Фізичні властивості Алотропні модифікації

Відомі чотири кристалічні модифікації вуглецю: графіт, алмаз, карбін і лонсдейліт.

Графіт Темно-сіра непрозора дрібнокристалічна речовина, жирна на дотик. Графіт добре проводить електричний струм і тепло і дуже м'який. В кристалах графіту атоми вуглецю розміщені у кутах правильних шестикутників в одній площині і утворюють окремі шари. Віддаль між окремими шарами більша, ніж між атомами в тому ж шарі. Внаслідок цього зв'язок між окремими шарами значно слабший, ніж між атомами того ж шару. Тому кристали графіту легко розщеплюються на окремі лусочки, які самі по собі досить міцні

Алмаз Прозора та безбарвна або трохи забарвлена домішками в різноманітні відтінки кристалічна речовина. Він яскраво блищить внаслідок сильного заломлення проміння. Алмаз — найтвердіша речовина серед усіх відомих. Завдяки своїй надзвичайній твердості він широко застосовується при бурінні твердих гірських порід, обробці твердих металів і їх сплавів тощо. Відшліфовані безбарвні кристали алмазу — діаманти — коштовні прикраси.

Карбід Має лінійну будову. Це тверда речовина білого кольору. Інертна. Може бути провідником.

Букибол Чорна речовина, тверда, розчиняється в органічних розчинниках, напівпровідник. Використовується в нанотехнологіях.

Хімічні властивості

1) Відновні:

З оксидами металів FeO + C = Fe + CO ZnO + C = Zn + CO

2) Як окисник

Ca + C = CaC H₂ + C = CH₄

3) Взаємодія з кислотами

C + HNO₃ = CO ₂ + NO₂ + H ₂O C + H ₂SO₄ = CO₂ + SO₂ + H ₂O

Застосування Адсорбція

Деревне вугілля має здатність адсорбувати (поглинати) на своїй поверхні різні гази і деякі речовини з розчинів. Адсорбція відбувається поверхнею вугілля, тому воно здатне поглинати (адсорбувати) тим більшу кількість речовин, чим більша його сумарна поверхня, тобто чим більше воно подрібнене або пористе. Пористість, а разом з тим і адсорбційна здатність деревного вугілля різко збільшується при попередньому нагріванні в струмені водяної пари. При цьому пори вугілля очищаються від смолистих речовин і його внутрішня поверхня дуже збільшується. Таке вугілля називається активованим.

Активоване деревне вугілля широко використовують у цукровому виробництві для очистки цукрового сиропу від домішок, що надають йому жовтого забарвлення, в спиртовому виробництві для очистки винного спирту від сивушних олій, в деяких виробництвах для вловлювання парів цінних летких речовин — бензину, ефіру, сірковуглецю, бензолу тощо з наступним видаленням їх при нагріванні.

Активоване вугілля як адсорбент застосовується і в сучасних протигазах.

Графіт використовується в олівцевій промисловості. Також його використовують як мастило при особливо високих або низьких температурах.

 

У фармакології та медицині широко використовуються різні сполуки вуглецю — похідні вугільної кислоти та карбонових кислот, різні гетероцикли, полімери та інші сполуки. Так, карболен (активоване вугілля), застосовується для абсорбції та виведення з організму різних токсинів; графіт (у вигляді мазей) — для лікування шкірних захворювань; радіоактивні ізотопи вуглецю — для наукових досліджень (радіовуглецевий аналіз).

 

Вуглець є основою всіх органічних речовин. Будь-який живий організм складається в значній мірі з вуглецю.

 

34 Оксиди карбону. Карбонатна кислота та її солі. Якісна реакція. Твердість води та способи її усунення. Кругообіг Карбону в природі.

Карбон(IІ) оксид (чадний газ) — газ без кольору і запаху. Погано розчиняється у воді, скраплюється при атмосферному тиску і температурі. Надзвичайно отруйний, викликає ядуху.

Карбон(IV) оксид (вуглекислий газ) — газ без кольору, смаку і запаху, важчий за повітря, добре розчиняється у воді, реагуючи з нею, легко скраплюється при кімнатній температурі й тиску 5 МПа. Твердий вуглекислий газ називають «сухим льодом».

Хімічні властивості карбон оксидів

Взаємодія карбон(IV) оксиду з водою:

Взаємодія карбон(IV) оксиду з основними оксидами:

Взаємодія карбон(IV) оксиду з основами:

Взаємодія карбон(IІ) оксиду з киснем іде з виділенням великої кількості енергії:

Одержання карбон оксидів

Горіння вуглецю:

у надлишку кисню:

у недостачі кисню:

Одержання карбон(IІ) оксиду:

Взаємодія карбонатів із кислотами:

Розкладання карбонатів при нагріванні:

Карбонатна кислота — слабка двоосновна кислота, утворює два ряди солей: середні(карбонати)і кислі(гідрокарбонати).

Фізичні властивості карбонатної кислоти. Добре розчиняється у воді, взаємодіючи з нею. У чистому вигляді карбонатна кислота не виділена й існує в розчинах у вигляді йонів.

Утворює два ряди солей: кислі солі з аніоном НСО3- і нормальні — з аніоном СО32-. Нормальні солі називають карбонатами, а кислі — гідрогенкарбонатами. Солі значно стійкіші за кислоту і можуть існувати в чистому вигляді.

Тве́рдість води́ — якщо вода містить значні кількості солей кальцію і магнію, то таку воду називають твердою, а коли цих солей зовсім немає, або вони містяться в незначних кількостях, то — м'якою.

Усунення твердості води:

Для зниження твердості води застосовують різні способи. Серед них найбільш поширеним є так званий содово-вапняний спосіб. Суть його полягає в тому, що до води додають розраховану кількість розчину гідроксиду кальцію Са(ОН)2 (вапняна вода) і соди Na2CO3.

Сода знижує сталу твердість води. Також дієвим та економічно вигідним є використання іонітів(іоннообмінних смол) які за рахунок заміщення металу солей твердості на натрій, при повному насиченні смоли, її регенерують.

Кругообіг карбону в природі