dẫn nhiệt cao nhất. Viên kim cương trong suốt. Cấu trúc tinh thể kim cương thuộc hệ tinh thể lập phương.
Graphite là một trong những chất mềm nhất. Graphite là một chất bôi trơn tuyệt vời, ngay cả với siêu bôi trơn. Graphite là chất dẫn điện cao. Graphite có thể được sử dụng như một chất cách nhiệt. Graphite có màu đen đục. Cấu trúc tinh thể than chì thuộc hệ tinh thể lục phương.
Các phương trình hóa học:
CO + CuO → CO2 + Cu
2CO + Fe3O4 → 3Fe + 2CO2
2CO + O2 → 2CO2
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH → NaHCO3
CO2 + CaO → CaCO3
CO2(k) + H2O (dd) = H2CO3 (dd)
KClO3 + C = KCl + CO2
2KNO3 + S + 3C → K2S + N2 + 3CO2
CÙNG MỤC
Cân bằng phản ứng C + CO2 = CO (và phương trình CO + K2Cr2O7 + H2SO4 = CO2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O)- Cân bằng phản ứng Fe + S = FeS (và phương trình FeS2 + Br2 + KOH = Fe(OH)3 + KBr + K2SO4 + H2O)
- Cân bằng phản ứng Ba + H2O = Ba(OH)2 + H2 (và phương trình H2O + Ba + FeCl3 = BaCl2 + H2 + Fe(OH)3)
- Cân bằng phản ứng Cl2 + NaOH = H2O + NaCl + NaClO3 (và phản ứng Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO + H2O)
- Cân bằng phản ứng C + O2 = CO2 (và phương trình C + HNO3 = H2O + NO2 + CO2)
- Cân bằng phản ứng CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2 (và pt Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 + NaHCO3)
