Hợp chất của Cacbon (CO, CO₂, H2CO3, Muối Cacbonat)

1. Cacbon monoxit (CO)

CO là khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong nước và cực kỳ độc. Khí CO kết hợp với hemoglobin trong máu bền hơn O₂ hàng trăm lần, ngăn cản máu chuyên chở oxi, gây ngạt thở và tử vong nếu hít phải khi đốt than trong phòng kín.

Về hóa học, CO là oxit trung tính (không tạo muối). Ở nhiệt độ cao, CO có tính khử mạnh, khử được nhiều oxit kim loại đứng sau Nhôm thành kim loại:

CO + CuO ⟶ Cu + CO₂ (t^o)

2. Cacbon đioxit (CO₂)

CO₂ (khí cacbonic) là khí không màu, nặng gấp 1,5 lần không khí. Khí CO₂ không duy trì sự sống và sự cháy (được dùng làm bình chữa cháy). Ở trạng thái rắn, CO₂ được gọi là nước đá khô, dùng để tạo khói sân khấu và bảo quản thực phẩm do hiện tượng thăng hoa hấp thụ nhiều nhiệt.

Về hóa học, CO₂ là oxit axit, tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối hiđrocacbonat (NaHCO₃) hoặc muối cacbonat (Na₂CO₃) tùy tỉ lệ mol.

3. Axit Cacbonic (H2CO3)

Là một axit rất yếu (yếu hơn H₂S) và rất kém bền. H₂CO₃ không thể tồn tại độc lập mà dễ dàng phân hủy ngược lại thành CO₂ và H₂O. Trong tự nhiên, H₂CO₃ có trong nước mưa do CO₂ hòa tan.

4. Muối Cacbonat

Gồm hai loại: Muối cacbonat trung hòa (CO₃^2-) và muối hiđrocacbonat (HCO₃^–). Hầu hết các muối cacbonat không tan trong nước (trừ muối của kim loại kiềm), trong khi hầu hết muối hiđrocacbonat đều dễ tan.

Tính chất hóa học đặc trưng:

• Tác dụng với axit: Sinh ra khí CO₂ sủi bọt (phản ứng dùng để nhận biết muối cacbonat).
  CaCO₃ + 2HCl ⟶ CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
• Nhiệt phân hủy: Các muối cacbonat không tan và tất cả muối hiđrocacbonat đều bị nhiệt phân hủy.

Giải thích hiện tượng tạo thạch nhũ trong hang động

Nước mưa (có hòa tan CO₂ tạo H₂CO₃) bào mòn núi đá vôi (CaCO₃) tạo thành dung dịch Ca(HCO₃)₂ chảy xuống trần hang động. Nước bốc hơi, Ca(HCO₃)₂ phân hủy ngược lại thành CaCO₃ rắn kết tủa, trải qua hàng triệu năm tạo nên các cột thạch nhũ tuyệt đẹp.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇌ Ca(HCO₃)₂