Химия онлайн
Углерод и его соединения

Углерод и его соединения 

 

  1. Краткая характеристика.
  2. Особенности строения атомов углерода.
  3. Физические свойства.
  4. Химические свойства углерода и его соединений.
  5. 4.1.Оксид углерода.

    4.2.Угольная кислота.

  6. Применение углерода и его соединений.

 

  1. Краткая характеристика.

Углерод – основа органических, биоорганических соединений и многих полимеров.

Большинство соединений углерода относятся к органическим веществам, но в этой работе мы уделим внимание, так называемым, неорганическим соединениям углерода. К ним относятся – простые вещества (природные графит, алмаз и синтетически полученный карбин), оксиды углерода, угольная кислота и ряд солей, образованных уксусной кислотой.

Относительная атомная масса углерода – 12,01, плотность (графита)- 2,27 г/см3 ,

температура плавления tпл = 3370 °C (сгорает), температура кипения tкип = 4200 °C.

2. Особенности строения атомов углерода.

Разнообразие и многочисленность соединений углерода объясняется строением его атома. В атоме углерода на его внешних четырех атомных орбиталях имеется четыре электрона. И все четыре атомные орбитали принимают участие в образовании химических связей.

В частности графит и алмаз – аллотропные модификации с атомными кристаллическими решетками, которые различны по своей структуре. Отсюда различия физических и химических свойств.

В алмазе каждый атом углерода связан с четырьмя другими атомами. В пространстве эти атомы располагаются в центре и углах тетраэдров, соединенных своими вершинами. Это очень симметричная и прочная решетка.

Известно, что алмаз – самое твердое вещество в природе.

В графите соединены между собой три атома, лежащие в одной плоскости. Следовательно, образование этих связей происходит с участием трех атомных орбиталей с тремя электронами. Каждый атом соединен с тремя другими, лежащими в той же плоскости. На образование этих связей затрачивается по три АО с тремя электронами. Четвертая орбиталь с одним электроном располагается перпендикулярно плоскости. Эти оставшиеся атомные орбитали всей сетки перекрываются между собой, образуя зону молекулярных орбиталей. Эта зона занята наполовину, что обеспечивает графиту, в отличие от алмаза, хорошую металлическую электропроводность.

3. Физические свойства.

Здесь в первую очередь, конечно, следует отметить высокую прочность простых соединений углерода.

Энергия связи между атомами углерода в простых и сложных веществах, в том числе и в алмазе, и в графите очень велика. О твердости алмаза уже говорили. Прочна связь между атомами и в графитовой сетке.

Например, прочность графита на разрыв волокна значительно превышает прочность железа и технической стали.

Тугоплавкость – еще одно уникальное свойство графита, т.к. температура плавления графита tпл выше 3500° С. В природе графит – самое тугоплавкое простое вещество.

Большая электрическая проводимость графита объясняется отсутствием на его поверхности каких-либо продуктов взаимодействия с окружающей средой, таких как оксиды на металлах.

Кроме того графит обладает способностью оказывать смазывающее действие на трущиеся поверхности. Объясняется это тем, что в кристалле графита атомы углерода прочно связаны между собой в плоских сетках, а связь между сетками слабая и имеет межмолекулярную природу (как в веществах с молекулярными решетками). Вследствие чего уже небольшие механические усилия вызывают смещение сеток относительно друг друга. Это обусловливает действие графита, как смазки.

4. Химические свойства углерода и его соединений.

Одно из главных химических свойств углерода – это сильные восстановительные свойства. Только при сравнительно низких температурах, углерод химически инертен.

Рассмотрим подробнее химические свойства углерода:

- горение в кислороде С+О2=СО2+Q;

- взаимодействие с оксидом углерода С+СО2=2СО;

- восстановление металлов из оксидов 3С+Fe2O3=3CO2+4Fe.

4.1.Оксид углерода.

Оксид углерода является продуктом полного сгорания углерода и содержащих его веществ.

В соединениях с кислородом углерод, в зависимости от условий, проявляет валентности +2 и +4.

При температуре обычного пламени при горении углеродосодержащих веществ (дрова, уголь, природный газ метан, спирт и др.) протекает реакция:

С + О2 = СО2

Если же создать условия для повышения температуры , к примеру, уменьшить теплоотвод (внутри толстого слоя горящего угля, в том числе в доменной печи), то протекают реакции:

С +О2 = 2СО

СО2 + С = 2СО

Так же образуется в случаях:

- окисления биохимических процессов, дыхания, гниения,

- сгорания метана

CH4+O2=CO2+2H2O

- взаимодействия кислот с карбонатами

CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O

- термического разложения карбонатов и гидрокарбонатов:

CaCO3=CaO+CO2

2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O

Оксид углерода – тяжелее воздуха, это газ без запаха, цвета и вкуса.

1.При растворении взаимодействует с водой, образуя уксусную кислоту:

СО2+Н2О=Н2СО3

2.Реагирует с основными оксидами:

CO2+CaO=CaCO3

3. Реагирует с основаниями:

CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O

4.2.Угольная кислота.

Слабая двухосновная кислота, которая образуется при растворении оксида углерода СО2 в воде.

Угольная кислота дает два ряда солей:

- водорастворимые гидрокарбонаты (NaHCO 3 – питьевая сода, Na 2 CO 3 – сода, K 2 CO 3 – поташ),

- нерастворимые (MgCO 3 , CaCO 3 ).

Реакции образования гидрокарбонатов и карбонатов:

CO2+NaOH=NaHCO3

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

Соли угольной кислоты подвергаются гидролизу.

Угольная кислота вытесняется из солей более сильными кислотами:

CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O

5.Применение углерода и его соединений.

В промышленности углерод (графит) часто используется в качестве смазки.

Кроме того на основе графита изготавливают так называемые композиционные материалы, в частности углепластики, в которых волокна графита находятся на матрице из эпоксидной смолы.

Коррозионная стойкость графита используется в судостроении.

Эти композиционные материалы широко применяются в авиационной и космической технике. Ведь помимо прочности они легкие. Достаточно сравнить плотность

графита, р=2,3 г/см3 ,с плотностью “легкого” алюминия, р=2,7г/см3, и тем более

железа, р=7,9г/см3, чтобы убедиться в ценности этого свойства.

И, конечно, всем известно, что алмазы используются в ювелирной промышленности для изготовления всевозможных украшений, а так же широко применяются в различных отраслях промышленности, где используется их свойство высокой прочности.


просмотров: 3759
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Alumabright Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$9.95
End Date: Saturday Mar-23-2019 6:25:44 PDT
Buy It Now for only: $9.95
|
WD 40 Electrical Contact Cleaner Spray Circuit Board Car Electronics Connection

$3.45
End Date: Friday Mar-29-2019 5:49:16 PDT
Buy It Now for only: $3.45
|
16 pack - HOMAX brand (1 Bag) (16 Pads) #0000 (0000) SUPER FINE S

$7.96
End Date: Sunday Mar-24-2019 16:58:23 PDT
Buy It Now for only: $7.96
|
8 oz WD-40 Multi-Purpose Lubricant w/ Smart Straw - Spray Two Ways NEW 490026

$5.95
End Date: Monday Apr-1-2019 13:48:30 PDT
Buy It Now for only: $5.95
|
Robtec Assorted Steel Wool, Coarse, Medium, Fine (12-Pack)

$8.99
End Date: Friday Mar-22-2019 6:27:38 PDT
Buy It Now for only: $8.99
|
Magic Goo Gone Citrus Solvent 8 oz Bottle 2087 Removes Gum Grease and Tar

$23.08
End Date: Sunday Apr-7-2019 0:19:05 PDT
Buy It Now for only: $23.08
|
WD-40 Multi-Use Product One Gallon Lubricates hinges, wheels, pulleys, rollers,

$16.49
End Date: Friday Mar-22-2019 9:23:06 PDT
Buy It Now for only: $16.49
|
Pack of 3 WD-40 Multi-Use Product Multi Purpose Lubricant Smart Straw Spray 8 oz

$19.99
End Date: Monday Mar-25-2019 18:00:37 PDT
Buy It Now for only: $19.99
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
 
И. Н. Бекман Радиохимия. Учебник и практикум. В 2 томах. Том 1. Фундаментальная радиохимия
Радиохимия. Учебник и практикум. В 2 томах. Том 1. Фундаментальная радиохимия
Учебник дает возможность студентам сформировать целостное представление об основах и положениях фундаментальной радиохимии, включая химию ядерных превращений и радиационную химию, о ядерно-физических, химических и радиотоксических свойствах радиоактивных элементов. В издании подробно изложены необходимые теоретические положения, приводятся фактические данные и иллюстрации, которые позволят глубже ознакомиться с предложенной тематикой.
Закрепить полученные знания и приобрести необходимые практические навыки помогут имеющиеся в учебнике задания, вопросы для самоконтроля и задачи....

Цена:
1269 руб

Р. С. Соколов Практические работы по химической технологии
Практические работы по химической технологии
Пособие обеспечивает практическую работу студентов на семинарских занятиях, их самостоятельную домашнюю работу над индивидуальными заданиями и выполнение лабораторного практикума. Состоит из трех разделов.
В первом разделе приводятся планы семинаров и освещается методика работы на них, во втором представлены тексты комплексных домашних заданий и указания по их выполнению, третий раздел представляет руководство по выполнению лабораторного практикума.

Предназначено для студентов химических и биолого-химических специальностей педагогических вузов....

Цена:
170 руб

Ю. Д. Третьяков, В. И. Путляев Введение в химию твердофазных материалов
Введение в химию твердофазных материалов
Систематически изложен курс химии твердофазных материалов со специальными свойствами, читаемый на факультете наук о материалах МГУ им. М.В.Ломоносова. Рассмотрены особенности химической связи и структуры твердых тел, термодинамика, кинетика и механизм твердофазных реакций, ведущих к образованию практически важных материалов. Дан обзор основных классов современных материалов и способов их получения. В книге отражен многолетний опыт преподавания данной дисциплины на факультете наук о материалах и химическом факультете МГУ.

Для студентов факультетов наук о материалах, химических и физических факультетов университетов; будет полезно аспирантам, преподавателям и специалистам, работающим в области материаловедения, химии и физики твердого тела....

Цена:
612 руб

Н. А. Субботина, В. А. Алешин, К. О. Знаменков Демонстрационные опыты по неорганической химии
Демонстрационные опыты по неорганической химии
Представлены подробные рекомендации по подготовке и выполнению опытов, демонстрирующих основные физико-химические закономерности неорганической химии, свойства простых веществ и соединений элементов. Дано описание основных минералов для каждого из изучаемых элементов. Приведены полезные справочные данные, характеризующие физические и химические свойства простых веществ и неорганических соединений разных классов.
Пособие составляет учебно-методический комплект с трехтомным учебником "Неорганическая химия", "Практикумом по неорганической химии" и "Сборником задач по неорганической химии".

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химическим специальностям. Может быть полезно преподавателям химии учреждений высшего и среднего профессионального образования....

Цена:
1192 руб

Ю. С. Другов, И. Г. Зенкевич, А. А. Родин Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды, почвы и биосред
Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды, почвы и биосред
В практическом руководстве подробно обсуждаются все аналитические приемы, связанные с идентификацией и определением следовых количеств загрязняющих веществ в объектах окружающей среды (воздух, вода, почва, биосреды). На многочисленных примерах применения конкретных методик для контроля загрязнения воздуха, воды и почвы в России, США и странах Европы показаны оптимальные способы надежной идентификации целевых компонентов, которые можно использовать в любой химической лаборатории.

Для профессионалов в области экологической аналитической химии, студентов и аспирантов химических вузов, специалистов СЭС, токсикологов, экологов, метеорологов. 2-е издание, переработанное и дополненное....

Цена:
385 руб

А. В. Суворов, А. Б. Никольский Общая химия
Общая химия
В учебнике нового типа, рассчитанном, прежде всего на формирование химического мышления студентов, системно и точно, и в то же время ясно и доступно изложен огромный объем современных общехимических знаний.
На современном уровне рассмотрено учение о химическом процессе с акцентом на катализ и механизм реакций. Прослежена взаимосвязь между электронным строением и химическим поведением веществ, равное внимание уделено химии элементов главных и дополнительных групп. Логичность и популярность изложения материала, оригинальность контрольных вопросов, доступность иллюстраций способствуют усвоению химических знаний и развитию научного мышления.

Предназначен студентам вузов, учащимся средних специальных учебных заведений, старшеклассникам и для самостоятельного изучения основ химии....

Цена:
559 руб

В. И. Ролдугин Физикохимия поверхности
Физикохимия поверхности
Первый в мире учебник-монография по актуальной теме на стыке физической химии, физики конденсированных сред, гидродинамики и физики двумерных систем.
Рассмотрены равновесные поверхности и неравновесные процессы для всех возможных границ раздела фаз, включая электронные структуру и процессы на поверхности, пленки и прослойки, все известные виды адсорбции, динамику жидких поверхностей.
Книга представляет собой всеобъемлющую энциклопедию поверхностных явлений и является существенным вкладом в развитие физической химии.

Учебник предназначен для физических и химических факультетов университетов....

Цена:
1430 руб

Н. И. Савиткин, Я. Г. Авдеев, В. В. Батраков, И. Г. Горичев Физическая химия. Сборник вопросов и задач
Физическая химия. Сборник вопросов и задач
Пособие содержит вопросы и задачи по всем разделам физической химии в соответствии с содержанием Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Сборник построен по следующему принципу: каждая глава начинается с краткого теоретического введения, за которым следуют вопросы по теме, приведены примеры решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения. К расчётным задачам имеются ответы. В приложении собрана вся необходимая для решения задач информация.
Данное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавриата "Педагогическое образование" (профиль "Химия . Пособие будет полезно также учителям химии средних общеобразовательных школ при рассмотрении вопросов физической химии в школьном курсе....

Цена:
196 руб

 Общая химия. Теория и задачи. Учебное пособие
Общая химия. Теория и задачи. Учебное пособие
Учебное пособие по общей химии предназначено для студентов вузов технических направлений и специальностей. Пособие включает главы: строение атома и Периодическая система Д.И.Менделеева, химическая связь, комплексные соединения и взаимодействие молекул, химическая термодинамика, химическое равновесие, химическая кинетика, растворы, электрохимические процессы, коррозия и защита металлов.
Главы содержат теоретический материал, примеры решения задач, задачи для самостоятельного решения с ответами, многовариантные контрольные задачи. Пособие также включает справочный материал.

Для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по техническим направлениям....

Цена:
1465 руб

Мушкамбаров Николай Николаевич Физическая и коллоидная химия
Физическая и коллоидная химия

Учебник соответствует программе по физической и коллоидной химии для студентов фармацевтических факультетов и институтов. Он включает 7 разделов: 1. «Химическая термодинамика», 2. «Фазовые равновесия и растворы», 3. «Растворы электролитов и электрохимия», 4. «Химическая кинетика», 5. «Поверхностные явления», 6. «Дисперсные системы», 7. «Лиофильные дисперсные системы». Материал представлен на высоком теоретическом уровне и при этом изложен ясным, чётким языком. В конце каждой главы приводится её краткое содержание. А после каждого раздела даётся серия задач разной степени трудности с подробными решениями.

Учебник предназначен студентам не только фармацевтических, но и других смежных специальностей.

...

Цена:
500 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования