Химия / Билет 18 углерод
.docУглерод.
1) Положение в таблице Менделеева: 4 группа, главная подгруппа, 2 период.
Электронная формула 1S22s22p2, на внешнем слое находится 4 электрона. Основные степени окисления -4, 0, +2, +4
2). Нахождение в природе. Углерод существует в нескольких аллотропных модификациях: алмаз, графит, карбин, фуллерены.
3). Физические свойства.
Алмаз – бесцветное (за счет примесей может быть окрашен, но очень редко) прозрачное кристаллическое вещество, одно из самых твердых веществ; плотность алмаза 3,5 г/см3, плохо проводит тепло, не проводит ток. Графит – имеет слоистую структуру, поэтому легко подвергается механическому разрушению, серого цвета с некоторым металлическим блеском. Графит проводит ток; =2,27 г/см3, tº(пл.)=3800ºС.
4). Химические свойства.
а) C- окислитель:
1)
4Al + 3C
Al4C3
2)
Ca + 2C
CaC2
3)
C + 2H2
CH4
4)
Si + C
SiC (карборунд, вещество, по твердости
почти не уступающее алмазу).
б) С – восстановитель: C + O2 → CO2 (в избытке кислорода), 2С + O2 → 2CO (в недостатке кислорода).
Металлы (железо, медь, цинк, свинец) восстанавливает до свободных металлов при нагревании: 2CuO + C → 2Cu + CO2 2PbO + C → Pb + CO2
Оксиды углерода.
|
CO |
CO2 |
|
Получение: |
|
|
|
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O+ 2H2SO4 (конц)→ СO2 + 2SO2 + 2H2O В промышленности при обжиге известняка: CaCO3→ CaO + CO2
|
|
Химические свойства |
|
|
|
CO2 + H2OH2CO3 |
|
|
CaO + CO2 → CaCO3 |
|
|
* Mg + CO2 →2MgO + C (магний горит в атмосфере углекислого газа)
|
|
2CO + O2 →2CO2 |
CO2 + C →2CO (10000C) |
|
|
CO2 + 2NaOH(изб) →Na2CO3 + H2O |
|
Монооксид углерода называют угарным газом, т.к. он образует устойчивый комплекс с атомами железа гемоглобина, что препятствует переносу кислорода к клеткам – в результате происходит отравление угарным газом. Наиболее часто можно было встретить отравление угарным газом в сельской местности. Когда топили печи и была неправильно отрегулирована подача кислорода (кислород – в недостатке) и плохо вытягивался газ на улицу (т.е. газы поступают в помещение), то образовывался монооксид углерода в большом количестве и поступал в жилые помещения. Т.к. газ без вкуса и без запаха, бесцветный, то человек не замечал поступление газа, а чувствовал только упадок сил (как раз из-за уменьшения количества кислорода). В городе мы можем столкнуться с такой проблемой, если машина с работающим двигателем долго стоит в гараже, т.е. в замкнутом пространстве. |
Диоксид углерода – является кислотным оксидом, ему соответствует угольная кислота H2CO3. Угольная кислота – слабая; т.о. соли угольной кислоты подвержены гидролизу по аниону. Соли угольной кислоты – карбонаты; растворимыми являются только карбонаты щелочных металлов и аммония, для остальных катионов – или соли плохо растворимы или не существуют. |