загрузка...

Углерод

Нахождение в природе. Углерод встречается в природе в свободном состоянии и в виде соедниеніш. Он входит в состав угля, нефти, карбонатов (кальцит, известняк, мел, мрамор). Углерод—главный компонент органических веществ. В виде СО, углерод содержится в воздухе.

Аллотропные модификации. В зависимости от способа образования атомами углерода связей друг с другом различают три основных аллотропных формы углерода — алмаз, графит и карбнн. Они значительно отличаются по физическим свойствам.

?Алмт — это бесцветное, прозрачное вещество, сильно преломляющее лучи с.вета. Окраска природных алмазов связана с примесями. Из всех простых веществ алмаз имеет максимальное количество атомов на единицу объема. По твердости он превосходит все известные вещества.

Графит представляет собой темно-серое вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь. Хорошо проводит электрический ток, на воздухе не загорается даже при сильном накаливании. В кислороде горит, образуя углекислый газ.

Карбип — мелкокристаллический порошок черного цвета. В шестидесятых годах XX века он был получен искусственным путем, а позже найден в природе. Молекулы углерода в кристалле карбина образуют линейные цепочки, где тройные связи чередуются с одинарными: — СгС — СгС — С=С —.

Химические свойства. Углерод при высокой температуре способен вытеснять железо, медь, цинк и другие металлы из их оксидов: ЗС + Fe,0, _L 2Fe + ЗСО,.

При нагревании углерод (в виде сажи или угля) соединяется с кислородом: С + О, = СО,.

При недостатке кислорода образуется не углекислый газ СО,, а оксид углерода (I I) — угарный газ: 2С + О, = 2СО.

При взаимодействии углерода с металлами и основными оксидами образуются карбиды: 4АІ + ЗС = А14С„.

Углерод взаимодействует со многими неметаллами: С + 2S = CS, (сероуглерод).

С водородом уголь при нагревании в присутствии никелевого катализатора образует метан: С + 2Н2 = СН4.

Соединения углерода

Оксид углерода (II). Ядовитый газ без цвета и запаха. Плохо растворим в воде. СО относится к иесолеобразующим оксидам. Обладает восстановительными свойствами. Может восстанавливать металлы из оксидов: СО + СиО = Си + CO..

На воздухе оксид углерода (II) горит голубоватым пламенем с выделением большого количества тепла: 2СО + О, = 2СОг.

Оксид углерода (IV).

Углекислый газ — бесцветное газообразное вещество, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Сжижается при температуре ЗГ и давлении бМПа. При быстром испарении жидкого СО, образуется твердая снегообразная масса — сухой лед.

Химические свойства. Углекислый газ обладает всеми свойствами кислотных оксидов. Он взаимодействует с водой и растворами щелочей. Раствор углекислого газа в воде имеет кислую реакцию и представляет собой очень слабую угольную кислоту: С02 + Н,0 Н,СОг

При взаимодействии с растворами щелочей образуются соли: СО, + 2NaOH = Na,CO, + Н,0.

Некоторые активные металлы могут гореть в атмосфере СО,, отнимая у него кислород: СО, + 2Mg = 2MgO + С.

При высокой температуре углекислый газ взаимодействует с углеродом: С03 + С = 2СО.

Угольная кислота. Непрочное соединение: распадается на углекислый газ и воду уже в момент образования. Угольная кислота существует только в растворе и относится к слабым кислотам. Поскольку угольная кислота является двухосновной, она диссоциирует ступенчато:

н,со3 tiH: + нсо3-нсо,- =Ї Н4 + со,1-.

Ионы СО,2- образуются в очень малом количестве

Карбонаты. Угольная кислота образует два ряда солей: средние и кислые. Средние соли называются карбонатами, кислые — гидрокарбонатами. Соли угольной кислоты можно получить в результате реакции взаимодействия углекислого газа и щелочи, а также путем обменных реакций между растворимыми солями угольной кислоты и солями других кислот:

СО, + 2NaOH = Na,COj + Н,0;

BaCl, + Na,C03 = =ВаСО,4 + 2NaCI.

При нагревании все карбонаты, кроме солей щелочных металлов, разлагаются с выделением СО,: MgCO, = MgO + СО,Т.

Гидрокарбонаты щелочных металлов при нагревании переходят в карбонаты: 2NaHCOs = Na,C03 + СО,Т + Н,0.

Большинство гидрокарбонатов, а также карбонаты калия, натрия, рубидия. цезия и аммония растворимы в воде. Карбонаты других металлов в воде нерастворимы. Наибольшее практическое значение из солей угольной кислоты имеют питьевая сода NaHCO,: кальцинированная сода Na,CO}: мел, известняк, мрамор СаСО,.

<< | >>
Источник: Копылова Н.А.. Шпаргалка по химии / Н.А. Копылова. — Изд. 2-е. — Ростов н/Д : Феникс,. — 94 с. — (Библиотека школьника).. 2012

Еще по теме Углерод:

  1. Глава VII. Круговорот углерода
  2. Глобальные круговороты углерода и воды
  3. 3.5 Пересыщение виноматериала диоксидом углерода эндогенного характера
  4. 2.2.2 Определение величины сопротивления вина выделению диоксида углерода
  5. 3.2 Оптимизация процесса составления ароматическихкомпозиций, для ароматизированных вин пересыщенных диоксидом углерода
  6. 3.3 Выбор способа экстрагирования растительного сырья для полученияароматизированных вин пересыщенных диоксидом углерода
  7. 6.3 Газовые составы.
  8. 11. Строение и номенклатура углеводородов ряда метана
  9. 18. Химические свойства углеводородов ряда этилена. Правило Марковникова
  10. 16. Этилен и его гомологи
  11. 7. Классификация органических соединений
  12. ПРИЛОЖЕНИЕ 3.2
  13. 21. Ацетилен и его гомологи
  14. 1. Предмет органической химии