1. Phương trình phản ứng CaCO3 ra Ca(HCO3)2:
CaCO3+ CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
– Điều kiện phản ứng CaCO3 tác dụng với CO2: Điều kiện xảy ra phản ứng khi ở Nhiệt độ thường
– Canxi cacbonat phản ứng với CO2trong nước tạo thành canxi hidrocacbonat
– Đây là phản ứng thuận nghịch tạo thạch nhũ trong hang động
2. Tìm hiểu về CaCO3:
2.1. CaCO3 là gì?
CaCO3 (Canxi cacbonat – tên gọi khác của bột đá vôi, CaCO3. Trong tự nhiên, nó sử dụng khoảng 5% vỏ trái đất và tồn tại ở dạng đá nguyên sinh như đá hoa, đá phấn hay đá vôi,… – tên gọi khác của bột đá) là một loại bột màu trắng, có công thức hóa học là Trong tự nhiên, nó chiếm khoảng 5% vỏ trái đất và tồn tại dưới dạng: đá hoa cương nguyên sinh, đá vôi,…
Đây là một chất được tạo thành từ các thỏi kim loại đất canxi được phân phối với một gốc axit. Do đó họ có đặc quyền về tiền tệ. Chất này có rất nhiều trong tự nhiên, đặc biệt là đá vôi hay từ vỏ các loại sò, ốc, v.v.
2.2. Tính chất đặc trưng của Canxi cacbonat là gì?
Đây là chất có khả năng không cháy và không tan trong nước. Có nhiệt độ nóng chảy cao tới 825 độ C (khi nóng chảy CaCO3 sẽ hình thành sự sống):
CaCO3 → CaO + CO2
Canxi cacbonat có tính chất của bazơ nên hoàn toàn đặc trưng cho axit mạnh.
CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Việc điều chế chất này có thể được thực hiện đơn giản bằng cách cho khí cacbonic tác dụng với dung dịch canxi hiđroxit để tạo thành canxi cacbonat kết tủa.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2
2.3. Ứng dụng của CaCO3 – Canxi cacbonat trong đời sống:
a. Canxi cacbonat ứng dụng trong ngành nhựa:
– Là chất tạo nhựa cứng, ống nhựa PVC, trần nhà có tác dụng tăng khả năng chịu lực, tăng độ bền và độ bắt sáng cho các loại sản phẩm. Từ đó, nhiều loại sản phẩm nhựa được tối ưu hóa một cách tốt nhất để phân bổ tốt hơn nhu cầu của người dùng. Ngoài ra, bột canxi cacbonat dùng trong sản xuất ván sàn PDC có độ liên kết và độ cứng tốt.
b. Dùng trong ngành gốm sứ:
– Một chất quan trọng, được coi là nguồn cung cấp CaO lớn. CaO là chất xúc tác giúp rút ngắn thời gian nung các sản phẩm gốm sứ và nâng cao độ bền.
c.Ứng dụng trong sản xuất kính, thủy tinh:
– Ngành sản xuất thủy tinh và thủy tinh sử dụng canxi cacbonat để gia cố các liên kết kém và tạo độ bền, chắc chắn cho các loại sản phẩm. Đặc biệt CaCO3 giúp tăng khả năng chịu lực của kính trong môi trường tự nhiên và nhiều loại môi trường tự nhiên khác.
d. Dùng trong xây dựng và sản xuất sơn:
– CaCO3 là chất được sử dụng phổ biến trong thiết kế xây dựng. Chúng là thành phần có trong xi măng để tạo nên một công trường kiên cố và vững chắc.
Đặc biệt, đây được coi là loại nhiên liệu quan trọng trong thành phần của sơn thời bấy giờ. Bởi độ phân tán mặt phẳng tốt, chắc chắn và ít bị mài mòn. Nhờ khả năng phản xạ ánh sáng tốt nên có thể sử dụng CaCO3. Với mục tiêu tăng cường độ quang học của sơn. Trên thực tế, khoảng 60% CaCO3 đã được sử dụng trong thời kỳ tàn phá này.
e. Dùng để xử lý môi trường:
Canxi cacbonat được coi là một chất xử lý và giải pháp môi trường tự nhiên cực kỳ tốt:
Xử lý nước: chúng có tác dụng cân bằng độ pH trong nước, phân hủy các chất hữu cơ trong nước. Ngoài ra, nó còn hạn chế sự phát triển của vi khuẩn, làm sạch và hấp thụ một số chất ô nhiễm có trong nguồn nước như CO2, H2S, NH3,…
Sử dụng trong nông nghiệp: Hóa chất thường được tìm thấy trong thành phần phân bón cho cây trồng. hỗ trợ sự phát triển của cây trồng đồng thời không tương thích với sự thay đổi độ pH của trái đất. Đặc biệt đất phèn, chua có độ pH cao nên cây trồng khó sinh trưởng và phát triển tốt. Ngoài ra, chất này còn được sử dụng trong một số loại thuốc trừ sâu. Làm thân thiện và bảo vệ để đảm bảo an toàn cho thiên nhiên và môi trường, ít gây ô nhiễm.
g. Sử dụng trong y tế:
Canxi cacbonat là một loại thuốc quan trọng. Hỗ trợ điều trị bệnh đau dạ dày, làm giảm nhiệt độ axit trong dạ dày khi ở mức rất cao. Chất này cũng có thể được sử dụng như một chất bổ sung canxi cho khung. Giúp sửa chữa và phát triển hệ thống xương và cơ bắp.
3. Tìm hiểu về CO2:
3.1. CO2 là gì?
Cacbon đioxit (tên gọi khác là cacbon đioxit, anhydrit cacbonic, cacbon đioxit). Là một hợp chất hóa học được biết đến với bề rộng, nó thường được gọi bằng công thức hóa học là CO2.
CO2 là một hợp chất ở điều kiện bình thường ở thể khí và có nhiệt độ thấp trong khí thải của Trái đất. Còn lại ở dạng rắn, nó được gọi là đá khô. Bao gồm một nguyên tử carbon và hai nguyên tử oxy.
3.2. Tính chất vật lý của CO2:
Trong điều hòa thông thường, CO2 là chất khí không màu, không mùi và có tính axit nhẹ, tan tốt trong nước, gấp 1,524 lần so với không khí.
Khí CO2 không tham gia phản ứng cháy và hóa lỏng ở -78 độ C. Ngoài ra, CO2 có thể bị phân hủy ở nhiệt độ cao 2000 độ C thành CO và O2.
3.2. Tính chất hóa học của CO2:
– CO2 là oxit axit
– CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (một axit rất yếu).
– CO2 phản ứng với oxit bazơ → muối.
CaO + CO2 → CaCO3 (t0)
– CO2 phản ứng với dung dịch bazơ → muối + H2
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
– CO2 bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi phản ứng với chất khử mạnh
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
CO2 + C → 2CO
3.4. Ứng dụng của CO2:
– Ứng dụng của CO2 trong ngành thực phẩm:
CO2 lỏng và rắn là những chất làm lạnh quan trọng, có liên quan đến việc lưu trữ và vận chuyển kem và thực phẩm đông lạnh.
CO2 được dùng để tạo gas cho nhiều loại nước giải khát như coke, pepsi, 7up,… rất hữu ích trong việc điều hòa nước uống.
Chiết xuất thực phẩm: Carbon dioxide siêu tới hạn được sử dụng trong quá trình chiết xuất màu sắc và hương vị trong thực phẩm Giúp loại bỏ dầu và chất béo.
– Ứng dụng CO2 công nghiệp:
Áo phao thường chứa các hộp nhỏ carbon dioxide được nén để nhanh chóng phồng lên. Ống chứa carbon dioxide nén cũng được bán để cung cấp khí nén cho súng hơi, súng sơn, ống xả xe đạp, cũng như để tạo bùn thải.
Carbon dioxide siêu hạn chế được sử dụng làm tác nhân pha lỏng để sử dụng trong sơn phun, giảm 80% dung môi hữu cơ.
Sự bay hơi nhanh của carbon dioxide chậm được sử dụng để gây ra vụ nổ trong các mỏ than. CO2 còn được dùng làm môi chất khí trong công nghệ hàn.
Nó hoạt động như một tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất, nó làm giảm đáng kể tốc độ hấp thụ của dầu thô, cho phép dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào nhiệt độ hấp dẫn.
Carbon dioxide kết hợp với Oxy và các thành phần khí khác để kích thích hô hấp nhanh hơn và sâu hơn, giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến hô hấp của con người.
Thực vật cần carbon dioxide để thực hiện quang hợp.
Sử dụng trong các trang trại để trồng cây và nhà kính có thể tạo ra bầu khí quyển của chúng bằng cách thêm CO2 để kích thích sự phát triển của cây.
4. Bài tập vận dụng liên quan và lời giải:
Câu 1. Cho phương trình hóa học sau: CaCO3 + CO2+ H2O ⇌ Ca(HCO3)2
Phương trình hóa học trên là phản ứng nào dưới đây?
A. tạo thạch nhũ trong hang động
B. tạo macma
C. tạo muối CaCl2
D. tạo kết tủa xanh lam
Đáp án A
Câu 2. Quá trình tạo thành thạch nhũ trong các hang động đá vôi kéo dài hàng triệu năm. Hãy cho biết Quá trình này được giải thích bằng phương trình hóa học nào dưới đây ?
A. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
B. Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O
C. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
D. CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + CO2 + H2O
Đáp án A
Giải thích: Quá trình tạo thạch nhũ trong hang động là do: Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O.
phản ứng nghịch: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 giải thích sự xâm thực của nước mưa
Câu 3. Phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình tạo thạch nhũ trong các hang động đá vôi là phản ứng nào sau đây:
A. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
B. Ca(OH)2+ CO2 → CaCO3 + H2O
C. Ca(HCO3)2→ CaCO3+ CO2 + H2O
D. Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
Đáp án C
Câu 4. Dẫn luồng khí CO qua hỗn hợp gồm Fe2O3, CuO, MgO, Al2O3 (nung nóng). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn là chất nào sau đây:
A. Al2O3, Cu, MgO, Fe.
B. Al, Fe, Cu, Mg.
C. Al2O3, Cu, Mg, Fe.
D. Al2O3, Fe2O3, Cu, MgO.
Đáp án A
