Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Углерод. Физические свойства

По твердости карбин превосходит графит, но значительно уступает алмазу.

Обладает полупроводниковыми свойствами.

При нагревании до 2800oС без доступа воздуха превращается в графит.

Уголь. При термическом разложении органических соединений образуется черный графит, или уголь.

Он представляет собой тонкоизмельченный графит.

Наиболее важными сортами угля являются кокс,

древесный уголь и сажа.

Кокс получается при нагревании каменного угля без

доступа воздуха.

Применяется при выплавке чугуна в доменных печах.

Углерод. Физические свойства

Древесный уголь получается при обугливании

древесины (нагревании без доступа или при незначительном доступе воздуха).

Применяется в качестве топлива в доменных печах,

вагранках, в кузнечных горнах; для получения черного

пороха, поглощения газов, а также в быту.

Сажа получается из углеводородов (природного газа, ацетилена, скипидара и др.) путем сжигания их при

ограниченном доступе воздуха или путем термического разложения в отсутствие воздуха.

Применяется как наполнитель в производстве резины, а также для изготовления черных красок и

сапожной ваксы.

Углерод. Физические свойства

Углерод в виде любой аллотропической модификации не имеет запаха и вкуса. Очень трудно плавится.

Не растворяется во всех обычных растворителях, растворяется лишь в некоторых расплавленных металлах, например в

железе.

При охлаждении такого раствора вновь кристаллизуется в виде графита.

Природный углерод как элемент состоит из двух изопотов:

126 С(98,892%) и 136 С(1,108%).

Кроме того, в атмосфере обнаружены незначительные примеси радиоактивного изотопа: 146 С.

Последний получают искусственным путам, и широко применяют в научных исследованиях.

Углерод. Химические свойства

Соединения углерода с металлами называются

карбидами.

С железом углерод образует карбид железа Fе3С.

Большое практическое значение имеет карбид

кальция СаС2, который получается нагреванием

оксида кальция (извести) СаО и кокса в электропечах:

СаО+3С = СаС2 +СО2 ↑.

При обработке карбида кальция водой получается

ацетилен: Са2С+2Н2О = Са(ОН)2 +С2Н2 ↑.

Углерод. Химические свойства

С водородом уголь в присутствии никелевого

катализатора и при нагревании образует метан – основную составную часть природных горючих

При высоких температурах уголь – сильный

восстановитель.

Он восстанавливает железо, медь, цинк, свинец и другие металлы из их оксидов, что широко

используется при получении этих металлов.

Например:

2ZnO +C = 2Zn +CO2 ↑.