Вуглець і його властивості

Вуглець (С) – типовий неметал; в періодичній системі знаходиться в 2-му періоді IV групі, головній підгрупі. Порядковий номер 6, Ar = 12,011 а. е. м., заряд ядра +6. Фізичні властивості: вуглець утворює безліч аллотропних модифікацій: алмаз – одне із самих твердих речовин, графіт, вугілля, сажа.

Хімічні властивості: електронна конфігурація: 1s22s22p2. На електронній оболонці атома – 6 електронів; на зовнішньому валентному рівні – 4 електрона. Найбільш характерні ступені окислення: +4, +2 – в неорганічних сполуках, – 4, -2 – в органічних. Вуглець в будь-якому гібридному стані здатний використовувати всі свої валентні електрони і орбіталі. У 4-валентного вуглецю немає неподіленого електронних пар і немає вільних орбіталей – вуглець хімічно відносно стійкий. Характерно кілька типів гібридизації: sp, sp2, sp3. При низьких температурах вуглець інертний, але при нагріванні його активність зростає. Вуглець – хороший відновник, але з’єднуючись з металами і утворюючи карбіди, він виступає окислювачем.

Таким чином виплавляють метал з руди. При дуже високих температурах вуглець реагує з багатьма неметалами. Величезна кількість органічних сполук він утворює з воднем – вуглеводні. У присутності нікелю (Ni) вуглець, реагуючи з воднем, утворює граничний вуглеводень – метан: З + Н2 = СН4.

При взаємодії із сіркою утворює сероуглерод: С + 2S2 = СS2.
При температурі електричної дуги вуглець з’єднується з азотом, утворюючи отруйний газ диціан: 2С + N2 = С2N2?.
У поєднанні з воднем диціан утворює синильну кислоту – НСN. З галогенами вуглець реагує залежно від їх хімічної активності, утворюючи галогеніди. На холоді реагує з фтором: С + 2F2 = СF2.

При 2000 ° C в електропечі вуглець з’єднується з кремнієм, утворюючи карборунд: Si + C = SiC.
Знаходження в природі: вільний вуглець зустрічається у вигляді алмазу і графіту. У вигляді сполук вуглець знаходиться в складі мінералів: крейди, мармуру, вапняку – СаСО3, доломіту – MgCO3? CaCO3; гідрокарбонатів – Mg (НCO3) 2 і Са (НCO3) 2, СО2 входить до складу повітря; вуглець є головною складовою частиною природних органічних сполук – газу, нафти, кам’яного вугілля, торфу, входить до складу органічних речовин, білків, жирів, вуглеводів, амінокислот, що входять до складу живих організмів.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Вуглець і його властивості