Јаглерод - ова ... јаглеродни атоми. јаглерод Тежина

Еден од повеќето изненадувачки елементи, кој е во состојба да се формира голем избор на состојки на органски и неоргански природа, е јаглерод. Тоа е толку необични својства на елементите кои се уште Менделеев предвидуваат голема иднина, а не да се спомене и функции откриени уште.

Подоцна беше потврдено во пракса. Се дозна дека тој - шефот биогени елементи на нашата планета, која е дел од апсолутно сите суштества. Покрај тоа, во состојба на постоечките во форми кои радикално се разликуваат во секој поглед, но се состои само од јаглеродни атоми.

Во целина, особено во оваа структура се многу, тоа е со нив и ќе се обидат да се погледне на статијата.

Јаглерод: со формулата и позицијата во систем на клетката

Периодниот систем на јаглерод елементи се наоѓа во IV (во согласност со нов примерок 14) група, при што главни подгрупи. Сериски број 6 и атомската тежина од 12,011. Обележување елемент знак С покажува своето име во Латинска - carboneum. Постојат неколку различни форми во кои постои јаглерод. Формулата е толку различен и зависи од конкретните измени.

Меѓутоа, за да се напише реакција равенки претставуваат специфични, се разбира. Во принцип, кога тоа е супстанција во чиста форма, земени јаглерод молекуларна формула C без индексирање.

Историја на откривањето на елементот

Сам по себе, овој елемент е познат уште од најстари времиња. Впрочем, еден од најважните минерали во природата - тоа е јаглен. Затоа, за античките Грци, Римјани и другите народи тајни тој не беше.

Во прилог на овој вид, исто така се користи на дијаманти и графит. Со траат долго време имаше многу сложени ситуации, како што често без анализа на составот на графит земени соединенија, како што се:

• сребрен олово;
• железо карбид;
• молибден сулфид.

Сите од нив се насликани црна и така се смета дека графит. Подоцна ова недоразбирање е прочистено, и оваа форма на јаглерод самата стана.

Од 1725 година во голема комерцијална вредност за стекнување на дијаманти, а во 1970 година, владее на технологија за производство на нив вештачки. Од 1779, благодарение на работата на Карл Шеле, испитуваат хемиските својства, што покажува јаглерод. Тоа беше почеток на една серија на важни откритија во областа на елементот, и стана основа за разјаснување на сите свои уникатни карактеристики.

Видео: Хоризонти атом (08/15/15): јаглен семоќниот

Изотопи на јаглерод во природата и дистрибуција

И покрај фактот дека на елементот во прашање - суштински хранливи состојки, неговата вкупна содржина е 0,15% од тежината на кората. Ова се случува поради фактот дека тоа е подложен на постојана циркулација, природна циркулација во природата.

Во принцип повеќе соединенија може да се споменат минерална природа, во кој состав вклучува јаглерод. Тоа се природни карпи, како што се:

• Доломити и варовници;
• антрацит;
• шкрилци масло;
• природен гас;
• јаглен;
• масло;
• кафеав јаглен;
• тресет;
• битумен.

Покрај тоа, ние не треба да заборавиме на живите суштества, кои се едноставно складиште на јаглеродни соединенија. По сите, тие се формирани од страна на протеини, масти, јаглени хидрати, нуклеински киселини, а со тоа и највиталните структурни молекула. Во принцип, конверзија на потпреме на телесна маса од 70 kg 15 паѓа на чиста елемент. И така сите, а не да се спомене и животни, растенија и други суштества.

Ако ги земеме предвид состав на воздухот и вода, т.е. хидросферата, и атмосферата, како целина, таму е присутна во мешавина на јаглерод-кислород, изразено од страна на формулата CO₂. Диоксид или јаглерод диоксид - еден од клучните гасови, воздухот состојки. Во оваа форма на масата на јаглерод од 0,046%. Повеќе растворен јаглерод диоксид во водите на океаните.

На атомски маса на јаглерод како што е елемент е 12,011. Познато е дека оваа вредност се пресметува како аритметичка средина помеѓу атомски маси на сите природни сорти изотоп, со оглед на нивната распространетост (како процент). Па тоа е во суштината е во прашање. Постојат три главни изотоп, што е во форма на јаглерод. Тие се:

• ¹²C - неговата маса дел од 98,93% во мнозинство;
• ¹³C - 1,07%;
• ¹⁴Со - радиоактивен полуживот од 5700 години, стабилна бета емитер.

Во практиката на утврдување геохронолошки возраст примероци е широко се користи радиоизотопот ¹⁴Ц, што е показател, бидејќи на својата долга период на распаѓање.

Алотропни на промена на елементот

Јаглерод - е елемент кој е во форма на едноставна супстанција постои во неколку форми. Тоа е, тоа е можност да се формира најголемата позната до денес бројот на алотропни модификации.

1. Кристал варијација - постојат во форма на цврста структура со редовна решетки од атомската тип. Оваа група вклучува такви сорти што се:

• дијаманти;
• фулерените;
• graphites;
• карабини;
• lonsdaleite;
• јаглеродни влакна и на цевката.

Сите овие различни кристални решетки структура, во која јазли - јаглероден атом. Оттука, сосема уникатен, а не слични својства, и физички и хемиски.

2. Аморфни форми - форми на јаглеродниот атом во структурата на одредени природни соединенија. Тоа е, тоа не е чиста сорти, и со примеси на други елементи во мали количини. Оваа група вклучува:

• активиран јаглерод;
• камен и дрво;
• црна;
• Јаглерод Nanofoam;
• антрацит;
• стаклеста;
• Технички одделение материјал.

Тие, исто така се комбинираат карактеристики на решетка кристалната структура на објаснување и изложени својства.

3. јаглеродни соединенија во форма на кластери. Таква структура, во кои атоми се затвори во посебна шупливи внатре структура, е исполнет со вода или јадрата на други елементи. примери:

• јаглерод nanocone;
• astralenes;
• Dicarbon.

Физички својства на аморфен јаглерод

Се должи на широк спектар на алотропни модификации за да се распредели некои општи физички својства на јаглерод е тешко. Полесно да се зборува за една специфична форма. На пример, на аморфен јаглерод има следниве карактеристики.

1. Во срцето на сите форми - ситно-грануларен сорти на графит.
2. Висока топлина капацитет.
3. Добар проводник својства.
4. јаглерод густина од околу 2 g / cm³.
5. Кога ќе се загреат над 1600 ⁰Со транзицијата во графит калапи.

саѓи, јаглен и камен сорти се користат за индустриски цели. Тие не се манифестација на промената на јаглерод во чиста форма, но тој содржи многу голема сума.

кристална јаглерод

Постојат неколку начини на кои јаглерод - супстанција формирање редовни кристали од различни видови, во која атоми се поврзани секвенцијално. Како резултат на формирање на следниве измени.

1. Дијамант. Структура - кубни, кои се поврзани со четири tetrahedrons. Како резултат на тоа, ковалентна хемиски врски секој атом на максимум сатурација и силна. Ова објаснува физичките својства на јаглерод густина 3300 kg / m³. Висока цврстина, ниска специфична топлина, отсуство на електрична спроводливост - сето тоа е резултат на кристалната структура решетки. Постојат технички произведени дијаманти. Формирана на преминот на графит во следните модификација под влијание на висока температура и одреден притисок. Во принцип, температурата на топење дијамант е толку висока што на сила - околу 3500 ⁰С.
2. Графит. Атомите се наредени како на структурата на претходниот супстанции, но сатурација случува само три врски, а четвртата станува повеќе и помалку трајни, се вкрстува "групи" шестоаголна решетки од прстени. Резултатот е тоа што на графит - мека, мазна на допир материјал во црна боја. Таа има добра електрична спроводливост и има висока температура на топење - 3525 ⁰S. sublimable - сублимирани од цврст да гасовита состојба, заобиколувајќи на течност (на температура од 3700 ⁰C). Јаглерод густина - 2.26 g / cm³ што е многу пониска од онаа на дијамант. Ова придонесува за нивните различни својства. Поради слоевит структура на кристално решетки е можно да се користи за производство на графит рачките се едноставни моливи. При спроведување снегулки разлиствам хартија и остави трага на хартија во црна боја.
3. Fullerenes. Тоа беше отворен само во 80-тите години на минатиот век. Тие претставуваат модификација, во кои што јаглеродните атоми кои се меѓусебно поврзани во посебен затворен конвексен структура која содржи шупливи центар. И во форма на кристали - на полиедар, правилна организација. Бројот на атоми е дури. Најпозната форма на fullerene C₆₀. Примероци од овој материјал се пронајдени во студиите:

• метеорити;
• седименти;
• folguritov;
• shungites;
• простор каде гасот се содржани во форма.

Сите варијанти на кристален јаглерод се од практично значење, бидејќи тие поседуваат голем број на корисни својства во уметноста.

реактивност

Молекуларна јаглерод има низок реактивност се должи на својата стабилна конфигурација. Што го прави возможно да се реагира само информирање атом екстра енергија и принудувајќи електрони надворешниот ниво на пареа. Во тоа време станува еднаква на валентноста на 4. Токму затоа, таа има во соединенијата на државата на оксидација + 2, 4, - 4.

Речиси сите од реакции со едноставни супстанции како што се метали и неметали, се јавуваат под влијание на високите температури. Производи елемент може да биде и оксидирачки агенс и средство за редукција. Сепак, таа имаше својства изрази особено силно, врз основа на овој примена во металуршки и други индустрии.

Во принцип, на способноста да се влезе во хемиска интеракција зависи од три фактори:

• јаглерод дисперзија;
• алотропни модификација;
• температура реакција.

Така, во некои случаи, тоа се поврзува со следниве супстанции:

Видео: Q-јаглерод желба? Прашање 18 | А малку за наука

• неметали (водород, кислород);
• метали (алуминиум, железо, калциум, итн);
• метални оксиди и нивните соли.

Со киселини и бази не реагира со халогените е многу ретка. Најважните својства на јаглерод - способноста да се формираат долги синџири со едни со други. Тие може да се затвори во јамка форма разгранување. Од формирањето на органски соединенија, кои денес број во милиони. На основа на овие две соединенија елемент - јаглерод, водород. Исто така, структурата исто така може да вклучува и други атоми на кислород, азот, сулфур, халогени, фосфор, и други метали.

Основни соединенија и нивните карактеризација

Постојат многу различни соединенија во состав кој вклучува јаглерод. Формулата на најпознатиот од нив - СБ₂ - јаглерод диоксид. Меѓутоа, во прилог оксид, постои CO - моноксид или јаглерод моноксид и nedooksid C₃О₂.

Меѓу соли, кои вклучуваат активен елемент, најчесто се калциум и магнезиум карбонати на. Така калциум карбонат има голем број на синоними во насловот, како се наоѓа во природата во форма:

• креда;
• мермер;
• варовник;
• доломит.

Важноста на земноалкалните метали карбонати манифестира во фактот дека тие се активни учесници во образовниот процес сталактити и сталагмити, како и подземните води.

Јаглеродна киселина - друго соединение кое формира еден јаглерод. Формула неа - H₂CO₃. Сепак, во конвенционалната форма, тоа е крајно нестабилна и веднаш во растворот се разградува во јаглерод диоксид и вода. Затоа, само познат соли, но тоа не е само по себе, како решение.

Видео: јаглеродниот циклус

јаглерод халогениди - се добиени главно од индиректни средства, како директни синтези се само на многу високи температури и низок принос. Еден од најчестите - CCL₄ - јаглерод тетрахлорид. Токсична состојка која може да предизвика труење со вдишување. Добиени од страна на радикалните фотохемиска реакција на супституција атоми на водород во метан.

Метални карбиди - јаглерод соединение, во кои што има оксидационен 4. Исто така можно постоење на здруженија со бор и силикон. Главниот имот на некои метални карбиди (алуминиум, волфрам, титаниум, ниобиум, Танталови, хафниум) - со висока јачина и одлична електрична спроводливост. карбид на бор₄C - еден од солидна по дијамант (9,5 Мохсова). Овие соединенија се користат во уметноста, како и хемиската индустрија, како извори на јаглеводороди (калциум карбид со вода доведува до формирање на ацетилен и калциум хидроксид).

Многу метални легури произведени со користење на јаглерод значително а со тоа зголемување на нивниот квалитет и спецификации (челик - легура на железо и јаглерод).

Индивидуални внимание бројни органски јаглерод соединение, во кои тоа - основен елемент кој може да биде поврзан со истите атоми во долги синџири на различни структури. Тие вклучуваат:

Видео: валентноста и степенот на оксидација на јаглерод во органски соединенија

• алкани;
• алкени;
• арена;
• протеини;
• јаглехидрати;
• нуклеински киселини;
• алкохоли;
• карбоксилна киселина и многу други класи на супстанции.

Употребата на јаглерод

Значење на јаглеродни соединенија и алотропни модификации на човечкиот живот е многу висок. Можете да се јавите на некои од најпознатите глобалните индустрии, да биде јасно дека ова е вистина.

Видео: fullerene молекула или чист јаглерод

1. Овој елемент претставува сите видови на фосилни горива од кои едно лице добива енергија.
2. Металуршкиот индустрија го користи јаглерод како силна намалување агент за производство на метали од нивните соединенија. Таму се користат како карбонати.
3. Изградба и хемиската индустрија конзумираат голема количина на јаглерод соединенија во синтезата на нови супстанции и да ги обезбеди потребните производи.

Исто така, вклучуваат такви сектори на економијата, како што се:

• нуклеарната индустрија;
• накит одлуки;
• опрема (подмачкување, висока температура садови, моливи, итн);
• утврдување на геолошка старост на карпи - радиоактивен трагач ¹⁴C;
• јаглерод - прекрасен адсорпција кои може да се користи за производство на филтер.

Циклус во природата

маса на јаглерод присутна во природата, е вклучена во постојан циклус, кој се изведува циклично секој момент во текот на свет. Така, атмосферски извор на јаглерод - CO₂, Тоа се апсорбира од страна на растенијата и ослободен од сите живи суштества во процесот на дишење. Откако во атмосферата, се апсорбира повторно, и така циклусот продолжува. Така истребување органски остатоци резултира со ослободување на јаглерод и неговата акумулација во земјата, каде што потоа повторно беше апсорбирана од живи организми и се испуштаат во атмосферата како гас.