Hóa học Lớp 11: Than chì cấu trúc như thế nào? Tính chất vật lý?ứng dụng?

Question

Hóa học Lớp 11:  Than chì cấu trúc như thế nào? Tính chất vật lý?ứng dụng?, giúp em giải bài hóa này ạ, em cảm ơn thầy cô và các bạn nhiều.

maianhtuanh · Answer

- Cấu tr&uacute;c:  + Trong cấu tr&uacute;c tinh thể của graphit, mỗi nguy&ecirc;n tử cacbon chiếm hữu một obitan sp 2  lai. C&aacute;c điện tử pi obitan ph&acirc;n bố ngang qua cấu tr&uacute;c lục gi&aacute;c của nguy&ecirc;n tử cacbon g&oacute;p phần v&agrave;o t&iacute;nh dẫn điện của graphit. Trong một tấm graphit định hướng, suất dẫn điện theo hướng song song với c&aacute;c tấm n&agrave;y lớn hơn so với suất dẫn điện theo hướng vu&ocirc;ng g&oacute;c với ch&uacute;ng.     - T&iacute;nh chất vật l&yacute;:  + L&agrave; chất tinh thể m&agrave;u x&aacute;m đen.     + Tinh thể than ch&igrave; c&oacute; cấu tr&uacute;c lớp n&ecirc;n mềm.     -    C&ocirc;ng dụng:    C&ocirc;ng dụng được biết đến nhiều nhất của than ch&igrave; l&agrave; l&agrave;m ruột c&aacute;c loại b&uacute;t ch&igrave;. graphit l&agrave; một chất dẫn điện v&agrave; c&oacute; nhiều ứng dụng li&ecirc;n quan, v&iacute; dụ như l&agrave; vật liệu chế tạo c&aacute;c điện cực của đ&egrave;n hồ quang, điện cực của pin, acquy... Than ch&igrave; c&ograve;n c&oacute; c&aacute;c ứng dụng trong sản xuất th&eacute;p, vật liệu composite, vật liệu chịu lửa... Bột graphit được sử dụng như chất b&ocirc;i trơn dạng kh&ocirc;. C&aacute;c nghi&ecirc;n cứu gần đ&acirc;y cho rằng hiệu ứng gọi l&agrave; si&ecirc;u nhớt c&oacute; thể cũng được t&iacute;nh cho ứng dụng n&agrave;y.

huenthanh97 · Answer

Thuộc t&iacute;nh    C&aacute;c kho&aacute;ng chất tự nhi&ecirc;n chứa graphit bao gồm:   thạch anh,   calcit,   mica,   thi&ecirc;n thạch   chứa sắt v&agrave;   tuamalin.   C&aacute;c đặc trưng kh&aacute;c: c&aacute;c lớp mỏng graphit dẻo nhưng kh&ocirc;ng đ&agrave;n hồi, kho&aacute;ng chất n&agrave;y c&oacute; thể để lại dấu vết m&agrave;u đen tr&ecirc;n tay, giấy v&agrave; nhiều bề mặt kh&aacute;c, dẫn điện v&agrave; c&oacute; độ nhớt cao. Xem   Th&ugrave; h&igrave;nh của cacbon   để so s&aacute;nh với kim cương.   C&aacute;c k&iacute;ch thước của một   đơn vị tinh thể   l&agrave; a = b = 245,6 pic&ocirc;m&eacute;t, c = 669,4 pm. Độ d&agrave;i li&ecirc;n kết cacbon-cacbon l&agrave; 141,8 pm, v&agrave; khoảng c&aacute;ch giữa c&aacute;c lớp l&agrave; c/2 = 334,7 pm.      Cấu tr&uacute;c tinh thể của than ch&igrave;   [ sửa    |    sửa m&atilde; nguồn ]     Trong cấu tr&uacute;c tinh thể của graphit, mỗi nguy&ecirc;n tử cacbon chiếm hữu một obitan sp 2    lai. C&aacute;c điện tử pi obitan ph&acirc;n bố ngang qua cấu tr&uacute;c lục gi&aacute;c của nguy&ecirc;n tử cacbon g&oacute;p phần v&agrave;o t&iacute;nh dẫn điện của graphit. Trong một tấm graphit định hướng,   suất dẫn điện   theo hướng song song với c&aacute;c tấm n&agrave;y lớn hơn so với suất dẫn điện theo hướng vu&ocirc;ng g&oacute;c với ch&uacute;ng.   C&aacute;c thuộc t&iacute;nh &acirc;m học v&agrave; nhiệt học của graphit l&agrave; kh&ocirc;ng   đẳng hướng, v&igrave; c&aacute;c   phonon   lan truyền rất nhanh dọc theo c&aacute;c mặt phẳng li&ecirc;n kết chặt chẽ, nhưng lại chậm hơn khi lan truyền từ một mặt phẳng sang mặt phẳng kh&aacute;c.   M&ocirc; h&igrave;nh 3 chiều của than ch&igrave;   Ph&acirc;n bố v&agrave; sản lượng   [ sửa    |    sửa m&atilde; nguồn ]  Ph&acirc;n bố của than ch&igrave; năm 2005Quặng than ch&igrave;   C&aacute;c kho&aacute;ng vật thường đi k&egrave;m với than ch&igrave; như   thạch anh,   canxit,   mica,   sắt,   meteorit, v&agrave;   tourmalin. Trung Quốc l&agrave; một trong những nước sản xuất than ch&igrave; lớn tr&ecirc;n thế giới, đứng sau l&agrave; Ấn Độ v&agrave; Brazil.   Graphit c&oacute; phổ biến ở   New York   v&agrave;   Texas   (Mỹ);   Nga;   M&ecirc;xic&ocirc;;   Greenland.   Theo   USGS, lượng than ch&igrave; tự nhi&ecirc;n sản xuất tr&ecirc;n thế giới năm 2006 đạt khoảng 1.03 tỷ tấn v&agrave; trong năm 2005 l&agrave; 1.04 tỷ tấn, chủ yếu từ c&aacute;c nước như: Trung Quốc: 720,000 tấn trong cả hai năm (2005 v&agrave; 2006), Brazil: 75,600 tấn trong năm 2006 v&agrave; 75,515 trong năm 2005, Canada: 28,000 tấn trong cả hai năm, v&agrave; Mexico (dạng v&ocirc; định h&igrave;nh): 12,500 tấn trong năm 2006 v&agrave; 12,357 tấn năm 2005. Ngo&agrave;i ra, c&ograve;n c&oacute; c&aacute;c nước kh&aacute;c như: Sri Lanka: 3,200 tấn năm 2006 v&agrave; 3,000 tấn năm 2005 dạng mạch, v&agrave; Madagascar l&agrave; 15,000 trong cả hai năm.   Cũng theo   USGS, sản lượng điện cực than ch&igrave; tại Mỹ trong năm 2006 đạt 132,000 tấn, trị gi&aacute; 495 triệu USD, 146,000 tấn trong năm 2005 trị gi&aacute; 391 triệu USD, v&agrave; sản lượng   sợi cacbon   năm 2006 l&agrave; 8,160 tấn trị gi&aacute; 172 triệu USD v&agrave; trong năm 2005 l&agrave; 7,020 tấn trị gi&aacute; 134 triệu USD.      Ứng dụng   [ sửa    |    sửa m&atilde; nguồn ]     C&ocirc;ng dụng được biết đến nhiều nhất của than ch&igrave; l&agrave; l&agrave;m ruột c&aacute;c loại b&uacute;t ch&igrave; (kh&ocirc;ng li&ecirc;n quan g&igrave; về mặt h&oacute;a học với ch&igrave; kim loại).   Ruột b&uacute;t ch&igrave; c&oacute; th&agrave;nh phần than ch&igrave;   Kh&ocirc;ng giống như   kim cương, graphit l&agrave; một chất dẫn điện v&agrave; c&oacute; nhiều ứng dụng li&ecirc;n quan, v&iacute; dụ như l&agrave; vật liệu chế tạo c&aacute;c   điện cực   của   đ&egrave;n hồ quang, điện cực của pin, acquy... Than ch&igrave; c&ograve;n c&oacute; c&aacute;c ứng dụng trong sản xuất   th&eacute;p,   vật liệu composite, vật liệu chịu lửa...   Graphit th&ocirc;ng thường kh&ocirc;ng được sử dụng trong dạng nguy&ecirc;n chất như l&agrave; vật liệu c&oacute; cấu tr&uacute;c (ngoại trừ   RCC) v&igrave; t&iacute;nh dễ vỡ của n&oacute;, nhưng c&aacute;c thuộc t&iacute;nh cơ học của c&aacute;c   composit sợi cacbon   v&agrave;   gang đ&uacute;c   x&aacute;m chịu ảnh hưởng rất mạnh của graphit trong ch&uacute;ng.   Graphit cũng được sử dụng như l&agrave; vỏ bọc (khu&ocirc;n) v&agrave; phần điều tiết trong c&aacute;c   l&ograve; phản ứng nguy&ecirc;n tử. Thuộc t&iacute;nh cho   neutron   đi qua rất &iacute;t theo mặt cắt ngang l&agrave;m cho n&oacute; cũng được sử dụng trong c&aacute;c   l&ograve; phản ứng hạt nh&acirc;n.   Sự li&ecirc;n kết lỏng lẻo giữa c&aacute;c tấm trong graphit đ&oacute;ng g&oacute;p v&agrave;o một ứng dụng quan trọng trong c&ocirc;ng nghiệp kh&aacute;c - bột graphit được sử dụng như chất b&ocirc;i trơn dạng kh&ocirc;. C&aacute;c nghi&ecirc;n cứu gần đ&acirc;y cho rằng hiệu ứng gọi l&agrave;   si&ecirc;u nhớt   c&oacute; thể cũng được t&iacute;nh cho ứng dụng n&agrave;y.