ในปฏิกิริยาเคมี คาร์บอนคือ คุณสมบัติทางเคมีของคาร์บอน
ลักษณะองค์ประกอบ
6 C 1s 2 2s 2 2p 2
ไอโซโทป: 12 C (98.892%); 13 องศาเซลเซียส (1.108%); 14 C (กัมมันตภาพรังสี)
คลาร์กในเปลือกโลกมีมวล 0.48% รูปแบบของสถานที่:
ในรูปแบบอิสระ (ถ่านหิน, เพชร);
ในองค์ประกอบของคาร์บอเนต (CaCO 3, MgCO 3 ฯลฯ );
เป็นส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ)
ในรูปของ CO 2 - ในบรรยากาศ (0.03% โดยปริมาตร)
ในมหาสมุทรโลก - ในรูปของ HCO 3 - แอนไอออน;
ในองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต (-18% คาร์บอน)
เคมีของสารประกอบคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ เคมีอินทรีย์- สารที่มี C ต่อไปนี้ได้รับการศึกษาในหลักสูตรเคมีอนินทรีย์: คาร์บอนอิสระ, ออกไซด์ (CO และ CO 2), กรดคาร์บอนิก, คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต
ฟรีคาร์บอน การจัดสรร
ในสถานะอิสระ คาร์บอนจะเกิดการดัดแปลงแบบ allotropic 3 แบบ ได้แก่ เพชร กราไฟต์ และคาร์ไบน์ที่ผลิตขึ้นเอง การปรับเปลี่ยนคาร์บอนเหล่านี้มีความแตกต่างกันในโครงสร้างทางเคมีของผลึกและลักษณะทางกายภาพ
เพชร
ในผลึกเพชร อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งกับอะตอมอีกสี่อะตอมที่อยู่รอบๆ อะตอมด้วยระยะห่างที่เท่ากัน
อะตอมของคาร์บอนทั้งหมดอยู่ในสถานะการผสมพันธุ์ sp 3 ตาข่ายคริสตัลอะตอมของเพชรมีโครงสร้างจัตุรมุข
เพชรเป็นสารไม่มีสี โปร่งใส มีการหักเหของแสงสูง มีความแข็งมากที่สุดในบรรดาสารที่รู้จักทั้งหมด เพชรเปราะ ทนไฟ นำความร้อนได้ไม่ดีและ กระแสไฟฟ้า- ระยะห่างเล็กน้อยระหว่างอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียง (0.154 นาโนเมตร) เป็นตัวกำหนดความหนาแน่นของเพชรค่อนข้างสูง (3.5 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร)
กราไฟท์
ในโครงผลึกของกราไฟท์ อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมจะอยู่ในสถานะการผสมพันธุ์ sp 2 และสร้างพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งสามพันธะโดยมีอะตอมของคาร์บอนอยู่ในชั้นเดียวกัน อิเล็กตรอนสามตัวจากอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเหล่านี้ และอิเล็กตรอนตัวที่สี่จะก่อตัวเป็นพันธะ n และค่อนข้างอิสระ (เคลื่อนที่) เป็นตัวกำหนดค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนของกราไฟท์
ความยาว พันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียงในระนาบเดียวกันคือ 0.152 นาโนเมตร และระยะห่างระหว่างอะตอมของ C ในชั้นที่ต่างกันจะมากกว่า 2.5 เท่า ดังนั้นพันธะระหว่างอะตอมทั้งสองจึงอ่อนแอ
กราไฟท์เป็นสารทึบแสง นุ่ม มันเยิ้ม เมื่อสัมผัสเป็นสารสีเทาดำที่มีความแวววาวของโลหะ นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี
กราไฟท์มีความหนาแน่นต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเพชร และแตกตัวเป็นเกล็ดบางๆ ได้ง่าย
โครงสร้างที่ไม่เป็นระเบียบของกราไฟท์ผลึกละเอียดอยู่ภายใต้โครงสร้างของคาร์บอนอสัณฐานในรูปแบบต่างๆ ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือโค้ก ถ่านหินสีน้ำตาลและสีดำ เขม่า และถ่านกัมมันต์
คาร์บิน นี้การปรับเปลี่ยนแบบ allotropic ได้รับคาร์บอนออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยา
(ดีไฮโดรโพลีคอนเดนเซชัน) ของอะเซทิลีน Carbyne เป็นพอลิเมอร์สายโซ่ที่มาในสองรูปแบบ:
С=С-С=С-... และ...=С=С=С=
Carbyne มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ
คุณสมบัติทางเคมีของคาร์บอน
ที่อุณหภูมิปกติ การดัดแปลงคาร์บอน (เพชรและกราไฟต์) ทั้งสองแบบมีความเฉื่อยทางเคมี กราไฟท์ในรูปแบบผลึกละเอียด - โค้ก, เขม่า, ถ่านกัมมันต์ - มีปฏิกิริยามากกว่า แต่ตามกฎแล้วหลังจากอุ่นที่อุณหภูมิสูงแล้ว
C - ตัวรีดิวซ์ที่ใช้งานอยู่:
1. ปฏิกิริยากับออกซิเจน
C + O 2 = CO 2 + 393.5 kJ (เกิน O 2)
2C + O 2 = 2CO + 221 kJ (ไม่มี O 2)
การเผาไหม้ถ่านหินเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุด
2. ปฏิกิริยากับฟลูออรีนและซัลเฟอร์
C + 2F 2 = CF 4 คาร์บอนเตตราฟลูออไรด์
C + 2S = CS 2 คาร์บอนไดซัลไฟด์
3. โค้กเป็นหนึ่งในสารรีดิวซ์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในอุตสาหกรรม ในทางโลหะวิทยา จะใช้เพื่อให้ได้โลหะจากออกไซด์ ตัวอย่างเช่น
ZS + เฟ 2 O 3 = 2เฟ + ZSO
C + ZnO = สังกะสี + CO
4. เมื่อคาร์บอนทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ โลหะรีดิวซ์จะรวมตัวกับคาร์บอนเพื่อสร้างคาร์ไบด์ ตัวอย่างเช่น: 3S + CaO = CaC 2 + CO แคลเซียมคาร์ไบด์
5. โค้กยังใช้ในการผลิตซิลิคอน:
2C + SiO 2 = Si + 2СО
6. หากมีโค้กมากเกินไป จะเกิดซิลิกอนคาร์ไบด์ (คาร์บอรันดัม) SiC
การผลิต “ก๊าซน้ำ” (การแปรสภาพเป็นเชื้อเพลิงแข็งให้เป็นแก๊ส) โดยการส่งไอน้ำผ่านถ่านหินร้อนเราจะได้รับส่วนผสมที่ติดไฟได้
CO และ H 2 เรียกว่าก๊าซน้ำ:
C + H 2 O = CO + H 2
7. ปฏิกิริยากับกรดออกซิไดซ์
เมื่อถูกความร้อน ถ่านกัมมันต์หรือถ่านจะลดแอนไอออน NO 3 - และ SO 4 2- จากกรดเข้มข้น:
C + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
8. ปฏิกิริยากับไนเตรตโลหะอัลคาไลหลอมเหลว
ในการละลายของ KNO 3 และ NaNO 3 ถ่านหินที่ถูกบดจะเผาไหม้อย่างเข้มข้นพร้อมกับการก่อตัวของเปลวไฟพราว:
5C + 4KNO 3 = 2K 2 CO 3 + ZCO 2 + 2N 2
C - สารออกซิไดซ์ที่มีฤทธิ์ต่ำ:
การอ่อนตัวลงอย่างมีนัยสำคัญของคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะของคาร์บอนนั้นแสดงออกมาในความจริงที่ว่าการทำงานของมันในฐานะตัวออกซิไดซ์นั้นแสดงออกมาในระดับที่น้อยกว่าฟังก์ชันรีดิวซ์ของมันมาก
2. เฉพาะในการทำปฏิกิริยากับโลหะแอคทีฟเท่านั้นที่อะตอมของคาร์บอนจะเปลี่ยนเป็นไอออนที่มีประจุลบ C -4 และ (C=C) 2- ทำให้เกิดคาร์ไบด์คล้ายเกลือ:
ZS + 4Al = อลูมิเนียมคาร์ไบด์ Al 4 C 3
2C + Ca = CaC 2 แคลเซียมคาร์ไบด์
3. ไอออนิกคาร์ไบด์เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรมาก สลายตัวได้ง่ายภายใต้การกระทำของกรดและน้ำ ซึ่งบ่งบอกถึงความไม่เสถียรของไอออนคาร์บอนที่มีประจุลบ:
อัล 4 C 3 + 12H 2 O = ZSN 4 + 4Al (OH) 3
CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca(OH) 2
4. การก่อตัวของสารประกอบโควาเลนต์กับโลหะ
ในการละลายของผสมของคาร์บอนกับโลหะทรานซิชัน คาร์ไบด์จะก่อตัวขึ้นโดยมีพันธะโควาเลนต์เป็นส่วนใหญ่ โมเลกุลของพวกมันมีองค์ประกอบที่แปรผันและสารโดยรวมมีความใกล้เคียงกับโลหะผสม คาร์ไบด์ดังกล่าวมีความเสถียรสูง โดยมีความเฉื่อยทางเคมีเกี่ยวกับน้ำ กรด ด่าง และรีเอเจนต์อื่นๆ อีกมากมาย
5. ปฏิกิริยากับไฮโดรเจน
ที่ T และ P สูง โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล คาร์บอนจะรวมตัวกับไฮโดรเจน:
C + 2НН 2 → СНН 4
ปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับได้สูงและไม่มีนัยสำคัญในทางปฏิบัติ
คาร์บอนในสถานะอิสระเป็นตัวรีดิวซ์ทั่วไป เมื่อออกซิไดซ์ด้วยออกซิเจนในอากาศส่วนเกิน จะเปลี่ยนเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV):
หากมีข้อบกพร่อง - เป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (II):
ปฏิกิริยาทั้งสองมีคายความร้อนสูง
เมื่อคาร์บอนถูกให้ความร้อนในบรรยากาศของคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) จะเกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์:
คาร์บอนลดโลหะหลายชนิดจากออกไซด์:
นี่คือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับออกไซด์ของแคดเมียม ทองแดง และตะกั่ว เมื่อคาร์บอนทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท อลูมิเนียม และโลหะอื่น ๆ คาร์ไบด์จะเกิดขึ้น:
นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่า โลหะที่ใช้งานอยู่- สารรีดิวซ์ที่แรงกว่าคาร์บอน ดังนั้นเมื่อถูกความร้อน โลหะที่ได้จะถูกออกซิไดซ์โดยคาร์บอนส่วนเกิน:
คาร์บอนมอนอกไซด์ (II)
เมื่อคาร์บอนออกซิเดชันไม่สมบูรณ์จะเกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) CO - คาร์บอนมอนอกไซด์ มันละลายได้ไม่ดีในน้ำ สถานะออกซิเดชันอย่างเป็นทางการของคาร์บอน 2+ ไม่ได้สะท้อนถึงโครงสร้างของโมเลกุล CO
ในโมเลกุล CO นอกเหนือจากพันธะคู่ที่เกิดจากการแบ่งปันอิเล็กตรอนของคาร์บอนและออกซิเจนแล้ว ยังมีพันธะที่สามเพิ่มเติม (แสดงด้วยลูกศร) ที่เกิดขึ้นตามกลไกของผู้บริจาค-ผู้รับเนื่องจากมีอิเล็กตรอนออกซิเจนคู่เดียว
ในเรื่องนี้โมเลกุลของ CO มีความแข็งแรงอย่างมาก คาร์บอนมอนอกไซด์ (II) ไม่ก่อตัวเป็นเกลือและไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ กรด และด่างภายใต้สภาวะปกติ ที่อุณหภูมิสูง มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาการเติมและปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดิวซ์ ในอากาศ CO จะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีน้ำเงิน:
ลดโลหะจากออกไซด์:
ภายใต้การฉายรังสีโดยตรง แสงแดดหรือเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา CO จะรวมกับฟอสจีนที่ก่อตัวขึ้น - อย่างมาก ก๊าซพิษ:
โลหะหลายชนิด CO ก่อให้เกิดคาร์บอนิลที่ระเหยได้:
พันธะโควาเลนต์ในโมเลกุลของนิกเกิลคาร์บอนิลนั้นเกิดขึ้นจากกลไกของผู้บริจาคและตัวรับ โดยความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนจากอะตอมของคาร์บอนไปเป็นอะตอมของนิกเกิล การเพิ่มขึ้นของประจุลบบนอะตอมโลหะได้รับการชดเชยด้วยการมีส่วนร่วมของ d-อิเล็กตรอนในพันธะ ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของโลหะจึงเป็น 0 เมื่อถูกความร้อน โลหะคาร์บอนิลจะสลายตัวเป็นโลหะและคาร์บอนออกไซด์ (II) ซึ่งก็คือ ใช้เพื่อให้ได้โลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง
คาร์บอนมอนอกไซด์ (II) แทบไม่เคยพบในธรรมชาติเลย มันสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการขาดน้ำ กรดฟอร์มิก(วิธีการทางห้องปฏิบัติการในการได้รับ):
จากการเปลี่ยนแปลงครั้งล่าสุด ตามอย่างเป็นทางการแล้ว CO สามารถถือเป็นกรดฟอร์มิกแอนไฮไดรด์ได้ สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยปฏิกิริยาต่อไปนี้ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ CO ถูกส่งผ่านไปยังอัลคาไลหลอมเหลวที่ความดันสูง:
คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) และกรดคาร์บอนิก คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) คือคาร์บอนิกแอนไฮไดรด์และมีคุณสมบัติทั้งหมด กรดออกไซด์(ดูมาตรา 8)
เมื่อละลายในน้ำจะเกิดกรดคาร์บอนิกบางส่วนและมีสมดุลต่อไปนี้ในสารละลาย
สารประกอบของคาร์บอนกับฮาโลเจน ไฮโดรคาร์บอนมักถูกพิจารณาว่าเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนซึ่งไฮโดรเจนจะถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจนอย่างสมบูรณ์
ไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุดคือเตตราเฮไลด์ สูตรทั่วไป CX 4 ซึ่งมีโมเลกุลที่มีโครงสร้างเป็นจัตุรมุขด้วย ระยะทาง C-F, C-Cl, C-Br และ C-I ตามลำดับ: (Å) 1.36; 1.76; 1.94; 2.12 และพลังงานผูกพัน ( กิโลจูล/โมล): 487; 340: 285; 214 หรือใน กิโลแคลอรี/โมล 116; 81; 68; 51. ภายใต้สภาวะปกติ CF 4 คือก๊าซ (t bp -128 °C), CCl 4 เป็นของเหลว (t bp -22.9 °C, t bp 76.8 °C), CBr 4 และ Cl 4 - ของแข็ง (กรุณา 93.7 และ 171 °C) เตตราฮาไลด์ทั้งหมดแทบไม่ละลายในน้ำและละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ ตามการลดลงของพลังงานยึดเหนี่ยวความเสถียรของ CX 4 จะลดลงและกิจกรรมทางเคมีจะเพิ่มขึ้นเมื่อผ่านจากฟลูออรีนไปเป็นไอโอดีน CF 4 และ CCl 4 ทนทานต่อความร้อนและการออกฤทธิ์ของอากาศ แสง และกรด Cl 4 สลายตัวได้ง่ายเมื่อถูกความร้อน สามารถรับ CF 4 ได้โดยตรงจากปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบ หนึ่งในวิธีการสังเคราะห์ CCl 4 และ CBr 4 คือปฏิกิริยาของ CS 2 กับฮาโลเจน Cl 4 ได้มาจากการทำปฏิกิริยา CCl 4 กับไอโอไดด์ของอะลูมิเนียม บิสมัท และโลหะอื่น ๆ คาร์บอนเตตราเฮไลด์มีความสำคัญมากที่สุดในบรรดาคาร์บอนเตตราเฮไลด์ ไฮโดรคาร์บอนผสมเป็นที่รู้จักกันเช่น CClF 3, CCBr 2 Cl 2, C 2 Br 2 F 4 ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีแขนงต่างๆ เช่น ไดฟลูออโรไดคลอโรมีเทน CCl 2 F 2 และไตรคลอโรฟลูออโรมีเทน CCl 3 F เป็นสารทำความเย็นในหน่วยทำความเย็น (ฟรีออน), เตตราฟลูออโรเอทิลีน ค 2 เอฟ 4และ Trifluorochloroethylene C 2 ClF 3 - โมโนเมอร์ในการผลิตฟลูออโรพลาสติก (ดูฟลูออโรพลาสติก), Hexachloroethane C 2 Cl 6 - สารทดแทนการบูร, ส่วนประกอบคาร์บอนไดออกไซด์ที่ประกอบด้วยฟลูออโรคลอรีนบางชนิดของน้ำมันสังเคราะห์ (ดูน้ำมันสังเคราะห์)
ความหมาย:อัคเมตอฟ เอ็น.เอส. เคมีอนินทรีย์ฉบับที่ 2 ม. 2518
บี.เอ. โปปอฟคิน.
- - ดังนั้นพวกเขาพูด ม. 28.01; ก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น...
สารานุกรมเคมี
- - COS พวกเขาพูด ม. 60.076; ไม่มีสี กลิ่นแก๊สจางๆ...
สารานุกรมเคมี
- - CO2 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารประกอบที่มีคาร์บอน...
พจนานุกรมนิเวศวิทยา
- - การไหลเวียนของคาร์บอนในชีวมณฑล เป็นเหตุการณ์ที่ต่อเนื่องกันซับซ้อน...
วิทยาศาสตร์และเทคนิค พจนานุกรมสารานุกรม
- - ดูคาร์บอน...
- - เคมี สารประกอบฮาโลเจนกับธาตุอื่น...
วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ พจนานุกรมสารานุกรม
- - สารประกอบของคาร์บอนกับออกซิเจนที่เกิดขึ้นในร่างกายอันเป็นผลมาจากดีคาร์บอกซิเลชัน กรดอินทรีย์และเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเกิดออกซิเดชันของสารอินทรีย์ทั้งหมด...
พจนานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่
- - ก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่นเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้สารประกอบอินทรีย์ที่ไม่สมบูรณ์...
พจนานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่
- - กระบวนการที่เริ่มต้นภายในระบบนิเวศด้วยการใช้ CO2 จากอากาศโดยพืชในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นคาร์บอนส่วนหนึ่งจะไปกับไฟโตแมสไปยังสัตว์และจุลินทรีย์...
พจนานุกรมนิเวศวิทยา
- - สารประกอบของฮาโลเจนกับธาตุอื่น พบได้ในธรรมชาติในรูปของแร่ธาตุ จึงมีประโยชน์ใช้สอยได้ดีเยี่ยม ความหมาย...
พจนานุกรมโพลีเทคนิคสารานุกรมขนาดใหญ่
- - หรือคาร์โบไฮเดรต - ลาวัวซิเยร์สังเกตแล้วว่าในน้ำตาลธรรมดาซึ่งเป็นสารประกอบของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน อัตราส่วนระหว่างสององค์ประกอบสุดท้ายเกือบจะเท่ากับในน้ำ...
พจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron
- - คาร์บอนิลซัลไฟด์ COS เป็นก๊าซไวไฟสูง ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น ทำให้กลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ -50.2 °C แข็งตัวที่ -138.2 °C เอส ยู ละลายได้ดีในคาร์บอนไดซัลไฟด์ โทลูอีน แอลกอฮอล์...
ใหญ่ สารานุกรมโซเวียต
- - สารประกอบเคมีฮาโลเจนที่มีธาตุอื่น...
พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่
- - เฮไลด์ pl. สารประกอบฮาโลเจนกับธาตุอื่น...
พจนานุกรมเอฟรีโมวา
- - ฮาโลเจน "ides, -ov, หน่วย h. -n"...
พจนานุกรมการสะกดคำภาษารัสเซีย
- - เฮไลด์ สารประกอบของฮาโลเจนกับธาตุอื่น ๆ ที่พบในธรรมชาติในรูปของแร่ธาตุ มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง...
พจนานุกรม คำต่างประเทศภาษารัสเซีย
"คาร์บอนเฮไลด์" ในหนังสือ
ฟอสฟอรัสเฮไลด์
จากหนังสือ ยาและพิษ [ประสาทหลอนและสารพิษ สัตว์และพืชมีพิษ] ผู้เขียน เปตรอฟ วาซิลี อิวาโนวิชฟอสฟอรัสเฮไลด์ ฟอสฟอรัสออกซีคลอไรด์เป็นของเหลวที่มีกลิ่นฉุน มันสูบบุหรี่ในอากาศ ไฮโดรไลซ์ด้วยน้ำเพื่อสร้างกรดไฮโดรคลอริกและฟอสฟอริก มีความผันผวนสูง ก้าวร้าว. ไอระเหยจะหนัก ฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์เป็นของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและไม่เสถียร มีความผันผวนสูง เกิดการสูบบุหรี่
ประเภทคาร์บอน
จากหนังสือศิลาอาถรรพ์แห่งโฮมีโอพาธีย์ ผู้เขียน ซิเมโอโนวา นาตาลียา คอนสแตนตินอฟนาประเภทคาร์บอน ประเภทคาร์บอนิกพบบ่อยที่สุดในผู้ป่วยซึ่งไม่ใช่เรื่องบังเอิญ คาร์บอนเป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ และสารทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นอินทรีย์และอนินทรีย์ ขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มีคาร์บอนในองค์ประกอบ
2. เคมีไฟฟ้าของคาร์บอน
จากหนังสือ เคมีเชิงฟิสิกส์: บันทึกการบรรยาย ผู้เขียน Berezovchuk A V2. เคมีไฟฟ้าของคาร์บอน ปัจจุบัน คาร์บอนเนื่องจากมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ ในรูปของกราไฟท์ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารประกอบกราไฟท์คั่นระหว่างหน้า ซึ่งในทางกลับกัน ก็พบการประยุกต์ใช้ในแหล่งกระแสลิเธียม (แบตเตอรี่) ที่ใช้ใน ศาสตร์,
คุณสมบัติทางเคมีของคาร์บอน
คาร์บอนไม่ทำงานและทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนในช่วงเย็นเท่านั้น กิจกรรมทางเคมีเกิดขึ้นเมื่อ อุณหภูมิสูง.
คำเตือน! “คุณสมบัติทางเคมี”
|
C – ตัวรีดิวซ์ C 0 – 4 อี - → C +4 หรือ C 0 – 2 อี - → C +2 |
C – ตัวออกซิไดซ์ ค 0 + 4 อี - → ค -4 |
|
1) ด้วยออกซิเจน C 0 + O 2 t ˚ C → CO 2 คาร์บอนไดออกไซด์ ประสบการณ์ เมื่อขาดออกซิเจน จะเกิดการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์และเกิดคาร์บอนมอนอกไซด์: 2C 0 + O 2 t ˚ C → 2C +2 O 2) ด้วยฟลูออรีน C + 2F 2 → CF 4 3) ด้วยไอน้ำ C 0 + H 2 O t ˚ C →C +2 O + H 2 ก๊าซน้ำ 4) ด้วยออกไซด์ของโลหะ ซี +ฉัน x โอ้ย = บจก 2 + ฉัน C 0 + 2CuO t˚C → 2Cu + C +4 O 2 5) ด้วยกรด - ตัวออกซิไดซ์: C 0 + 2 H 2 SO 4 (เข้มข้น) → C +4 O 2 + 2 SO 2 + 2 H 2 O C 0 + 4 HNO 3 (เข้มข้น) → C +4 O 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O |
1) ก่อรูปคาร์ไบด์ด้วยโลหะบางชนิด 4 อัล + 3 C 0 t ˚ C → อัล 4 C 3 -4 Ca + 2 C 0 t ˚ C → CaC 2 -1 2) ด้วยไฮโดรเจน C 0 + 2H 2 t°C → CH 4 |
การดูดซับ
กระบวนการย้อนกลับคือการปล่อยสารที่ถูกดูดซับเหล่านี้ - การคายการดูดซึม
การประยุกต์ใช้การดูดซับ
การทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก (ในการผลิตน้ำตาล ฯลฯ) สำหรับการป้องกันระบบทางเดินหายใจ (หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ) ในทางการแพทย์ (เม็ด Carbolen) ฯลฯ
การประยุกต์ใช้คาร์บอน
เพชรถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดหินและเจียรโดยเฉพาะ วัสดุแข็ง- เมื่อเจียระไนเพชรจะใช้ทำเครื่องประดับ กราไฟท์ใช้ทำอิเล็กโทรดเฉื่อยและไส้ดินสอ ผสมกับน้ำมันเทคนิคเป็นสารหล่อลื่น ถ้วยใส่ตัวอย่างหลอมทำจากส่วนผสมของกราไฟท์และดินเหนียว กราไฟท์ใช้ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เป็นตัวดูดซับนิวตรอน
โค้กใช้ในโลหะวิทยาเป็นตัวรีดิวซ์ ถ่าน - ในเตาหลอมเพื่อผลิตดินปืน (75% KNO 3 + 13% C + 12% S) สำหรับการดูดซับก๊าซ (การดูดซับ) และในชีวิตประจำวัน คาร์บอนแบล็คถูกใช้เป็นสารตัวเติมยางสำหรับการผลิตสีดำ - หมึกพิมพ์และหมึกพิมพ์ รวมถึงในเซลล์กัลวานิกแห้ง Glassy Carbon ใช้สำหรับการผลิตอุปกรณ์สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงสูง เช่นเดียวกับในการบินและอวกาศ
ถ่านกัมมันต์ดูดซับสารที่เป็นอันตรายจากก๊าซและของเหลว โดยใช้ในการเติมหน้ากากป้องกันแก๊สพิษ ระบบการทำให้บริสุทธิ์ และใช้ในการแพทย์เพื่อรักษาพิษ
ถ่าน
ถ่าน
- ผลิตภัณฑ์คาร์บอนสูงพรุนขนาดเล็กที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของไม้โดยไม่มีอากาศเข้าถึง ใช้ในการผลิตผลึกซิลิคอน คาร์บอนไดซัลไฟด์ โลหะที่เป็นเหล็กและไม่ใช่เหล็ก ถ่านกัมมันต์ ฯลฯ รวมถึงเชื้อเพลิงในครัวเรือน (ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ 31.5-34 MJ/กก.)
งานที่ได้รับมอบหมาย
ลำดับที่ 1. กรอกสมการปฏิกิริยา สร้างสมดุลอิเล็กทรอนิกส์ และระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์สำหรับแต่ละปฏิกิริยา:
C+O 2 (ก.) =
C+O 2 (ไม่เพียงพอ) =
ค + ชม 2 =
ค + ซีเอ =
C + อัล =
คุณสมบัติทางเคมี:ที่อุณหภูมิปกติ คาร์บอนมีความเฉื่อยทางเคมี เมื่ออุณหภูมิสูงเพียงพอ คาร์บอนจะรวมตัวกับองค์ประกอบต่างๆ มากมายและแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์ที่รุนแรง กิจกรรมทางเคมีของคาร์บอนในรูปแบบต่างๆ ลดลงตามลำดับต่อไปนี้: คาร์บอนอสัณฐาน, กราไฟท์, เพชร; ในอากาศจะลุกไหม้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 300-500 °C, 600-700 °C และ 850-1,000 °C ตามลำดับ สถานะออกซิเดชัน +4 (เช่น CO 2), −4 (เช่น CH 4), ไม่ค่อย +2 (CO, คาร์บอนิลของโลหะ), +3 (C 2 N 2);
ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน 1.27 eV; พลังงานไอออไนเซชันระหว่างการเปลี่ยนตามลำดับจาก C 0 เป็น C 4+ คือ 11.2604, 24.383, 47.871 และ 64.19 eV ตามลำดับ ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือสาม
คาร์บอนออกไซด์: 1) คาร์บอนมอนอกไซด์บจก
(เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น เป็นก๊าซไวไฟ ซึ่งจริงๆ แล้วเรียกว่า “กลิ่นคาร์บอนมอนอกไซด์” จริงๆ แล้วเป็นกลิ่นของสารอินทรีย์เจือปน) 1) คาร์บอนมอนอกไซด์ 2 2) คาร์บอนไดออกไซด์
(ไม่เป็นพิษแต่ไม่เอื้อต่อการหายใจ ความเข้มข้นในอากาศสูงทำให้หายใจไม่ออก การขาดคาร์บอนไดออกไซด์ก็เป็นอันตรายเช่นกัน คาร์บอนไดออกไซด์ในร่างกายสัตว์ก็มีความสำคัญทางสรีรวิทยาเช่นกัน เช่น มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมโทนสีของหลอดเลือด) 3)ไตรคาร์บอนไดออกไซด์ 3 ค 2 โอ
(ก๊าซพิษที่มีสีมีกลิ่นฉุน ทำให้หายใจไม่ออก ซึ่งเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรซ์ได้ง่ายภายใต้สภาวะปกติ จนกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ละลายในน้ำ สีเหลือง สีแดง หรือสีม่วง)สารประกอบที่มีอโลหะ
มีชื่อเป็นของตัวเอง - มีเธน, เตตราฟลูออโรมีเทน สินค้าการเผาไหม้ คาร์บอนในออกซิเจน คือ CO และ CO 2 (คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ตามลำดับ) รู้ตัวว่าไม่มั่นคงด้วยอันเดอร์ออกไซด์ คาร์บอน C 3 O 2 (จุดหลอมเหลว −111 ° C จุดเดือด 7 ° C) และออกไซด์อื่น ๆ (เช่น C 12 O 9, C 5 O 2, C 12 O 12)กราไฟต์และคาร์บอนอสัณฐานเริ่มทำปฏิกิริยา ด้วยไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 1200 °C
ด้วยฟลูออไรด์ ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยา
ด้วยน้ำ
ก่อให้เกิดกรดคาร์บอนิกอ่อน - H 2 CO 3 ซึ่งก่อให้เกิดเกลือ - คาร์บอเนตที่แพร่หลายที่สุดในโลกคือแคลเซียมคาร์บอเนต (รูปแบบของแร่ธาตุ - ชอล์ก หินอ่อน แคลไซต์ หินปูน ฯลฯ ) และแมกนีเซียม 43 คำถาม. ซิลิคอนซิลิคอน (Si) –
อยู่ในช่วงที่ 3 กลุ่มที่ 4ซิลิคอนมีอยู่ 2 แบบ คือ แบบสัณฐานและแบบผลึก ซิลิคอนอสัณฐานเป็นผงสีน้ำตาลละลายในโลหะละลาย คริสตัล. ซิลิคอนเป็นผลึกสีเทาเข้มที่มีความมันวาว แข็งและเปราะ
ซิลิคอนประกอบด้วยสามไอโซโทปเคมี. นักบุญ: 2 การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์: 2 1 วินาที 6 3 2 วินาที 2 2p 2 . ส
3p
ซิลิคอนเป็นอโลหะ เกี่ยวกับพลังงานภายนอก
ur-non-silicon มี 4 e ซึ่งกำหนดสถานะออกซิเดชัน: +4, -4, -2 Valency - 2.4 ซิลิคอนอสัณฐานมีปฏิกิริยามากกว่าซิลิกอนแบบผลึก ภายใต้สภาวะปกติ ฟลูออรีนจะทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน: Si + 2F 2 = SiF 4ซิลิคอนทำปฏิกิริยากับส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรฟลูออริกเท่านั้น:
มันมีพฤติกรรมแตกต่างไปจากโลหะ: ใน Zn, Al, Sn, Pb ที่หลอมละลายจะละลายได้ดี แต่ไม่ทำปฏิกิริยากับพวกมัน ซิลิคอนทำปฏิกิริยากับโลหะที่หลอมละลายอื่น ๆ - กับ Mg, Cu, Fe - เพื่อสร้างซิลิไซด์: Si + 2Mg = Mg2Siซิลิคอนเผาไหม้ในออกซิเจน: Si + O2 = SiO2 (ทราย) ur-non-silicon มี 4 e ซึ่งกำหนดสถานะออกซิเดชัน: +4, -4, -2 Valency - 2.4 ซิลิคอนอสัณฐานมีปฏิกิริยามากกว่าซิลิกอนแบบผลึก ภายใต้สภาวะปกติ ฟลูออรีนจะทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน: Si + 2F 2 = SiF 4ใบเสร็จ:
ฟรี ซิลิคอนสามารถหาได้โดยการเผาทรายขาวละเอียดด้วยแมกนีเซียมซึ่งตามทางเคมี ส่วนประกอบคือซิลิคอนออกไซด์เกือบบริสุทธิ์ SiO2+2Mg=2MgO+Si
ซิลิคอน(II)ออกไซด์SiO- สารอสัณฐานคล้ายเรซินภายใต้สภาวะปกติสามารถทนต่อออกซิเจนได้ หมายถึงออกไซด์ที่ไม่ก่อรูปเกลือ SiO ไม่เกิดขึ้นในธรรมชาติ ก๊าซซิลิคอนมอนอกไซด์ถูกค้นพบในเมฆก๊าซและฝุ่นของสื่อระหว่างดวงดาวและบนจุดดับดวงอาทิตย์
สามารถรับซิลิคอนมอนอกไซด์ได้โดยการให้ความร้อนซิลิคอนเมื่อขาดออกซิเจนที่อุณหภูมิ 2Si + O 2 สัปดาห์ → 2SiO หมายถึงออกไซด์ที่ไม่ก่อรูปเกลือซิลิคอนไนไตรด์มีคุณสมบัติทางกลและเคมีกายภาพที่ดี ศักดิ์สิทธิ์คุณ ขอบคุณพันธะซิลิคอนไนไตรด์ คุณสมบัติด้านประสิทธิภาพของวัสดุทนไฟที่มีซิลิคอนคาร์ไบด์ เพอริเลส ฟอร์สเตอไรต์ ฯลฯ ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น วัสดุทนไฟที่ยึดติดด้วยไนไตรด์มีความต้านทานความร้อนและการสึกหรอสูง มีความต้านทานการแตกร้าวได้ดีเยี่ยม และรับสัมผัสเชื้อกับ
, ด่าง, การหลอมละลายที่รุนแรง และไอของโลหะซิลิคอน (IV) คลอไรด์เตตระคลอไรด์
ซิลิคอน - สารไม่มีสีสารเคมี สูตรแมว SiCl 4.ใช้ในการผลิตซิลิคอนอินทรีย์
การเชื่อมต่อ; ใช้ในการสร้างม่านควัน เทคนิค ซิลิคอนเตตระคลอไรด์มีไว้สำหรับการผลิตเอทิลซิลิเกตและละอองลอยซิลิคอนคาร์ไบด์ - อนินทรีย์ไบนารี เคมี สารประกอบซิลิกอนกับคาร์บอน SiC มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบของแร่ที่หายากมาก - moissaniteซิลิคอนไดออกไซด์หรือซิลิกา ur-non-silicon มี 4 e ซึ่งกำหนดสถานะออกซิเดชัน: +4, -4, -2 Valency - 2.4 ซิลิคอนอสัณฐานมีปฏิกิริยามากกว่าซิลิกอนแบบผลึก ภายใต้สภาวะปกติ ฟลูออรีนจะทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน: Si + 2F 2 = SiF 4– การเชื่อมต่อที่มั่นคง
ศรี
กระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ
มันทำปฏิกิริยาโดยการหลอมรวมกับอัลคาลิสและออกไซด์พื้นฐานทำให้เกิดเกลือของกรดซิลิก - ซิลิเกต
ในอุตสาหกรรมซิลิคอนในรูปแบบบริสุทธิ์ได้มาจากการลดซิลิคอนไดออกไซด์ด้วยโค้กในเตาไฟฟ้า: SiO 2 + 2C = Si + 2CO 2ในห้องปฏิบัติการจะได้รับซิลิคอนจากการเผาทรายขาวด้วยแมกนีเซียมหรืออลูมิเนียม: SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si 3 3SiO 2 + 4Al = อัล 2 O 3 + 3Siในห้องปฏิบัติการจะได้รับซิลิคอนจากการเผาทรายขาวด้วยแมกนีเซียมหรืออลูมิเนียม: - อนินทรีย์ไบนารี เคมี สารประกอบซิลิกอนกับคาร์บอน SiC มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบของแร่ที่หายากมาก - moissanite 2 ค 5 ซิลิคอนมีรูปแบบดังต่อไปนี้:
เอช 2 SiO – กรดเมตาซิลิคอน – ซิลิกอนโลหะสองชนิดการค้นพบในธรรมชาติ: แร่ควอตซ์ – SiO2 คริสตัลควอตซ์มีรูปร่างเป็นปริซึมหกเหลี่ยม ไม่มีสีและโปร่งใส เรียกว่าคริสตัลหิน อเมทิสต์เป็นหินคริสตัลสีม่วงที่มีสิ่งเจือปนโทแพซรมควันมีสีน้ำตาล อาเกตและแจสเปอร์ - ผลึก
พันธุ์ของควอตซ์ ซิลิกาอสัณฐานพบได้น้อยและมีอยู่ในรูปของแร่โอปอล Diatomite, Tripoli หรือ Kieselguhr (Ciliate Earth) เป็นรูปแบบดินของซิลิคอนอสัณฐานทั่วไป
สูตรซิลิกอน -
n
H 2 SiO 3 สร้างสารละลายที่มีความอิ่มตัวยิ่งยวดซึ่ง จากผลของการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะเกิดคอลลอยด์
เมื่อใช้สารเพิ่มความคงตัว สามารถรับคอลลอยด์ที่เสถียร (โซล) ได้ พวกมันถูกใช้ในการผลิต หากไม่มีสารเพิ่มความคงตัวเจลจะเกิดขึ้นจากสารละลายซิลิกอนหลังจากการทำให้แห้งคุณจะได้ซิลิกาเจล (ใช้เป็นตัวดูดซับ)ซิลิเกต – เกลือซิลิกอน ซิลิเกตเป็นเรื่องธรรมดาในธรรมชาติเปลือกโลก ประกอบด้วยซิลิกาและซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ (เฟลด์สปาร์ ไมก้า ดินเหนียว แป้งโรยตัว ฯลฯ) หินแกรนิต หินบะซอลต์ และหินอื่นๆ มีซิลิเกต มรกต โทแพซ อะความารีนเป็นผลึกซิลิเกต มีเพียงโซเดียมและโพแทสเซียมซิลิเกตเท่านั้นที่ละลายได้ ส่วนที่เหลือไม่ละลายน้ำ ซิลิเกตมีความซับซ้อน เคมี สารประกอบ: 2 ค 3 เกาลิน อัล 2 - 2SiO 2 ค- 2H หรือ 4 ชม 2 SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si 9 .
อัล 2 - 2H แร่ใยหิน CaO; 3MgO; 4SiO 4 ค 12 .
ur-non-silicon มี 4 e ซึ่งกำหนดสถานะออกซิเดชัน: +4, -4, -2 Valency - 2.4 ซิลิคอนอสัณฐานมีปฏิกิริยามากกว่าซิลิกอนแบบผลึก ภายใต้สภาวะปกติ ฟลูออรีนจะทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน: Si + 2F 2 = SiF 4 CaMgSi
การหลอมรวมของซิลิคอนออกไซด์กับอัลคาลิสหรือคาร์บอเนตแก้วที่ละลายน้ำได้ – โซเดียมและโพแทสเซียมซิลิเกตแก้วเหลว – อค สารละลายโพแทสเซียมและโซเดียมซิลิเกต การใช้งานของมัน สำหรับการผลิตซีเมนต์และคอนกรีตทนกรด ปูนปลาสเตอร์กันน้ำมันก๊าด สีทนไฟอลูมิโนซิลิเกต – ซิลิเกตที่มีอลูมิเนียม (). เฟลด์สปาร์ ไมกาเฟลด์สปาร์ นอกจากซิลิคอนและอลูมิเนียมออกไซด์แล้ว ยังประกอบด้วยโพแทสเซียม โซเดียม และแคลเซียมออกไซด์ไมกา นอกจากซิลิคอนและอลูมิเนียมแล้ว ยังมีไฮโดรเจน โซเดียมหรือโพแทสเซียม และแคลเซียม แมกนีเซียม และเหล็กซึ่งไม่ค่อยพบมากนักหินแกรนิตและ gneisses (หิน) – คอมพ์ จากควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมก้า แตร. หินและแร่ธาตุที่อยู่บนพื้นผิวโลกมีปฏิกิริยากับน้ำและอากาศซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและการทำลายล้าง กระบวนการนี้เรียกว่า.
การผุกร่อนแอปพลิเคชัน: การใช้หินซิลิเกต (หินแกรนิต) ยังไงวัสดุก่อสร้าง
