Carbon Углерод

Углерод является неметаллическим элементом, который относится к группе 14 (ранее IV B) периодической таблицы. Атомное число (a.n) равно 6, относительная атомная масса (r.a) равна 12,011, точка плавления (т. Пл.) Составляет ~ 3550 ° C, точка кипения (b.p.) составляет ~ 4827 ° C. У углерода есть три основные аллотропные формы.

Алмаз происходит естественным образом и может производиться синтетически. Это очень сложно. Твердость алмаза обусловлена ​​ковалентной кристаллической структурой, в которой каждый атом углерода связан ковалентными связями с четырьмя другими, которые расположены в углах тетраэдра.

Графит - это мягкое черное скользкое вещество. Это происходит естественным образом и может быть произведена методом Ачесона. В графите атомы углерода расположены в слоях, где каждый атом углерода окружен тремя другими. Слои удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Графит - хороший проводник тепла и электричества. Он имеет множество применений, включая электрические контакты, высокотемпературное оборудование и твердые смазочные материалы. Графит, смешанный с глиной, является «свинцом» в карандашах. Третий кристаллический аллотроп - это фуллерит.

Существует несколько аморфных форм углерода: сажи и древесного угля. Существуют два стабильных изотопа углерода (номера протонов 12 и 13) и четыре радиоактивных изотопа (10, 11, 14, 15). Carbon -14 используется в датировке углерода.

Углерод происходит во всех органических соединениях. Таким образом, углерод имеет фундаментальное значение для структуры всех живых организмов. Это важный элемент для растений и животных. В конечном итоге он получен из атмосферного углекислого газа. Он усваивается растениями во время фотосинтеза.

Углерод образует большое количество соединений благодаря своей уникальной способности образовывать стабильные ковалентные связи с другими атомами углерода и с атомами водорода, кислорода, азота и серы.

Также есть явление в химии, которое тесно связано с углеродом. Это ассимиляция углерода. Углеродистая ассимиляция - это включение углерода из углекислого газа в атмосферу в органические молекулы. Этот процесс происходит во время фотосинтеза.

Inorganic compounds of carbon Неорганические соединения углерода

    Двуокись углерода представляет собой бесцветный газ без запаха, CO2, растворимый в воде, этаноле и ацетоне. Плотность (d) составляет 1,977 г / дм 3 (0 oC); т.пл. -56,6 o C; т.кип составляет -78,5 o C. Это происходит в атмосфере (0,04 об.%), но имеет короткое время пребывания в этой фазе. Он потребляется растениями во время фотосинтеза и продуцируется дыханием и сжиганием. Он легко готовят в лаборатории путем воздействия разбавленных кислот на карбонаты металлов или воздействия тепла на карбонаты тяжелых металлов. Углекислый газ является побочным продуктом от производства извести и от процессов ферментации. Углекислый газ имеет небольшой диапазон жидкости. Жидкий диоксид углерода производится только при высоких давлениях. Молекула CO2 линейна, причем каждый кислород образует двойную связь с углеродом. Химически он не является реактивным и не будет поддерживать горение. Он растворяется в воде для получения углекислоты.

Большие количества твердой двуокиси углерода (сухой лед) используются в процессах, требующих крупномасштабного охлаждения. Он также используется в огнетушителях как желательная альтернатива воде для большинства пожаров и как составная часть медицинских газов, поскольку она способствует выдоху. Он также используется в газированных напитках.

За последние 100 лет уровень углекислого газа в атмосфере увеличился примерно на 12%, главным образом из-за интенсивного сжигания ископаемого топлива и разрушения больших площадей дождевых лесов. Это постулировалось в качестве основной причины среднего повышения температуры на 0,5 ° C в глобальных температурах за тот же период за счет парникового эффекта. В настоящее время предпринимаются шаги для предотвращения дальнейшего увеличения концентрации CO2 в атмосфере и последующего глобального потепления.

    Окись углерода представляет собой бесцветный газ без запаха, CO, слабо растворимый в воде и растворимый в этаноле и бензоле. Плотность составляет 1,25 г дм-3 (0 o C); т.пл. -199oС; т.кип составляет -191,5 o C. Он легковоспламеняющийся и высокотоксичный. В лаборатории это может быть сделано обезвоживанием метановой кислоты (муравьиной кислоты) с использованием концентрированной серной кислоты. В промышленном отношении он производится окислением природного газа (метан) или водно-газовой реакцией. Он образуется при неполном сгорании углерода и присутствует в автомобильно-выхлопных газах.