Углерод
Углерод является неметаллическим элементом, который относится к группе 14 (ранее IV B) периодической таблицы. Атомным номером (а.N) равно 6, относительная атомная масса (усл.а.м) 12.011, точка плавления (м. стр.) это ~ 3550o C, температура кипения (б.стр.) это ~ 4827oC. Углерод имеет три основные аллотропные формы.
Диамант происходит естественно и может быть произведен синтетически. Это чрезвычайно трудно. Твердость алмаза обусловлена ковалентной кристаллической структурой, в которой каждый атом углерода связан ковалентными связями с четырьмя другими, расположенными по углам тетраэдра.
Графит-мягкое черное скользкое вещество. Оно происходит естественно и может быть произведен процессом Acheson. В графите атомы углерода расположены слоями, где каждый атом углерода окружен тремя другими. Слои удерживаются вместе слабыми силами Ван дер Ваальса. Графит является хорошим проводником тепла и электричества. Оно имеет разнообразие пользы включая электрические контакты, высокотемпературное оборудование и твердые смазки. Графит, смешанный с глиной, является "свинцом" в карандашах. Третий кристаллический аллотроп-фуллерит.
Существует несколько аморфных форм углерода: сажа и древесный уголь. Существуют два стабильных изотопа углерода (протонные числа 12 и 13) и четыре радиоактивных изотопа (10, 11, 14, 15). Углерод -14 использован в датировании углерода.
Углерод во всех органических соединений. Таким образом, углерод является основой структуры всех живых организмов. Это необходимый элемент для растений и животных. Он в конечном счете выведен от атмосферического углекислого газа. Усваивается растениями в процессе фотосинтеза.
Углерод образует большое количество соединений благодаря своей уникальной способности образовывать устойчивые ковалентные связи с другими атомами углерода, а также с атомами водорода, кислорода, азота и серы.
Также существует явление в химии, которое тесно связано с углеродом. Это ассимиляция углерода. Усваивание углерода внесение углерода от атмосферического углекислого газа в органические молекулы. Этот процесс происходит во время фотосинтеза.
Неорганические соединения углерода
Углекислый газ бесцветные непахучие газ, СО2, солубле в воде, этаноле и ацетоне. Плотность (d.) 1.977 г / ДМ 3 (0 ОС); м. p. is -56.6 o C; b.p. составляет -78,5 о С. встречается в атмосфере (0,04% по объему), но имеет короткое время пребывания в этой фазе. Оно и уничтожен заводами во время фотосинтеза и произведен дыханием и сгоранием. Он легко получают в лаборатории действием разбавленных кислот на карбонаты металлов или действием тепла от тяжелых металлов карбонаты. Углекислый газ является побочным продуктом производства извести и процессов ферментации. Углекислый газ имеет небольшой жидкостный ряд. Жидкий углекислый газ образуется только при высоких давлениях. Молекула СО2 линейна при Каждый кислород делая двойную связь к углероду. Химически, оно не реактивн и не поддержит сгорание. Оно растворяет в воде для того чтобы дать угольную кислоту.
Большие количества твердого углекислого газа (сухого льда) используются в процессах, требующих крупномасштабного охлаждения. Он также использован в огнетушителях как желательная алтернатива для того чтобы намочить для большинств пожаров и как состав медицинских газов по мере того как он повышает выдыхание. Он также используется в газированных напитках.
Уровень углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличился примерно на 12%, главным образом из-за интенсивного сжигания ископаемого топлива и уничтожения обширных площадей тропических лесов. Это было постулировано в качестве основной причины среднего повышения на 0,5°C глобальных температур за тот же период в результате парникового эффекта. В настоящее время принимаются меры для предотвращения дальнейшего увеличения концентрации СО2 в атмосфере и последующего глобального потепления.
Окись углерода бесцветный непахучий газ, CO, sparingly soluble в воде и soluble в этаноле и коксобензоле. Плотность 1,25 г ДМ-3 (0 О С); м. p. is-199o C; b.p. is -191.5 o C. Он легковоспламеняющийся и высокотоксичный. В лаборатории это можно сделать путем обезвоживания метановой кислоты (муравьиной кислоты) с использованием концентрированной серной кислоты. Промышленно оно произведен оксидацией природного газа (метана) или реакцией вод-газа. Он образуется при неполном сгорании углерода и присутствует в выхлопных газах автомобилей.
Это нейтральная окись которая горит в воздухе для того чтобы дать углекислый газ и хороший разбавитель, используемый в нескольких металлургических процессов. Он имеет интересное химическое свойство формировать ряд карбонилов переходного металла, например НИ (КО)4. Окись углерода может использовать вакантных Р-орбиталей в связь с металлами. Следствием этого является стабилизация низких окислительных состояний, в том числе нулевого. Это также объясняет его токсичность, которая обусловлена связыванием CO с железом в гемоглобине, тем самым блокируя поглощение кислорода.