Στο σταθμό συναντιόμαστε βουκιάεισέλθετε στην αποθήκη σχετικά με τις οργανικές ομιλίες, δηλαδή τις απρόσωπες ομιλίες που βρίσκονται σε οποιοδήποτε φυτό ή πλάσμα. Βρίσκεται με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα στο νερό και τον άνεμο, και με τη μορφή αλάτων διοξειδίου του άνθρακα και οργανικές υπερβολές στο έδαφος και στο φλοιό της γης. Η ποικιλομορφία του λόγου που σχηματίζει το σώμα των ζώων και των φυτών είναι ορατή στο δέρμα. Κερί και λάδι, νέφτι και ρητίνη, λιπαρά οξέα και πρωτεΐνες, φυτικός ιστός και κρέας, τρυγικό οξύ και άμυλο - όλα αυτά και άλλες ουσίες που περιλαμβάνονται στο ύφασμα και στους χυμούς λαχανικών και ζώων είναι vugletsevі semik. Η περιοχή της χημείας του άνθρακα είναι τόσο μεγάλη που γίνεται ειδική εστίαση στη χημεία, όπως η χημεία του άνθρακα ή, ακριβέστερα, η χημεία των υδατανθράκων.»

Αυτά τα λόγια από τα «Βασικά στοιχεία της Χημείας» του D. I. Ο Mendelev θα χρησιμεύσει ως συγγενής επιγραφή μέχρι την ομιλία μας για το ζωτικής σημασίας στοιχείο - τον άνθρακα. Ωστόσο, υπάρχει εδώ μια διατριβή, η οποία, από τη σκοπιά της τρέχουσας επιστήμης, σχετικά με τον λόγο μπορεί να αντικρουστεί, αλλά σχετικά με την τιμή είναι χαμηλότερη.

Ίσως θα έπρεπε να τρίψετε τα δάχτυλά σας για να ξεχωρίσετε τα χημικά στοιχεία που δεν θα ήταν αφιερωμένα ούτε σε ένα επιστημονικό βιβλίο. Αυτό είναι ένα ανεξάρτητο βιβλίο λαϊκής επιστήμης - όχι απλώς ένα φυλλάδιο σε 20 ξεχωριστές πλευρές με εξώφυλλο από χαρτί, αλλά ένας ολόκληρος συμπαγής τόμος με περίπου 500 πλευρές - περιέχει μόνο ένα στοιχείο - τον άνθρακα.

Και η λογοτεχνία με κάρβουνο πήρε φωτιά - η πιο πλούσια. Πρώτα απ 'όλα, όλα χωρίς σφάλμα είναι τα βιβλία και οι στατιστικές των οργανικών χημικών. με διαφορετικο τροπο ισως οτιδηποτε αφορα πολυμερη? Τρίτον, μη θεραπευμένα είδη που σχετίζονται με εύφλεκτα copalina. τέταρτον, σημαντικό μέρος της ιατρικής και βιολογικής βιβλιογραφίας.

Επομένως, ας μην αγγίξουμε μόνο το άυλο (και δεν αποτελεί έκπληξη, οι συγγραφείς του δημοφιλούς βιβλίου για το στοιχείο Νο. 6 το ονόμασαν «Μη εξαγόμενο»!), αλλά ας συγκεντρώσουμε τον σεβασμό στο κεφάλι από το κεφάλι – ας προσπαθήσουμε να πάρουμε η γωνία από τις τρεις απόψεις.

Τα Vuglets είναι ένα από τα αμέτρητα στοιχεία«χωρίς φυλή, χωρίς φυλή». Η ιστορία των ανθρώπων που τραγουδούν με αυτή την ομιλία ανάγεται στους προϊστορικούς χρόνους. Το όνομα του άνθρακα από πρώτο χέρι είναι άγνωστο, άγνωστο, λόγω των μορφών του στοιχειακού άνθρακα - διαμάντι και γραφίτη - ανακαλύφθηκε νωρίτερα. Και τα πράγματα έχουν αλλάξει εδώ και πολύ καιρό. Μόνο ένα πράγμα μπορεί να σκληρύνει αδιαμφισβήτητα: πριν από το διαμάντι και πριν από τον γραφίτη υπήρχε μια ξεκάθαρη ομιλία, καθώς μόλις πριν από μια δεκαετία σεβάστηκαν την τρίτη, άμορφη μορφή στοιχειώδους άνθρακα - το vugill. Είναι αλήθεια ότι είναι ugilla, είναι αλήθεια στο χωριό, δεν είναι σκέτο ugilla. Αυτό έχει νερό, ζελέ και ίχνη άλλων στοιχείων. Είναι αλήθεια ότι μπορούν να αφαιρεθούν, διαφορετικά ο άνθρακας δεν θα γίνει ανεξάρτητη τροποποίηση του στοιχειακού άνθρακα. Αυτό καθιερώθηκε μόλις στο άλλο τέταρτο του εικοστού αιώνα. Η δομική ανάλυση έδειξε ότι ο άμορφος άνθρακας είναι ουσιαστικά ο ίδιος γραφίτης. Λοιπόν, κανένα κρασί δεν είναι άμορφο, αλλά κρυστάλλινο. Μόνο οι κρύσταλλοι είναι πιο εύθραυστοι και έχουν περισσότερα ελαττώματα. Μετά από αυτό, έγινε σημαντικό ότι ο άνθρακας της Γης υπάρχει μόνο σε δύο στοιχειώδεις μορφές - όπως ο γραφίτης και το διαμάντι.

Αναρωτηθήκατε ποτέ για τους λόγους της απότομης «κοινής απορροής» των αρχών ότι μια άλλη σύντομη περίοδος του περιοδικού πίνακα ακολουθεί τη γραμμή που ενισχύει τον άνθρακα και το άζωτο που τον ακολουθεί; Το άζωτο, το ξινό αέριο, το φθόριο είναι αέρια που μοιάζουν με αέρια των πιο προηγμένων μυαλών. Τα Vuglets -όποια κι αν είναι η μορφή τους- έχουν σκληρό σώμα. Το σημείο τήξης του αζώτου είναι μείον 210,5°C και εκείνο του άνθρακα (όπως ο γραφίτης υπό πίεση άνω των 100 atm) είναι κοντά στους συν 4000°C.

Ο Ντμίτρο Ιβάνοβιτς Μέντελεφ ήταν ο πρώτος που υπέθεσε ότι η διαφορά εξηγείται από την πολυμερή δομή των μορίων άνθρακα. Ο Vіn έγραψε: «Αν ο άνθρακας μετατράπηκε σε μόριο C 2 όπως το i O 2, έγινε αέριο». Και περαιτέρω: «Η ικανότητα των ατόμων άνθρακα να συνδέονται μεταξύ τους και να σχηματίζουν αναδιπλούμενα μόρια εκδηλώνεται σε όλα τα μόρια άνθρακα. Σε κάθε ένα από τα στοιχεία, μια τέτοια δομή σε πολυπλοκότητα δεν δικαιολογείται από έναν κόσμο όπως στον άνθρακα. Δεν υπάρχει ακόμα καμία βάση για τον προσδιορισμό του πολυμερισμού των μορίων άνθρακα, γραφίτη και διαμαντιού, επομένως μπορεί κανείς μόνο να σκεφτεί ότι το C n περιέχεται σε αυτά, επειδή το n είναι μια μεγάλη τιμή».

Vuglets και πολυμερή yogo

Αυτή η υποταγή επιβεβαιώθηκε στην εποχή μας. Τόσο ο γραφίτης όσο και το διαμάντι είναι πολυμερή που σχηματίζονται από άτομα άνθρακα.

Με τον βαθύ σεβασμό του καθηγητή Yu.V. Khodakov, «ως αποτέλεσμα της φύσης των δυνάμεων, που υποδηλώνει ότι το επάγγελμα του αδαμαντοκόπτη θα μπορούσε να ταξινομηθεί ως χημικό επάγγελμα». Στην πραγματικότητα, ο κόφτης πρέπει να παρέχει όχι μόνο τις ασθενείς δυνάμεις της διαμοριακής αλληλεπίδρασης, αλλά τις δυνάμεις του χημικού δεσμού που δεσμεύει το μόριο του διαμαντιού με τα άτομα άνθρακα. Ανεξάρτητα από το πόσο κρύσταλλο είναι το διαμάντι, το μεγαλειώδες «Cullinan» των εξακοσίων γραμμαρίων είναι ουσιαστικά ένα μόριο, ένα μόριο ενός υπερκανονικού, ίσως ιδανικά σχηματισμένου τριβιμιρικού πολυμερούς.

Το ένα στα δεξιά είναι γραφίτης. Εδώ η παραγγελία πολυμερών επεκτείνεται με δύο τρόπους - όσον αφορά την επιπεδότητα και όχι τον χώρο. Σε φύλλα γραφίτη, αυτά τα επίπεδα δημιουργούν ένα ισχυρό πακέτο, οι μπάλες του οποίου συνδέονται μεταξύ τους όχι με χημικές δυνάμεις, αλλά με ασθενείς δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης. Γιατί είναι τόσο εύκολο - απλώς τοποθετήστε την κουκίδα στο χαρτί - ο γραφίτης χαλαρώνει. Ταυτόχρονα, είναι πολύ δύσκολο να ανοίξετε την κουβέρτα γραφίτη σε εγκάρσια κατεύθυνση - εδώ απελευθερώνεται ο χημικός δεσμός.

Η ίδια η ιδιαιτερότητα της μοριακής δομής εξηγεί τη μεγάλη διαφορά μεταξύ γραφίτη και διαμαντιού σε ισχύ. Ο γραφίτης είναι εξαιρετικός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού, ενώ το διαμάντι είναι μονωτής. Ο γραφίτης δεν επιτρέπει στο φως να περάσει καθόλου - το διαμάντι είναι διορατικό. Ανεξάρτητα από το πώς οξειδώνεται το διαμάντι, το προϊόν οξείδωσης θα στερείται CO2. Και ο οξειδωτικός γραφίτης μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί από μια παρτίδα ενδιάμεσων προϊόντων αποθηκεύοντας γραφίτη (αποθήκη εξόρυξης) και μελιτικό οξύ C 6 (COOH) 6. Το ζελέ φαίνεται να σφηνώνεται ανάμεσα στις μπάλες του πακέτου γραφίτη και οξειδώνει πολλά άτομα άνθρακα. Ο κρύσταλλος και το διαμάντι δεν έχουν θέση για αδυναμίες και είναι δυνατή είτε εξωτερική οξείδωση είτε εξωτερική μη οξείδωση - δεν υπάρχει τρίτη επιλογή...

Επίσης, είναι ένα «ευρύχωρο» πολυμερές στοιχειακού άνθρακα και είναι «επίπεδο». Κατ 'αρχήν, η δημιουργία ενός "μονοδιάστατου" - γραμμικού πολυμερούς άνθρακα έχει από καιρό επιτραπεί, αν και δεν έχει βρεθεί στη φύση.

Δεν το έμαθα μέχρι την ώρα του τραγουδιού. Μετά από μερικά χρόνια σύνθεσης, ένα γραμμικό πολυμερές με άνθρακα βρέθηκε κοντά σε κρατήρα μετεωρίτη, στην επικράτεια του FRN. Και οι χημικοί Radian V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin και Yu.P. Kudryavtsi. Το γραμμικό πολυμερές του άνθρακα ονομαζόταν καρβίνη. Ο δακτύλιος των φλεβών μοιάζει με μαύρη κοκκώδη κρυσταλλική σκόνη, έχει ισχύ αγωγού και υπό την επίδραση του φωτός η ηλεκτρική αγωγιμότητα της καραμπίνας αυξάνεται πολύ. Προέκυψαν η λευκή καραμπίνα και οι παντελώς δυσαρεστημένες αρχές. Αποδείχθηκε, για παράδειγμα, ότι το αίμα κατά την επαφή με αυτό δεν διαλύει θρόμβους - θρόμβους, έτσι η ίνα με επικαλύψεις από την καραμπίνα άρχισε να θεραπεύεται κατά την παρασκευή μονοκόμματων αιμοφόρων αγγείων που δεν απορροφώνται από το σώμα.

Πίσω από τα λόγια των καραμπινών από πρώτο χέρι, ήταν πιο δύσκολο γι' αυτούς να καταλάβουν με τι είδους δεσμούς συνδέονταν τα άτομα άνθρακα σε ένα μάνδαλο. Θα μπορούσε να έχει απλούς ή τριπλούς δεσμούς που είναι αλληλένδετοι (-C = C-C=C -C=), ή θα μπορούσε να έχει μόνο διπλούς δεσμούς (=C=C=C=C=)... Ή θα μπορούσε να έχει και τους δύο Διαφορετικά μια νύχτα . Σε λίγα μόλις χρόνια, ο Korshak και ο Sladkov κατάφεραν να αποδείξουν ότι η καραμπίνα δεν έχει υποσυνδέσεις. Ωστόσο, δεδομένου ότι η θεωρία επέτρεψε τη δημιουργία ενός γραμμικού πολυμερούς άνθρακα με υποσυνδέσεις, έγινε προσπάθεια να απομονωθεί αυτή η ποικιλία - στην ουσία, μια τέταρτη τροποποίηση του στοιχειακού άνθρακα.

Vuglets σε ορυκτά

Αυτό το υλικό συγκεντρώθηκε στο Ινστιτούτο Οργανικών Στοιχείων της Ακαδημίας Επιστημών της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ. Το νέο γραμμικό πολυμερές άνθρακα ονομάστηκε πολυκουμουλένιο. Και ταυτόχρονα είναι σαφές ότι υπάρχουν τουλάχιστον οκτώ γραμμικά πολυμερή άνθρακα που χωρίζονται σε έναν τύπο κρυσταλλικών κρυστάλλων. Στην ξένη βιβλιογραφία ονομάζονται καραμπίνες.

Αυτό το στοιχείο είναι πάντα χετυσθενές, αλλά τα θραύσματα κατά τη διάρκεια της περιόδου αντίδρασης βρίσκονται ακριβώς στη μέση, το στάδιο της οξείδωσής του σε διαφορετικές συνθήκες είναι είτε +4, είτε - 4. Σε αντιδράσεις με μη μέταλλα, η αντίδραση είναι ηλεκτροθετική, με μέταλλα - ταυτόχρονα.. Σε αυτές τις περιπτώσεις, εάν η σύνδεση δεν είναι ιοντική, αλλά ομοιοπολική, ο άνθρακας στερείται την αληθινή του φύση - το τυπικό σθένος στερείται την πραγματική του φύση.

Υπάρχουν ακόμη αμέτρητοι αριθμοί στους οποίους ο άνθρακας, αν και επίσημα θα αποκάλυπτε το σθένος, προέρχεται από πολλά μέρη. Υπάρχει πιθανώς μόνο μία τέτοια σύνδεση - CO, ένα αέριο καπνού, στο οποίο ο άνθρακας θεωρείται δισθενής. Φαίνεται ότι υπάρχει πραγματικά ένας πολύπλοκος τύπος σύνδεσης εδώ. Τα άτομα άνθρακα και οξέος ενώνονται με έναν 3-ομοιοπολικό πολωμένο δεσμό και ο δομικός τύπος αυτού γράφεται ως εξής: O+=C».

Στα 1900 r. Ο Μ. Gomberg αφαίρεσε το οργανικό ημι-τριφαινυλομεθύλιο (C 6 H 5) 3 C. Φαινόταν ότι το άτομο άνθρακα εδώ ήταν τρισθενές. Αλλά έγινε σαφές αργότερα ότι για άλλη μια φορά το ασήμαντο σθένος είναι καθαρά τυπικό. Το τριφαινυλομεθύλιο και τα ανάλογα του είναι πολύτιμες ρίζες, αν και οι περισσότερες ρίζες είναι σταθερές.

Ιστορικά, έχει συμβεί ότι πολύ λίγα κάρβουνα έχουν χάσει την ανόργανη χημεία τους. Αυτά είναι οξείδια του άνθρακα, καρβίδια - μείγμα μετάλλων, βορίου και πυριτίου, ανθρακικά άλατα - άλατα ασθενούς ανθρακικού οξέος, διοξείδιο του άνθρακα CS 2, κυανιούχα. Πρέπει να χαρεί κανείς για το γεγονός ότι, όπως συμβαίνει συχνά (ή έχει συμβεί) στην παραγωγή, το έλλειμμα στην ονοματολογία αντισταθμίζεται από τον «άξονα». Πράγματι, το μεγαλύτερο μέρος του άνθρακα του φλοιού της γης δεν βρίσκεται στους οργανισμούς των φυτών και των ζώων, όχι στη βούγια, στη νάφθα και σε όλες τις άλλες οργανικές ύλες, ταυτόχρονα, αλλά σε δύο ανόργανα μέρη - όλο το CaCO 3 και διασπά το MgCa ( CO 3) 2. Τα Vuglet μπαίνουν στην αποθήκη δεκάδων ορυκτών, μαθαίνουν για τη μαρμούρα CaCO 3 (με πρόσθετα), τον μαλαχίτη Cu 2 (OH) 2 CO 3, τα ορυκτά ψευδάργυρου και το ZnCO 3 ... Και τον άνθρακα σε πυριγενή πετρώματα και σε κρυστάλλινες πλάκες.

Ακόμη και πολύ σπάνια ορυκτά, τα οποία περιλαμβάνουν καρβίδια. Zazvichay, cerechoviny ιδιαίτερα glybinny βάδισμα? Εξακολουθεί να θεωρείται ότι ο πυρήνας του πυρήνα της γης περιέχει άνθρακα.

Για τη χημική βιομηχανία, ο άνθρακας και τα ανόργανα μέρη αποκτούν σημαντικό ενδιαφέρον - τις περισσότερες φορές ως πρώτη ύλη, τουλάχιστον ως δομικό υλικό.

Πολλές συσκευές παραγωγής χημικών, όπως οι εναλλάκτες θερμότητας, κατασκευάζονται από γραφίτη. Και είναι φυσικό: ο γραφίτης έχει μεγάλη θερμική αντίσταση και χημική αντοχή και είναι υπέροχος αγωγός της θερμότητας. Πριν μιλήσουμε, σε αυτές τις αρχές, ο γραφίτης έχει γίνει ένα σημαντικό υλικό στην τεχνολογία των τζετ. Το Cermo κόβεται σε γραφίτη, ο οποίος τοποθετείται απευθείας στο μισό της συσκευής ακροφυσίου. Είναι πρακτικά αδύνατο να εξατμιστεί ο γραφίτης στον άνεμο (δεν είναι εύκολο να παραχθεί καθαρό οξύ) και για να εξατμιστεί ο γραφίτης χρειάζεται μια θερμοκρασία μιας πλούσιας ουσίας που δεν αναπτύσσεται σε μια μηχανή πυραύλων. Και, επιπλέον, υπό κανονική πίεση, ο γραφίτης, όπως ο γρανίτης, δεν λιώνει.

Χωρίς γραφίτη, είναι σημαντικό να ανιχνευθεί η τρέχουσα ηλεκτροχημική παραγωγή. Τα ηλεκτρόδια γραφίτη χρησιμοποιούνται τόσο από ηλεκτρομεταλλουργούς όσο και από χημικούς. Προσθέστε καυστική σόδα και χλώριο και άνοδο γραφίτη σε ηλεκτρολύτες που έχουν καταψυχθεί.

Vikoristannya vugletsiu

Πολλά βιβλία έχουν γραφτεί για τη χρήση του άνθρακα στη χημική βιομηχανία. Το ανθρακικό ασβέστιο, το ανθρακικό ασβέστιο, χρησιμεύει ως υποκατάστατο για λιπάσματα, τσιμέντο, καρβίδιο του ασβεστίου. Ένα άλλο ορυκτό - ο δολομίτης - είναι ο «προπάτορας» της μεγάλης ομάδας των αναφλεκτών δολομίτη. Ανθρακικό νάτριο και διττανθρακικό νάτριο - ανθρακικό νάτριο και μαγειρική σόδα. Μία από τις κύριες συνθήκες διαβίωσης του ανθρακικού νατρίου είναι η βιομηχανία γυαλιού, η οποία καταναλώνει περίπου το ένα τρίτο της ελαφριάς παραγωγής Na 2 CO 3 .

Ας μάθουμε λίγα για τα καρβίδια. Σκεφτείτε, αν λέτε καρβίδιο, το καρβίδιο του ασβεστίου είναι στην επιφάνεια - όπως και η ακετυλίνη, και επομένως, πολλά προϊόντα οργανικής σύνθεσης. Αν και είναι καρβίδιο του ασβεστίου, αν και είναι προφανές, απέχει πολύ από το να είναι η μόνη σημαντική και απαραίτητη λέξη αυτής της ομάδας. Καρβίδιο του βορίου B 4 C - σημαντικό ατομικό υλικό

τεχνολογία, καρβίδιο του πυριτίου SiC ή καρβορούνδιο είναι το πιο σημαντικό λειαντικό υλικό. Τα καρβίδια πλούσιων μετάλλων έχουν υψηλή χημική αντοχή και σκληρότητα. Το Carborundum, για παράδειγμα, παραχωρεί λιγότερο από λίγο στο διαμάντι. Η σκληρότητά του στην κλίμακα Mooca είναι ακόμα 95-975 (διαμάντι - 10). Η μπύρα carborundum είναι φθηνότερη από ένα διαμάντι. Ψήνεται σε ηλεκτρικούς φούρνους σε θερμοκρασία περίπου 2000° με κοκ και χαλαζιακή άμμο.

Σύμφωνα με τα λόγια του διάσημου ακαδημαϊκού Radyansky I.L. Knunyants, η οργανική χημεία μπορεί να είναι ένα είδος τόπου, που μεταφέρεται από την επιστήμη από την άψυχη φύση στην υψηλότερη μορφή της - τη ζωή. Και μόλις πριν από μισό αιώνα, οι ίδιοι οι μεγαλύτεροι χημικοί εκείνη την εποχή σεβάστηκαν και δίδαξαν στους διαδόχους τους ότι η οργανική χημεία είναι η επιστήμη των ομιλιών που δημιουργούνται με τη συμμετοχή και υπό την επίδραση αυτής της υπέροχης «μητέρας» ії» - ζωτικής δύναμης. Δεν ήταν χωρίς λόγο που αυτή η δύναμη στάλθηκε στο άδυτο της φυσικής επιστήμης. Η σύνθεση πολλών οργανικών ουσιών - πρόβειο κρέας, ωτικό οξύ, λίπη, ουσίες που μοιάζουν με υδατάνθρακες- ήταν απλώς περιττή.

Εμφανίστηκε μια κλασική δήλωση του K. Schorlemmer, η οποία δεν έχει χάσει την αίσθηση της ακόμη και μετά από 100 χρόνια: «Οργανική χημεία είναι η χημεία των υδατανθράκων και παρόμοιων προϊόντων, που δημιουργούνται αντικαθιστώντας το νερό με άλλα άτομα ή ομάδες ατόμων».

Λοιπόν, οργανική είναι η χημεία ενός στοιχείου, όχι μόνο μιας κατηγορίας ημι-αντιδραστικού στοιχείου. Τι τάξη! Klas, ότι χωρίζεται όχι μόνο σε ομάδες και υποομάδες - σε ανεξάρτητες επιστήμες. Από τα οργανικά προήλθαν η βιοχημεία, η χημεία των συνθετικών πολυμερών, η χημεία των βιολογικά ενεργών και οι φαρμακευτικές ενώσεις.

Ταυτόχρονα, υπάρχουν εκατομμύρια οργανικά μέρη (ας το παραδεχτούμε!) και σχεδόν εκατό χιλιάδες μέρη όλων των άλλων στοιχείων, που καταγράφονται ταυτόχρονα.

Είναι προφανές ότι η ζωή έχει χτιστεί με βάση τον άνθρακα. Γιατί θα έπρεπε ο ίδιος ο άνθρακας - το ενδέκατο πιο άφθονο στοιχείο στη Γη - να πάρει πάνω του το πιο σημαντικό πράγμα για να είναι η βάση όλων των ζωντανών όντων;

Τα στοιχεία για τη διατροφή είναι διφορούμενα. Πρώτα απ 'όλα, «γενικά, τα στοιχεία μιας τέτοιας δομής δεν αναπτύσσονται σε βαθμό πολυπλοκότητας σε έναν κόσμο όπως στα Vuglets». Με άλλα λόγια, αυτός ο άνθρακας συνδυάζεται με περισσότερα στοιχεία και με πολύ διαφορετικούς τρόπους. Τρίτον, οι δεσμοί των ατόμων άνθρακα μεταξύ τους, καθώς και με άτομα νερού, οξέος, αζώτου, ξινής, φωσφόρου και άλλων στοιχείων που περιλαμβάνονται στην αποθήκευση οργανικών ενώσεων, μπορούν να καταρρεύσουν υπό την εισροή φυσικών παραγόντων. Επομένως, ο άνθρακας κυκλοφορεί συνεχώς στη φύση: από την ατμόσφαιρα - στα φυτά, από τα φυτά - σε δημιουργημένους οργανισμούς, από τους ζωντανούς - στους νεκρούς,

από νεκρό σε ζωντανό...

Προσδιορίστε το σθένος ενός ατόμου άνθρακα - όπως ακριβώς επιλέγετε τα χέρια σας. Και αν δύο τέτοια άτομα ενωθούν, τότε υπάρχουν ήδη έξι "χέρια". Abo – chotiri, γιατί ξοδεύτηκαν δύο ηλεκτρόνια (σύνδεσμος podviyny) για το στοίχημα. Ή - περισσότεροι από δύο, επειδή υπάρχουν τρεις δεσμοί, όπως στην ακετυλίνη. Αυτοί οι δεσμοί (λέγονται ανύπαρκτοι) είναι σαν μια βόμβα σε ένα καζάνι ή ένα τζιν σε ένα χορό. Η δυσοσμία διατηρείται μέχρι την ώρα της ώρας, αλλά την κατάλληλη στιγμή, απελευθερώνεται στη φύση για να ασκήσει την επιρροή της στο ταραχώδες, τζόγο παιχνίδι των χημικών αλληλεπιδράσεων και της αναδημιουργίας. Ως αποτέλεσμα αυτών των «παιχνιδιών» δημιουργούνται εξαιρετικά ελκυστικές δομές, καθώς σε αυτά συμμετέχει ο άνθρακας. Οι συντάκτες της «Παιδικής Εγκυκλοπαίδειας» δήλωσαν ότι από 20 άτομα άνθρακα και 42 άτομα νερού μπορούν να εξαχθούν 366.319 διαφορετικοί υδατάνθρακες, 366.319 υδρογονάνθρακες από 20 N42. Και αφού το «Γκρι» δεν έχει έξι δωδεκάδες συμμετέχοντες, αλλά αρκετές χιλιάδες. Διότι ανάμεσά τους είναι εκπρόσωποι όχι δύο ομάδων, αλλά, ας πούμε, οκτώ!

Γαμώτο, υπάρχει μεγάλη ποικιλία εκεί. Ας το παραδεχτούμε, υπάρχει κάποια πολυπλοκότητα εκεί. Έχω μια βαθιά κατανόηση της μοριακής αρχιτεκτονικής της δομής. Απλές λόγχες, όπως βουτάνιο CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 3 ή πολυαιθυλένιο - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -, και το απλούστερο από αυτά είναι το ισοβουτάνιο.

Μια ματιά στις ιδιαιτερότητες του ατόμου άνθρακα και της κατάστασης του ηλεκτρονίου είναι το κύριο πράγμα για μια σωστή κατανόηση της θεωρίας των χημικών ουσιών. Ας δούμε την αρχή της θέσης του άνθρακα στο περιοδικό σύστημα (PS). Για να διασφαλίσετε τη σαφήνεια των χαρακτηριστικών του στοιχείου PS, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο αλγόριθμο:

Σειριακός αριθμόςστοιχείο (αρ.) σημαίνει γιόγκο πυρηνικό φορτίο (αριθμός φορτίου Z), επίσης, ο αριθμός των πρωτονίων είναι N$p^+$ (ο αριθμός των πρωτονίων είναι $p_1^+$) και ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι N$\bar(e)$ (ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι $\bar (ε)$) στον πυρήνα. Για τον άνθρακα, ο ατομικός αριθμός είναι 6· επομένως, ο πυρήνας ενός ατόμου άνθρακα αποτελείται από 6 πρωτόνια και 6 ηλεκτρόνια. Σχηματικά, η τιμή μπορεί να γραφτεί ως εξής: №$ (C)=6 \Δεξί βέλος Z = 6; \hspace(2pt)N\bar(e) = 6 $.

Atomna Masaστοιχείο ή μαζικός αριθμός ισοτόπου (Α)το αρχαίο άθροισμα της μάζας των πρωτονίων και των νετρονίων (το ισοδύναμο ενός νετρονίου είναι $n_1^0$) στον πυρήνα, και από τη διαφορά μπορεί κανείς να υπολογίσει τον αριθμό των νετρονίων N. Για τον άνθρακα, η ατομική μάζα είναι ακόμα 12 amu , επομένως, ο αριθμός των νετρονίων στο άτομο του άνθρακα 6.Ο συμβολισμός είναι σχηματικός: $A(C) =12 \textrm(a.m.u.) \Δεξί βέλος N =A-Z=12-6=6$.

Αριθμός περιόδου,σε ποιο στοιχείο βρίσκεται στο PS, είναι αριθμητικά πιο προχωρημένο κεφάλι (ακτινωτό)κβαντικός αριθμός nΣημαίνει τον αριθμό των ενεργειακών επιπέδων σε ένα άτομο. Μερικές φορές η σημασία του κβαντικού αριθμού της κεφαλής αυξάνεται - $n_r$(πίσω από τον Sommerfeld). Το Vuglets βρίσκεται σε άλλη περίοδο του PS, επομένως, υπάρχουν δύο ενεργειακές ισότητες, ο κβαντικός αριθμός κεφαλής είναι παλαιότερος από 2. Σχηματική σημειογραφία: Αρ. Αρ. = 2 => n = 2.

Αριθμός ομάδας, στο οποίο το διογκωμένο στοιχείο PS αντιστοιχεί στον αριθμό των ηλεκτρονίων στο τρέχον ενεργειακό επίπεδο. Ο άνθρακας ανάπτυξης στην ομάδα IV της κύριας υποομάδας, επομένως, στο τρέχον ενεργειακό επίπεδο έχει 4 ηλεκτρόνια.Σχηματική καταχώρηση: Όχι. UAH. = IV => N$\bar(e)_\textrm(σθένος)$ = 4.

Υποθέτω ότι μπορείτε να το πείτε αυτό μέσα κεντρικός (χωρίς προϋπολογισμό) σταθμόςΣτο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας του ατόμου άνθρακα υπάρχουν 4 ηλεκτρόνια σθένους, στα οποία τα ηλεκτρόνια s σχηματίζουν ένα ζεύγος ηλεκτρονίων και 2 p-ηλεκτρόνια δεν είναι ζευγαρωμένα.

Για τη σφαίρα ηλεκτρονίων σθένους ενός ατόμου άνθρακα, ο κβαντικός αριθμός n είναι μεγαλύτερος από 2, ο τροχιακός κβαντικός αριθμός l είναι μεγαλύτερος από 0, που υποδηλώνει s-τροχιακά και 1 για p-τροχιακά. μαγνητικός κβαντικός αριθμός m = -l, 0 + l; τότε m = 0 (για l = 0) και m = -1, 0, 1 (για l = 1).

Viznachennya

Ατομικό τροχιακό (AT)Η γραφική τετριμμένη αναπαράσταση της πυκνότητας ηλεκτρονίων ονομάζεται η περιοχή του χώρου στην οποία η πυκνότητα ηλεκτρονίων βρίσκεται στο μέγιστο.

Στις οργανικές ενώσεις, το άτομο άνθρακα είναι πάντα τετρασθενές, πράγμα που σημαίνει ότι στον δημιουργημένο χημικό δεσμό μοιράζεται 4 ηλεκτρόνια σθένους. Ale από τη σύνδεση osvita να πάρει τη μοίρα των ασύζευκτων ηλεκτρονικών! Για να διευκρινιστεί η ασυνέπεια μεταξύ των εννοιών του σθένους και της ηλεκτρονικής δομής του ατόμου άνθρακα, μπορούμε να συνοψίσουμε το μοντέλο το αφυπνισμένο άτομο του άνθρακα $C^*$, που επιτρέπει τη μετάβαση ενός ηλεκτρονίου από το 2s-στο 2p-δέντρο:

Στην περίπτωση αυτή, η ενέργεια που δαπανάται για τη μετάπτωση του ηλεκτρονίου αντισταθμίζεται από την ενέργεια που απελευθερώνεται όταν κλείσουν δύο επιπλέον δεσμοί. Ωστόσο, αυτό το μοντέλο μεταφέρει την ύπαρξη του ηλεκτρονίου σε τέσσερα «καθαρά» τροχιακά - ένα s και τρία.

Τότε, στην κατάσταση αφύπνισης του ατόμου, η ενέργεια των τροχιακών s είναι υπεύθυνη για τη μικρότερη ποσότητα ενέργειας δημιουργίας των τροχιακών p. Στην πραγματικότητα, δεν είναι εντελώς έτσι. Όπως φαίνεται από την έρευνα, η ενέργεια και των τεσσάρων στοιχείων που δημιουργήθηκαν ως αποτέλεσμα του «άλματος» των τροχιακών ηλεκτρονίων είναι περίπου η ίδια, προφανώς, και η ενέργεια του σχηματισμού δεσμών σε ένα μόριο με τα ίδια ετεροάτομα (για παράδειγμα, άτομα νερού στο μεθάνιο) είναι εκείνα τα g περίπου ίσα, και η ενέργεια του δέρματος από τα τροχιακά, που Η υψηλότερη, χαμηλότερη ενέργεια του «καθαρού» τροχιακού s και η χαμηλότερη, χαμηλότερη ενέργεια του «καθαρού» p- τροχιακά δημιουργούνται ξανά.

Ο άνθρακας (C) είναι το έκτο στοιχείο του περιοδικού πίνακα του Mendeleev με ατομικό αριθμό 12. Το στοιχείο ανάγεται σε μη μέταλλο και έχει ισότοπο 14 C. Το άτομο άνθρακα αποτελεί τη βάση όλης της οργανικής χημείας, επομένως όλα τα όργανα Τα περισσότερα Οι λέξεις περιλαμβάνουν μόρια άνθρακα.

Άτομ Βουγκλέτσιου

Η θέση του άνθρακα στον περιοδικό πίνακα του Mendelev:

• έκτος σειριακός αριθμός·
• τέταρτη ομάδα?
• άλλη περίοδο.

Ρύζι. 1. Θέση του άνθρακα στον περιοδικό πίνακα.

Με βάση τα δεδομένα του πίνακα, είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα διάγραμμα στο οποίο ένα άτομο του στοιχείου άνθρακα περιλαμβάνει δύο κελύφη, στα οποία κατανέμονται έξι ηλεκτρόνια. Το σθένος του άνθρακα, που εισέρχεται στην αποθήκη οργανικών ενώσεων, είναι σταθερό και αρχαίο IV. Αυτό σημαίνει ότι το εξωτερικό ηλεκτρονικό επίπεδο έχει τέσσερα ηλεκτρόνια, ενώ το εσωτερικό δύο.

Από τα τέσσερα ηλεκτρόνια, δύο καταλαμβάνουν ένα σφαιρικό τροχιακό 2s και δύο καταλαμβάνουν ένα τροχιακό 2p με τη μορφή αλτήρα. Όταν αφυπνίζεται, ένα ηλεκτρόνιο από το τροχιακό 2s μετακινείται σε ένα από τα τροχιακά 2p. Όταν ένα ηλεκτρόνιο μετακινείται από το ένα τροχιακό στο άλλο, χάνεται ενέργεια.

Έτσι, το αφυπνισμένο άτομο άνθρακα μπορεί να περιέχει ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Αυτή η διαμόρφωση μπορεί να εκφραστεί με τον τύπο 2s 1 2p 3. Αυτό καθιστά δυνατό τον σχηματισμό αρκετών ομοιοπολικών δεσμών με άλλα στοιχεία. Για παράδειγμα, σε ένα μόριο μεθανίου (CH 4), ο άνθρακας δημιουργεί δεσμούς με πολλά άτομα νερού - έναν δεσμό μεταξύ των τροχιακών s του νερού και του άνθρακα και τρεις δεσμούς μεταξύ των τροχιακών ρ του άνθρακα και των τροχιακών s του νερού.

Το διάγραμμα του ατόμου άνθρακα μπορεί να υποβληθεί γράφοντας +6C) 2) 4 ή 1s 2 2s 2 2p 2.

Ρύζι. 2. Budova atom vugletsiu.

Φυσική δύναμη

Ο άνθρακας βρίσκεται στη φύση όπως οι ορεινές ράτσες. Βλέπουμε μια σειρά από αλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα:

• γραφίτης;
• διαμάντι;
• καραμπίνα;
• Vugilla;
• αιθάλη.

Όλες αυτές οι λέξεις αντηχούνται από τον ήχο των κρυστάλλινων πόλεων. Η πιο σκληρή ρητίνη - το διαμάντι - έχει σχήμα κυβικού άνθρακα. Σε υψηλές θερμοκρασίες, το διαμάντι μετατρέπεται σε γραφίτη με εξαγωνική δομή.

Ρύζι. 3. Κρυσταλλικά κοιτάσματα γραφίτη και διαμαντιού.

Χημική ισχύς

Ο ατομικός άνθρακας αυτού του υλικού προέρχεται από το γεγονός ότι τα άτομα και άλλες λέξεις δηλώνουν τη χημική δύναμη του στοιχείου. Ο άνθρακας αντιδρά με μέταλλα που καταπραΰνουν τα καρβίδια:

• Ca + 2C → CaC 2;
• Cr + C → CrC;
• 3Fe+C → Fe 3C.

Αντιδρά επίσης με οξείδια μετάλλων:

• 2ZnO + C → 2Zn + CO2;
• PbO+C → Pb+CO;
• SnO 2+2C → Sn+2CO.

Σε υψηλές θερμοκρασίες, ο άνθρακας αντιδρά με αμέταλλα, διαλυτό στο νερό, διαλυτό στους υδατάνθρακες:

C + 2H 2 → CH 4.

Με τον οξινισμένο άνθρακα, το διοξείδιο του άνθρακα και οι αναθυμιάσεις διαλύονται:

• C + Pro 2 → CO 2;
• 2C + Pro 2 → 2СО.

Το καπνισμένο αέριο δημιουργείται επίσης όταν αντιδρά με το νερό.

VIZNACHENNYA

Vuglets- Το έκτο στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Poznachennia – Τύπος λατινικού «carboneum». Εναλλαγές σε άλλη περίοδο, ομάδα IVA. Εφαρμόστε σε μη μέταλλα. Η βασική χρέωση είναι έως 6.

Το Vuglets βρίσκεται στη φύση τόσο στην άγρια ​​φύση όσο και στην εμφάνιση των αριθμών. Το πλούσιο κάρβουνο έχει εμφάνιση που μοιάζει με διαμάντι και γραφίτη. Κρέμα vikopnogo vugill, στα βάθη της Γης υπάρχουν μεγάλες αγορές νάφθας. Στον φλοιό της γης υπάρχουν υψηλές συγκεντρώσεις αλάτων ανθρακικού οξέος, ιδιαίτερα ανθρακικού ασβεστίου. Ο άνεμος περιέχει πάντα διοξείδιο του άνθρακα. Naeshti, οι αναπτυσσόμενοι και δημιουργημένοι οργανισμοί σχηματίζονται από ποτάμια, υπό το φως των οποίων παίρνουν άνθρακα. Έτσι, αυτό το στοιχείο είναι ένα από τα πιο άφθονα στη Γη, αν και η περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης είναι μικρότερη από 0,1% (κ.β.).

Ατομική και μοριακή μάζα άνθρακα

Το υδατικό μοριακό βάρος ενός υδρογονάνθρακα (Mr) είναι ένας αριθμός που δείχνει πόσες φορές η μάζα ενός δεδομένου μορίου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 του βάρους ενός ατόμου άνθρακα και το υδατικό ατομικό βάρος ενός στοιχείου (A r) είναι πόσες φορές το μέσο βάρος των ατόμων ενός χημικού στοιχείου και περισσότερο για το 1/12 ενός ατόμου άνθρακα.

Τα θραύσματα του άνθρακα εμφανίζονται με τη μορφή μονοατομικών μορίων, οι τιμές των οποίων η ατομική και η μοριακή μάζα είναι ίσες. Η δυσοσμία καλυτερεύει 12.0064.

Αλοτροπία και αλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα

Γενικά, ο άνθρακας μοιάζει με διαμάντι που κρυσταλλώνεται σε ένα κυβικό και εξαγωνικό σύστημα (Lonsdaleite) και με γραφίτη που βρίσκεται πριν από το εξαγωνικό σύστημα (Εικ. 1). Τέτοιες μορφές άνθρακα, όπως το χωριό του άνθρακα, του οπτάνθρακα ή της αιθάλης δημιουργούν μια διαταραγμένη δομή. Υπάρχουν επίσης αλοτροπικές τροποποιήσεις, βασισμένες σε συνθετικές ποικιλίες άνθρακα - άνθρακα και πολυσωρευτηρίου - που παράγονται από γραμμικά πολυμερή νυστέρι του τύπου -C=C- ή =C=C=.

Ρύζι. 1. Αλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα.

Υπάρχουν επίσης αλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα, οι οποίες τώρα ονομάζονται: γραφένιο, φουλερένιο, νανοσωλήνες, νανοΐνες, αστραλένιο, φιμωμένος άνθρακας, κολοσσιαίοι νανοσωλήνες. άμορφος άνθρακας, νανομπουμπούκια άνθρακα και νανοαφρός άνθρακα.

Ισότοπα άνθρακα

Στη φύση, ο άνθρακας αποτελείται από δύο σταθερά ισότοπα: 12 C (98,98%) και 13 C (1,07%). Οι μάζες τους είναι ίσοι με 12 και 13. Ο πυρήνας ενός ατόμου στο ισότοπο άνθρακα 12 C έχει έξι πρωτόνια και έξι νετρόνια και το ισότοπο 13 C έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και πέντε νετρόνια.

Υπάρχει ένα κομμάτι (ραδιενεργό) ισότοπο άνθρακα 14 C με περίοδο αποσύνθεσης περίπου 5730 ετών.

Ιώνη Βουγκλέτσιου

Στο τρέχον ενεργειακό επίπεδο ενός ατόμου άνθρακα, υπάρχουν πολλά ηλεκτρόνια που είναι σθένους:

1s 2 2s 2 2p 2 .

Μέσα από έναν πόλεμο χημικής αλληλεπίδρασης, ο άνθρακας μπορεί να χάσει τα ηλεκτρόνια του σθένους. να είναι ο δότης τους και να μετατραπεί σε θετικά φορτισμένο ιόν και να δεχθεί ηλεκτρόνια από άλλο άτομο, λοιπόν. είναι ο αποδέκτης τους και μετατρέπεται σε αρνητικά φορτισμένο ιόν:

Z 0 -2e → Z 2+;

Z 0 -4e → Z 4+;

Z 0 +4e → Z 4-.

Μόριο και άτομο άνθρακα

Γενικά, ο άνθρακας βασίζεται στην εμφάνιση των μονοατομικών μορίων C. Ας δείξουμε τις αρχές που χαρακτηρίζουν το άτομο και το μόριο του άνθρακα:

Επιπλέουν το κάρβουνο

Τα πιο κοινά κράματα άνθρακα σε ολόκληρο τον κόσμο είναι ο χάλυβας και το chavun. Ο χάλυβας είναι ένα μέταλλο που περιέχει άνθρακα, το οποίο περιέχει περισσότερο από 2% άνθρακα. Στο chavuni (επίσης μέταλλο με άνθρακα) αντί για άνθρακα υπάρχει περισσότερο - από 2 έως 4%.

Εφαρμόστε για την επίλυση προβλημάτων

ΠΟΝΤΟΣ 1

Zavdannya	Τι απαιτείται για να φανεί το διοξείδιο του άνθρακα (IV) (ν.σ.) όταν βράσουν 500 g διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο περιέχει 0,1 μάζα μέρος του σπιτιού.
Απόφαση	Ας γράψουμε τη ζηλευτή αντίδραση: CaCO 3 = CaO + CO 2 -. Ξέρουμε πολλά καθαρά vapnyaku. Για την αρχή του οποίου είναι σημαντικό να υπάρχει ένα μεγάλο μέρος χωρίς σπίτια: w διαυγές (CaCO 3) = 1 - w ακαθαρσία = 1 - 0,1 = 0,9. m διαυγές (CaCO 3) = m (CaCO 3) xw διαυγές (CaCO 3); m διαυγές (CaCO 3) = 500×0,9 = 450 g. Εκτιμούμε τον αριθμό των λέξεων που είπε ο vapnyaku: n(CaCO 3) = m διαυγές (CaCO 3) / M (CaCO 3); n(CaCO 3) = 450/100 = 4,5 mol. Είναι συνεπής με την αντίδραση ίση με n(CaCO 3) : n(CO 2) = 1:1, τότε n(CaCO 3) = n(CO 2) = 4,5 mol. Στη συνέχεια, εμποτισμένο σε οξείδιο του άνθρακα (IV), το οποίο φάνηκε ότι ήταν αρχαίο: V(CO2) = n(CO2) ×Vm; V(CO 2 ) = 4,5 × 22,4 = 100,8 λίτρο.
Vіdpovid	100,8 λίτρα

ΠΟΝΤΟΣ 2

Zavdannya	Πόσο διάλυμα χρειάζεται για να αναμειχθούν 0,05 μέρη κατά βάρος ή 5% χλώριο για να εξουδετερωθούν 11,2 g ανθρακικού ασβεστίου;
Απόφαση	Ας γράψουμε την αντίδραση εξουδετέρωσης του ανθρακικού ασβεστίου με το υδροχλωρικό οξύ: CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 -. Γνωρίζουμε τη δύναμη του ανθρακικού ασβεστίου: M(CaCO 3) = A r (Ca) + A r (C) + 3×A r (O); M(CaCO 3) = 40 + 12 + 3×16 = 52 + 48 = 100 g/mol. n(CaCO3) = m(CaCO3)/M(CaCO3); n(CaCO 3) = 11,2/100 = 0,112 mol. Είναι συνεπής με την αντίδραση ίση με n(CaCO 3) :n(HCl) = 1:2, τότε n(HCl) = 2×n(CaCO 3) = 2×0,224 mol. Είναι σημαντικό να πούμε ότι το νερό χλωρίου χρησιμοποιείται για την καταστροφή: Μ(HCl) = r (Η) + r (Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol. m(HCl) = n(HCl) ×M(HCl) = 0,224 × 36,5 = 8,176 τρίψιμο. Διαλύουμε το μείγμα του χλωριούχου νερού: m διάλυμα (HCl) = m(HCl)×100/w (HCl); m διάλυμα (HCl) = 8,176 × 100/5 = 163,52 τρίψτε.
Vіdpovid	163,52 γρ

Χαρακτηριστικά στοιχείων

6 Z 1s 2 2s 2 2p 2

Ισότοπα: 12 C (98,892%); 13 Ζ (1,108%); 14 C (ραδιενεργό)

Το Clark στον φλοιό της γης είναι 0,48% ανά μάζα. Διαμορφώστε τη γνώση:

στο ελεύθερο θέαμα (kam'yane vugilla, διαμάντια).

στην αποθήκη ανθρακικών αλάτων (CaCO 3, MgCO 3 και ιн).

στην αποθήκη εύφλεκτων άνθρακα (vugilla, νάφθα, αέριο).

εν όψει, CO 2 - στην ατμόσφαιρα (0,03% ανά μονάδα).

στον Ελαφρύ Ωκεανό - με τη μορφή ανιόντων HCO 3 -.

στην αποθήκη ζωντανής ύλης (-18% άνθρακας).

Η χημεία με άνθρακα είναι, κυρίως, οργανική χημεία. Στο μάθημα της ανόργανης χημείας περιλαμβάνονται οι ακόλουθες ενώσεις: υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, οξείδια (CO και C 2), ανθρακικό οξύ, ανθρακικά και υδρογονανθρακικά.

Vilniy Vuglets. Αλοτροπία.

Γενικά, ο άνθρακας δημιουργείται από 3 αλοτροπικές τροποποιήσεις: το διαμάντι, ο γραφίτης και ο άνθρακας, που αφαιρούνται μεμονωμένα. Αυτοί οι τύποι άνθρακα διαφέρουν ως προς τα κρυσταλλοχημικά και φυσικά χαρακτηριστικά τους.

Διαμάντι

Το κρυστάλλινο διαμάντι έχει ένα άτομο άνθρακα, το οποίο συνδέεται με διαφορετικούς ομοιοπολικούς δεσμούς με αρκετούς άλλους, που βρίσκονται στην ίδια επιφάνεια.

Όλα τα άτομα άνθρακα υφίστανται υβριδισμό sp 3. Τα ατομικά κρυσταλλικά διαμάντια σχηματίζουν τετραεδρικό σχήμα.

Το Diamond είναι ένας βάρβαρος, ξεκάθαρος λόγος που λυγίζει έντονα το φως. Φαίνεται να έχει τη μεγαλύτερη σκληρότητα στη μέση όλων των γνωστών λέξεων. Το διαμάντι είναι τενοντώδες, πυρίμαχο και είναι κακό στην αγωγή της θερμότητας και του ηλεκτρισμού. Οι μικρές αποστάσεις μεταξύ των γειτονικών ατόμων άνθρακα (0,154 nm) δείχνουν την υψηλή σκληρότητα του διαμαντιού (3,5 g/cm 3 ).

Γραφίτης

Στο κρυσταλλικό πλέγμα του γραφίτη, το άτομο άνθρακα βρίσκεται σε κατάσταση υβριδισμού sp 2 και δημιουργεί τρεις μικροομοιοπολικούς δεσμούς με τα άτομα άνθρακα αναμεμειγμένα στην ίδια σφαίρα. Στους δημιουργηθέντες δεσμούς, συμμετέχουν τρία ηλεκτρόνια του ατόμου του δέρματος, ο άνθρακας, και το ένα τέταρτο των ηλεκτρονίων σθένους δημιουργούν τους συνδέσμους l και είναι σαφώς ελεύθερα (εύθρυπτα). Η δυσοσμία επηρεάζει την ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα του γραφίτη.

Η ισχύς του ομοιοπολικού δεσμού μεταξύ ατόμων άνθρακα σε μια περιοχή είναι 0,152 nm και ο δεσμός μεταξύ ατόμων σε διαφορετικές σφαίρες είναι 2,5 φορές μεγαλύτερος, γι' αυτό και οι δεσμοί μεταξύ τους είναι ασθενείς.

Γραφίτης - αδιαφανής, απαλός, χοντρός στην κουκκίδα, γκρι-μαύρο χρώμα με μεταλλική λάμψη. Είναι καλό να μεταφέρουμε θερμότητα και ηλεκτρισμό. Ο γραφίτης έχει μικρότερη αντοχή από το διαμάντι και χωρίζεται εύκολα σε λεπτά κομμάτια.

Η ροζ δομή του κλασματικού κρυσταλλικού γραφίτη είναι η βάση διαφόρων μορφών άμορφου άνθρακα, οι σημαντικότερες από τις οποίες είναι ο οπτάνθρακας, ο βόρακας και ο λιθάνθρακας, η αιθάλη και ο ενεργός άνθρακας.

Carbin

Αυτή η αλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα επιτυγχάνεται με καταλυτική οξείδωση (αφυδροπολυσυμπύκνωση) του ακετυλενίου. Το Carbin είναι ένα πολυμερές νυστέρι που διατίθεται σε δύο μορφές:

С=С-С=С-... ta...=С=С=С=

Ο Carbin είναι ο ηγέτης της κυβέρνησης.

Χημική ισχύς του άνθρακα

Σε ακραίες θερμοκρασίες, οι τροποποιήσεις του άνθρακα (διαμάντι και γραφίτης) είναι χημικά αδρανείς. Οι κρυσταλλικές μορφές γραφίτη τριβής - οπτάνθρακας, αιθάλης, ενεργός άνθρακας - είναι πιο αντιδραστικές, αλλά, κατά κανόνα, μετά την προθέρμανση τους σε υψηλή θερμοκρασία.

Γ – ενεργός καθημερινός εργαζόμενος:

1. Αλληλεπιδράσεις με οξέα

W + O 2 = W O 2 + 393,5 kJ (υπερβολή O 2)

2С + O 2 = 2СО + 221 kJ (σε μη κατάσταση O 2)

Το κάψιμο της βούγιας είναι μια από τις πιο σημαντικές πηγές ενέργειας.

2. Αλληλεπιδράσεις με φθόριο και θείο.

3 + 2F 2 = CF 4 τετραφθορίδιο

З + 2S = CS 2 sirkovouglets

3. Η οπτάνθρακα είναι μια από τις σημαντικότερες καινοτομίες στον κλάδο. Στη μεταλλουργία, βοηθά στη λήψη μετάλλων από οξείδια, για παράδειγμα:

ZS + Fe 2 O 3 = 2Fe + ZSO

Z + ZnO = Zn + CO

4. Όταν ο άνθρακας αλληλεπιδρά με τα οξείδια των λιβαδιών και των μετάλλων των λιβαδιών, το μέταλλο ενώνεται με τον άνθρακα για να δημιουργήσει ένα καρβίδιο. Για παράδειγμα: ZS + CaO = CaC 2 + CO καρβίδιο του ασβεστίου

5. Η οπτάνθρακα ωριμάζεται επίσης ώστε να περιέχει πυρίτιο:

2C + SiO 2 = Si + 2СО

6. Εάν υπάρχει περίσσεια οπτάνθρακα, δημιουργείται καρβίδιο του πυριτίου (καρβορούνδιο) SiC.

Αφαίρεση «αερίου νερού» (αεριοποίηση στερεής φωτιάς)

Η διέλευση υδρατμών μέσω του ψημένου άνθρακα αφαιρεί το εύφλεκτο μείγμα CO και H 2, που ονομάζεται αέριο νερού:

Z + H 2 O = CO + H 2

7. Αντιδράσεις με οξειδωτικά οξέα.

Ενεργοποιούνται στο χωριό vugilla όταν θερμαίνονται, τα ανιόντα NO 3 - και SO 4 2 ενεργοποιούνται με πυκνά οξέα:

3 + 4HNO 3 \u003d 3 2 + 4NO 2 + 2H 2

3 + 2H 2 SO 4 \u003d 3O 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

8. Αντιδράσεις με νιτρικά τήξης κατώτερων μετάλλων

Στο λιώσιμο του KNO 3 και του NaNO 3, ο λεπτός άνθρακας καίγεται έντονα για να δημιουργήσει ένα συνεκτικό μισό:

5C + 4KNO 3 = 2K 2 CO 3 + ZSO 2 + 2N 2

C - οξείδιο χαμηλής δράσης:

1. Ενοποίηση καρβιδίων που μοιάζουν με αλάτι με ενεργά μέταλλα.

Η σημαντική εξασθένηση των μη μεταλλικών δυνάμεων στον άνθρακα φαίνεται στο γεγονός ότι ως οξειδωτικός παράγοντας, υπάρχουν σημαντικά λιγότερο σημαντικές λειτουργίες.

2. Σε αντιδράσεις με ενεργά μέταλλα, τα άτομα και ο άνθρακας υφίστανται αρνητικά φορτισμένα ιόντα C -4 και (C=C) 2- δημιουργώντας καρβίδια που μοιάζουν με άλατα:

ZS + 4Al = Al 4 Z 3 καρβίδιο αλουμινίου

2C + Ca = CaC 2 καρβίδιο ασβεστίου

3. Τα καρβίδια ιοντικού τύπου είναι πολύ ασταθείς ενώσεις, αποσυντίθενται εύκολα από οξέα και νερό, γεγονός που υποδηλώνει την αστάθεια των αρνητικά φορτισμένων ανιόντων στον άνθρακα:

Al 4 Z 3 + 12H 2 O = ZSN 4 + 4Al (OH) 3

CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca(OH) 2

4. Παρασκευή ομοιοπολικών ενώσεων από μέταλλα

Κατά την τήξη του άνθρακα με μέταλλα μετάπτωσης σχηματίζονται καρβίδια, ειδικά με ομοιοπολικό τύπο δεσμού. Τα μόριά τους έχουν μεταβλητή δομή και οι λέξεις τους είναι κοντά στα μέταλλα. Τέτοια καρβίδια έχουν υψηλή σταθερότητα, είναι χημικά αδρανή στο νερό, τα οξέα, τα οξέα και άλλα αντιδραστήρια.

5. Αλληλεπιδράσεις με το νερό

Σε υψηλό T και P παρουσία καταλύτη νικελίου, ο άνθρακας συνδυάζεται με το νερό:

C + 2НН 2 → СНН 4

Η αντίδραση είναι εντελώς αντίστροφη και δεν έχει πρακτική σημασία.