Царбон - ово ... атома угљеника. угљен Тежина

Један од најважнијих изненађујућих елемената које је у стању да формирају велики избор једињења органског и неорганског природе, је угљеник. То је тако необичне особине једног елемента који још увек Мендељејев предвидео сјајну будућност, а да не помињемо карактеристике откривене још.

Касније је потврђено у пракси. Она је постала познато да је он - шеф биогеног елемент наше планете, која је део апсолутно свих бића. Поред тога, способна да постоје у облицима који се разликују радикално у сваком погледу, али се састоје само од атома угљеника.

У принципу, поготово у овој структури су многи, она је са њима и да ће покушати да погледате чланак.

Царбон: формула и позиција у систему ћелија

Периодног система угљеника елемената налази у ИВ (према новом узорка 14) групу, главне подгрупе. Њен серијски број 6, а атомска маса 12.011. Обележавање елемената знак Ц показује своје име на латинском - ЦАРБОНЕУМ. Постоји неколико различитих облика у којима постоји угљеник. Формула је тако различито и зависи од специфичних модификација.

Међутим, да напише реакцију једначине представљају специфичан, наравно. Уопштено, када је супстанца у чистом облику, узети царбон молекулске формуле Ц без индексирања.

Историја открића елемента

Сама по себи, тај елемент је позната још од најстаријих времена. Уосталом, један од најважнијих минерала у природи - то је угаљ. Стога, за старих Грка, Римљана и други народи тајне није био.

Поред ове врсте, такође се користи дијамант и графит. Уз последњи дуже време имао је много компликованих ситуација, као што често без анализирања састав графит узети једињења као што су:

• сребрна олово;
• ирон-карбида;
• молибден сулфида.

Сви су били обојен у црно и тако се сматра да графита. Касније је ово неспоразум је појашњено, и овај облик угљеника је себе постала.

Од 1725 велики комерцијални вредност стицања дијаманте, а 1970., овладали технологијом за њихово производњу вештачки. Од 1779., захваљујући раду Карла Схееле, испитао хемијске особине, што показује угљеник. То је био почетак низа значајних открића у области елемента, и постао је основа за разјашњење свих њених јединствених карактеристика.

Изотопа угљеника у природи и дистрибуцији

Упркос чињеници да је елемент у питању - суштинског хранљивих материја, њен укупан садржај је 0,15% у тежини од коре. Ово се дешава због чињенице да је подвргнут континуираном промет, природна циркулација у природи.

Уопштено се може навести више једињења минералне природе, у коме композиција укључује угљеник. То су природни камења, као што су:

• доломити и кречњаци;
• антрацит;
• нафта из шкриљаца;
• природног гаса;
• угаљ;
• оил;
• лигнит ;
• тресет;
• битумена.

Осим тога, не треба заборавити о животним стварима које су само спремиште угљеникових једињења. На крају крајева, они формирају протеине, масти, угљених хидрата, нуклеинске киселине, а тиме и најважнију структурне молекула. Уопштено, конверзија цисте телесне масе 70 кг 15 падне на чистој елементу. И тако сви, да не спомињемо животиње, биљке и друга створења.

Ако узмемо у обзир састав ваздуха и воде, то јест хидросфере, и атмосфера у целини, присутно мешавина угљен-кисеоник, изражена формулом ЦО _2. Диоксид или угљен диоксид - један од кључних гасова, ваздуха састојци. У том облику маса фракција угљеника од 0,046%. Море растворен угљен диоксид у водама океана.

Атомска маса угљеника као елемент је 12.011. Познато је да ова вредност се израчунава као аритметичка средина између атомске тежинама свих природних изотопа СОРТИ, с обзиром на њихову преваленцу (у процентима). Тако је у суштини у питању. Постоје три главне изотоп, што је у облику угљеника. То су:

• ¹² Ц - његова маса удео у већини 98.93%;
• ¹³ Ц - 1.07%;
• ¹⁴ Ц - радиоактивни полуживот 5700 година, стабилна бета-емитер.

У пракси, геоцхронологицал одређивање старости узорака обично користе радиоактивни изотоп ^14Ц, што је показатељ, због дугог периода распадања.

Аллотропиц модификација елемента

Царбон - је елемент који је у облику једноставног супстанце постоји у неколико облика. То је, да је у стању да формира највећи познати до данас број аллотропиц модификација.

1. Цристал варијација - постоје у облику чврстог структуру са редовним решетке атомске типа. Ова група укључује такве сорте као:

• дијаманти;
• фулерени;
• графит;
• карабини;
• лонсдалеите;
• угљенична влакна и цеви.

Сви ови различити кристална решетка структуру, у којој чворови - атом угљеника. Стога, потпуно јединствен, не слиним особинама, и физичка и хемијска.

2. аморфне облике - облици атому угљеника у структури појединих природних једињења. То јест, није чиста сорте, и са нечистоћама других елемената у малим количинама. У ову групу спадају:

• активни угаљ;
• камен и дрво;
• црна;
• Царбон Нанофоам;
• антрацит;
• стакласти;
• Технички разред материјал.

Они такође комбинују карактеристике кристалне решетке структуре објашњава и изложених својства.

3. Царбон Једињења у облику кластера. Оваква структура, у којој су атоми затворене у посебну шупље унутра конформације, се пуни водом или језгра других елемената. primeri:

• царбон наноцоне;
• астраленес;
• Дицарбон.

Физичке особине аморфног угљеника

Због велике разноликости аллотропиц модификација издвојити неке опште физичке особине угљеника тешко. Лакше говорити о посебном обрасцу. На пример, аморфни угљеник има следеће карактеристике.

1. У срцу свих облика - финозрнастих сорти графита.
2. Високи топлота.
3. Добар проводник својства.
4. Царбон густина око 2 г / ^цм3.
5. Када се загрева изнад 1600 ° Ц ⁰ транзиција дешава у графит калупа.

Чађи, угаљ и камен сорте се широко користе у индустријске сврхе. Они нису манифестација модификовање угљеник у чистом облику, али садржи велику количину.

кристални царбон

Постоји неколико начина на који угљеник - супстанца формирају редовних кристале разних врста, у којима су атоми секвенцијално повезане. Као резултат формирања следећим модификацијама.

1. Дијамант. Структура - кубни, који су повезани са четири тетрахедронс. Као резултат тога, ковалентно хемијске везе сваки атом максималне засићења и јака. Ово објашњава физичке особине густине угљеник 3300 кг ^{/ м3.} Хигх тврдоће, низак специфична топлота, одсуство електричне проводљивости - све ово је резултат кристалне решетке структуре. Постоје технички производе дијаманти. Формиран на прелазу графита у наредној модификацији под утицајем високе температуре и одређеним притиском. Уопштено, температура дијамант топљења је чак јачином - око 3500 ⁰ Ц.
2. Графит. Атоми су распоређени као структура претходних супстанци, засићење настаје само три везе и четврта постаје дуже и мање издржљив, повезује "Слојеви" шестоугаони решеткасте прстенове. Резултат је да је графит - мека, масна на материјалу додир у црној боји. Она има добру електричну проводљивост и има високу температуру топљења - 3525 ⁰ Ц. сублимира - сублимиран из чврстог у гасовито стање, заобилазећи течност (на температури од 3700 ⁰ Ц). Царбон Густина - 2,26 г / ^{см3, што} је знатно ниже него дијаманта. То објашњава својим различитим својствима. Због слојевитог структуре кристалне решетке могуће је користити графит за производњу ручке су једноставни оловке. Приликом спровођења пахуљице пилинг папир и оставити траг на папиру у црно.
3. Фулерени. То је био отворен само у 80-тих година прошлог века. Они представљају модификацију у којој су угљеника повезани у посебном затвореном конвексног структуре са шупљим центар. И облик кристала - а полиедра, правилну организацију. Број атома још. Најпознатији облик фуллерена Ц _60. Узорци овог материјала су нађене у студијама:

• метеори;
• седименти;
• фолгуритов;
• схунгитес;
• Простор где гаса садржана у форми.

Све сорте кристалног угљеника су од практичног значаја јер поседују бројне корисне особине у техници.

реактивност

Молецулар царбон има ниску реактивност због свог стабилна конфигурација. Тако да је могуће да се реагује само информисање атомску додатну енергију и терали електроне спољне нивоу у пару. Ово време постаје једнако валенца 4. Дакле, има у једињењима оксидације државе + 2, + 4, - 4.

Скоро сви реакција са једноставним супстанцама попут метала и неметала, јављају под утицајем високих температура. Гледано елемент може бити и оксидација средство и средство за смањење. Међутим, ова последња има својства изразили посебно снажно, на основу овог примени у својим металуршке и другим индустријама.

Уопштено говорећи, могућност да уђе у хемијску интеракцију зависи од три фактора:

• царбон дисперзија;
• аллотропиц модифицатион;
• температура реакције.

Тако, у неким случајевима, интеракцију са следећих супстанци:

• неметали (водоника, кисеоника);
• метали (алуминијум, гвожђе, калцијум, итд);
• оксиди и њихове соли.

Са киселинама и базама не реагују са халогена веома ретка. Најважнији својства угљеника - способност да формирају дуге ланце међусобно. Они могу да се затворе у облику петље гранања. Од формирања органских једињења, које садрже данас у милионима. Основа ових два једињења елемент - угљеника, водоника. Такође структура може да садржи и друге атоме кисеоника, азот, сумпор, халогени, фосфора и других метала.

Основне једињења и њихова карактеризација

Постоји много различитих једињења у композицији који обухвата угљеник. Формула најпознатији од њих - ЦО ₂ - угљен диоксид. Међутим, поред оксида, постоји ЦО - моноксида или угљен моноксид и недооксид Ц ₃ О _2.

Међу соли који укључују активни елемент, најчешћи су калцијум и магнезијум карбоната. Тако калцијум карбонат има низ синонима у наслову, као што се може наћи у природи у облику:

• креде;
• мермер;
• кречњак;
• доломит.

Значај земноалкалних метала карбонати манифестују у чињеници да су активни учесници у процесима формирања сталактита и сталагмита, и подземне воде.

Карбонске киселине - друго једињење које формира угљеник. Његова формула - Х ₂ ЦО _3. Међутим, у конвенционалној форми, изузетно је нестабилан и одмах у раствору разлаже на угљен диоксид и воду. Стога, једини познати соли, али није сама, као решење.

царбон халогениди - се добијају углавном индиректним средствима као директне синтеза само на веома високим температурама и ниским приносом. Један од најчешћих - ЛЧК ₄ - угљен тетрахлорид. Токсична Једињење које могу да изазову тровање удише. Добијени радикалних фотохемијских реакција супституције атома водоника на метан.

Метални карбиди - угљеник једињење, у којем је има оксидације држава 4. могуће постојање удружења са бора и силицијума. Главно својство неких металних карбида (алуминијум, волфрам, титан, ниобијума, тантала, хафнијум) - висок чврстоћа и одлична електрична проводљивост. Карбид Б ₄ Ц - једном од чврсте супстанце после дијаманта (9.5 Мохс). Ова једињења се користе у техници, као и хемијској индустрији као извора угљоводоника (калцијум карбид водом доводи до формирања ацетилена и калцијум хидроксид).

Многи металне легуре произведени помоћу угљеника значајно чиме се повећава њихов квалитет и спецификације (челик - легура гвожђа и угљеника).

Индивидуална пажња бројни органски угљеник једињење у којем је - темељни елемент који може бити повезан са истим атомима у дугих ланаца различитих структура. Ово укључује:

• алкани;
• алкена;
• Арена;
• протеини;
• царбохидратес;
• нуклеинске киселине;
• алкохоли;
• карбонске киселине и многи други класа супстанци.

Коришћење угљеника

Значење угљеникових једињења и његових аллотропиц модификације људског живота је веома висок. Можете позвати неке од најважнијих глобалних индустрије, јасно да је ово истина.

1. Овај елемент формира све врсте фосилних горива из које особа добија енергију.
2. Металуршка индустрија користи угљеник као јаку редукционог средства за производњу метала из њихових једињења. Ту су у широкој употреби као карбоната.
3. Изградња и хемијској индустрији троше велику количину угљеникових једињења у синтези нових супстанци и да се добију потребне производе.

Такође, укључују такве секторе привреде, као што су:

• нуклеарна индустрија;
• накит;
• Опрема (подмазивање, хигх-температуре цруциблес, оловке, итд);
• одређивање геолошке старости стене - Радиоацтиве маркер ^14Ц;
• угљен - дивно адсорбенс који се може користити за производњу филтера.

Циклус у природи

Маса угљен присутног у природи, је укључен у сталном циклусу, који се изводи циклично сваке секунде широм света. Тако, атмосферски угљен извор - _ЦО2 се апсорбује од стране биљака и сва друга жива бића се ослобађа приликом дисања. Једном у атмосфери, она је поново апсорбује, тако да је циклус се наставља. Тако екстинкције органских остатака доводи до ослобађања угљеника и њеног накупљања у тлу, где затим поново апсорбују у живим организмима и испушта у атмосферу као гас.