Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Углерод. Нахождение в природе

В природе углерод встречается как в свободном

состоянии (алмаз и графит), так и в соединениях

(каменный и бурый угли, нефть).

В воздухе содержится в виде оксида углерода (IV).

Входит в состав природных карбонатов:

известняка, мрамора, мела СаСО3,

магнезита МgСО3,

доломита МgСO3·СаСО3.

Является главной составной частью органических веществ.

Содержание углерода в земной коре 0,10%.

Углерод. Физические свойства

Углерод в свободном состоянии известен в виде трех

аллотропических модификаций:

алмаза,

графита,

карбина.

Алмаз — прозрачное кристаллическое вещество с очень сильной лучепреломляемостью.

Является самым твердым из всех природных веществ.

Поэтому его используют для резки стекла и для бурения горных пород.

С 1955 года налажено производство искусственных алмазов из графита.

Углерод. Физические свойства

Графит темно-серое кристаллическое вещество, жирное на ощупь.

Хорошо проводит электричество, но хуже, чем

металлы.

Его применяют для производства карандашей, тиглей и электродов (для технического электролиза).

Графитовые электроды часто заменяют дорогостоящие платиновые электроды.

Налажено производство графита искусственным путем из кокса и антрацита.

Резкое различие физических свойств алмаза и

графита обусловлено различием кристаллических

решеток (рис. 1).

Углерод. Физические свойства

а) б)

Рис. 1 – Схема расположения атомов углерода

валмазе (а) и графите (б)

В кристаллической решетке алмаза каждый атом углерода окружен четырьмя другими.

Атомы расположены на одинаковых расстояниях друг от

друга и очень прочно связаны между собой ковалентными связями по четырем направлениям пространства.

Этим объясняется большая твердость алмаза.

Углерод. Физические свойства

У графита атомы углерода расположены

параллельными слоями.

Расстояние между соседними слоями гораздо больше, чем между соседними атомами в слое.

Это обусловливает малую прочность связи между

слоями, а потому графит легко расщепляется.

Карбин черный порошок с включениями более крупных кристаллов со стеклянным блеском.

Синтезирован в 60-х годах советскими учеными.

Кристаллы карбина состоят из цепочек углеродных атомов, соединенных чередующимися одинарными и тройными связями:

– С ≡ С – С ≡ С – С ≡ С – или (– С ≡ С – )n