- •2. Алотропні модифікації Карбону: алмаз, графіт, карбін, фулерени.
- •3. Адсорбція.
- •Силіцій, його властивості, поширення в природі, застосування.
- •Хімічні властивості Карбону та Силіцію.
- •Фізичні властивості та методи одержання карбон оксидів та силіцій оксиду. Застосування.
- •Хімічні властивості карбон оксидів та силіцій оксиду.
- •Додатковий матеріал додаток до питання 6
Властивості |
Графіт |
Алмаз |
Силіцій |
Колір |
Темно-сірий |
Безбарвний |
Темно-сірий |
Щільність, г/см3 |
2,26 |
3,5 |
2,33 |
Температура займання, ºС |
600-700 |
850-1000 |
- |
Твердість |
2 (вздовж шарів) 5 (впоперек) |
10 |
7 |
Температура плавлення, ºС |
3700 (сублімація) |
Понад 3500 (у вакуумі) |
1423 |
Температура алотропних переходів, ºС |
При 1500-3000 перетворюється на алмаз |
Вище 1000 перетворюється на графіт |
- |
Блиск |
Металоподібний |
Специфічний „алмазний” |
Тьмяний |
Електропровідність |
Провідник |
Діелектрик (ізолятор) |
Напівпровідник |
2. Алотропні модифікації Карбону: алмаз, графіт, карбін, фулерени.
Вільний вуглець зустрічається у вигляді алмазу, графіту і так званого аморфного вуглецю (кокс, деревне вугілля та сажа). Наприклад, антрацит містить 94-97% Карбону. Відомі чотири алотропні модифікації вуглецю: алмаз, графіт, карбін та фулерен.
Алмаз — прозора кристалічна речовина з дуже сильною променезаломлюваністю. Є найтвердішою з усіх природних речовин, тому його використовують у технічних цілях для різки скла, буріння гірських порід, обробки твердих матеріалів. Алмазний порошок служить для шліфування дорогоцінних каменів та самих алмазів. Використовується для виготовлення ювелірних виробів.
Графіт — темно-сіра кристалічна речовина зі слабким металічним блиском, дуже м'який. Використовується для виготовлення олівців, електродів, вогнетривкої глини. Змішаний з олією графіт є гарним мастилом. Графіт використовується як сповільнювач у ядерних реакторах.
Графіт та алмаз при згорянні в кисні утворюють оксид карбону (IV):
С + О2 → СО2
Алмаз можна добути з графіту нагріванням під високим тиском.
Графіт та алмаз не мають смаку та запаху, дуже важко плавляться, не розчиняються у звичайних розчинниках. До складу алмазу та графіту входить один елемент — Карбон. Різниця графіту та алмазу пояснюється різницею у будові кристалічної решітки.
Карбін
— порошок чорного кольору. Створений
штучно у 1960 році, а пізніше знайдений у
природі. Переходить у графіт при 2000°С.
Напівпровідник.
Молекули фулерену являють собою порожні сфери з 60, 70 або 80 атомів Карбону. У цей час фулерен інтенсивно вивчається.
3. Адсорбція.
Вугілля (особливо деревне) має велику адсорбційну здатність.
Адсорбцією називається властивість вугілля та інших твердих або рідких речовин утримувати на своїй поверхні пари, гази і розчинені речовини.
Речовини, на поверхні яких відбувається адсорбція, називаються адсорбентами. Речовини, що адсорбуються, називають адсорбатами. Якщо, наприклад, розчин чорнила збовтати з дрібно розтертим вугіллям, а потім суміш профільтрувати, то у фільтраті буде безбарвна рідина — вода. У цьому випадку вся розчинена фарба адсорбується вугіллям. Вугілля — адсорбент, фарба — адсорбат.
У техніці як адсорбенти застосовують алюмосилікати, синтетичні смоли та інші речовини.
Адсорбційна здатність вугілля зумовлюється його поруватістю. Чим більше пор, тим більша поверхня вугілля і тим більша адсорбційна здатність. Звичайно пори деревного вугілля частково заповнені різними речовинами, що знижує його адсорбційну здатність. Для підсилення адсорбції вугілля спеціально обробляють — нагрівають у струмені водяної пари, щоб звільнити його пори від забруднюючих речовин. Оброблене таким способом вугілля називають активним.
Активне вугілля широко застосовується для очищення цукрового сиропу від домішок, які надають йому жовтого кольору, для очищення рослинних олій та жирів. У медицині таблетки з активного вугілля ("карболен") використовують для видалення шкідливих речовин з організму. Активне вугілля застосовується у протигазах для поглинання отруйних речовин. Фільтруючий протигаз, створений М.Д. Зелінським, застосовувався у світову війну 1914-1918 рр., що дало змогу врятувати життя багатьом десяткам тисяч людей.
