Углерод и его соединения Работу выполнили Ученицы 9 «А» класса Зеленова Алёна Воронцова Анна
Положение в ПС В периодической таблице химических элементов у углерода 6 порядковый номер , он расположен во втором периоде, в IV группе главной подгруппы.
Строение атома На внешнем уровне у углерода 4 электрона , по сравнению с металлами радиус атома малый, с. о. -4, 0, +2, +4, чаще проявляет восстановительные свойства, реже окислительные.
Физические свойства Углерод образует несколько аллотропных модификаций: • Алмаз – очень твердое прозрачное вещество , обладает способностью приломлять и отражать свет. Имеет атомную кристаллическую решетку. Применяется в строительстве, стоматологии, в ювелирном деле. • Графит- вещество тёмно-серого цвета, оставляет след на бумаге, проводит тепло, электрический ток, имеет атомную кристаллическую решетку. • Древесный уголь- вещество с пористой поверхностью, хорошо поглощающее газы и растворённые вещества. • Сажа- вещество чёрного цвета, жирное на ощупь.
Химические свойства • с металлами t 4 Al + 3 C Al 4 C 3 (c) ОВР • с неметаллами C + O 2 CO 2 (c) ОВР C + 2 S CS 2 (с) ОВР • со сложными веществами t C + 2 Cu. O 2 Cu + CO 2
Применение В фармакологии и медицине широко используются различные соединения углерода — производные угольной кислоты и карбоновых кислот, различные гетероциклы, полимеры и другие соединения. Углерод в виде ископаемого топлива: угля и углеводородов (нефть, природный газ) — один из важнейших источников энергии для человечества.
Открытие Углерод был открыт Иоганном Бехером и Георгом Шталем на рубеже 17 -18 века Однако впервые таковым «чистый уголь» был признан Антуаном Лавуазье, исследовавшим процесс сжигания в воздухе и кислороде угля и других веществ.
Соединения Метан CH 4. Представляет собой бесцветный и не имеющий запаха газ, малорастворимый в воде. С химической стороны характеризуется своей большой инертностью. В частности, на него не действуют ни щелочи, ни кислоты. Является простейшим представителем многочисленных соединений углерода с водородом, называемых углеводородами и изучаемых в органической химии. Получают при взаимодействии углерода (аморфного) и водорода при нагревании и в присутствии катализатора. Оксид углерода (II) (угарный газ) CO. В обычных условиях - бесцветный без запаха и вкуса очень ядовитый газ. Ядовитость объясняется тем, что она легко соединяется с гемоглобином крови. Оксид углерода (II) немного легче воздуха. В воде растворим очень мало. С химической стороны характеризуется восстановительными свойствами и склонностью к реакциям присоединения. Образуется в тех случаях, когда сгорание углерода или его соединений идет при недостатке кислорода. Чаще всего получают в результате взаимодействия углекислого газа с раскаленным углем. Цианистый водород (синильная кислота) HCN. Очень летучая бесцветная жидкость со слабым своеобразным запахом и вкусом (горького миндаля). Ядовита. В связанном виде встречается в целом ряде органических соединений, содержащихся в листьях лавра, черешни, персика и др. С водой смешивается в любых соотношениях, образуя цианистоводородную (синильную) кислоту. Ее кислотные свойства выражены крайне слабо, и поэтому она легко выделяется из своих солей действием более сильных кислот. Получают при взаимодействии угарного газа и аммиака. Синильная кислота применяется главным образом для синтезов органических веществ, а ее соли - при добыче золота.
Оксид углерода (IV) CO 2. При обычных условиях - бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом, в полтора раза тяжелее воздуха, не горит и не поддерживает. При сильном охлаждении застывает в белую снегообразную массу. В воде растворим довольно хорошо. При растворении происходит частичное взаимодействие с водой, ведущее к образованию угольной кислоты. В лаборатории получают действием соляной кислоты на Ca. CO 3 (известняк, мрамор). Применяется для производства соды аммиачным способом, для газирования фруктовых соков, вина, пива и других напитков, в сахарной промышленности, в химических лабораториях, для хранения скоропортящихся продуктов, для тушения пожаров. Угольная кислота H 2 CO 3. Слабая кислота. Молекулы угольной кислоты существуют только в растворе. Сероуглерод CS 2. Бесцветная, очень летучая , легко воспламеняющаяся, весьма ядовитая жидкость. Чистый сероуглерод обладает приятным запахом, а загрязненный пахнет весьма неприятно (напоминает запах гнилой капусты). Это очень хороший растворитель для йода, брома, серы, белого фосфора, жиров, смол, резины и других веществ. Почти не растворим в воде, и не реагирует с ней в обычных условиях. Под действием света постепенно разлагается, окрашиваясь в желтый цвет. Получают пропусканием паров серы сквозь слой раскаленного угля. Применяют для экстрагирования (извлечения) подобных веществ из различных природных материалов. Имеет большое значение для промышленности искусственных волокон и используется также для борьбы с вредителями сельского хозяйства.
Нахождение в природе Содержание углерода в земной коре 0, 1 % по массе. Свободный углерод находится в природе в виде алмаза и графита. Основная масса углерода в виде природных карбонатов (известняки и доломиты) , бурые угли каменные угли , горючие сланцы , нефть, горючих природных газов , торф и др. В атмосфере и гидросфере находится в виде СО 2, в воздухе 0, 046 % СО 2 по массе, в водах рек, морей и океанов в ~60 раз больше. Углерод входит в состав растений и животных. В организм человека углерод поступает с пищей. Общее содержание углерода в организме человека достигает около 21 %. Кругооборот углерода в природе включает биологический цикл, выделение СО 2 в атмосферу при сгорании ископаемого топлива, из вулканических газов, горячих минеральных источников, из поверхностных слоев океанических вод, а также при дыхании, брожении, гниении. Биологический цикл состоит в том, что углерод в виде СО 2 поглощается из тропосферы растениями в процессе фотосинтеза. Затем из биосферы он вновь возвращается в геосферу, частично через организмы животных и человека, и в виде СО 2 — в атмосферу. Большинство соединений углерода, и прежде всего углеводороды, обладают ярко выраженным характером ковалентных соединений. В природе встречается минерал шунгит, в котором содержится как твердый углерод (≈25 %), так и значительные количества оксида кремния (≈35 %).
Скачать презентацию Углерод и его соединения Работу выполнили Ученицы 9
Углерод и его соединения.pptx