close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Распространение углерода -

код для вставкиСкачать
© 2011 Nikolas entertainment
МЕНЮ
•
•
•
•
•
•
Общие сведения
История
Распространение углерода
Круговорот углерода
Изотопный состав
Многоликий углерод (алмаз, лонсдейлит,
графит, стеклоуглерод, фуллерены, нанотрубки,
графен, карбин, аморфный углерод)
• Химические свойства
Общие сведения
Углерод
• Атомная масса природной
смеси изотопов 12,0107 г/моль
• Степени окисления -4;-2;2;4
• Электроотрицательность 2,55
• Плотность 2,25 г/см3 (графит)
История
В конце XVII в. Иоганн Бехер и Георг
Шталь выдвинули теорию
флогистона. Эта теория признавала
наличие в каждом горючем теле
особого элементарного вещества —
невесомого флюида — флогистона,
улетучивающегося в процессе
горения. Так как при сгорании
большого количества угля остается
лишь немного золы, флогистики
полагали, что уголь — это почти
чистый флогистон.
Георг Шталь
Иоганн
Бехер
История
Позднейшие флогистики,
Реомюр, Бергман и другие, уже
начали понимать, что уголь
представляет собой элементарное
вещество. Однако впервые
таковым «чистый уголь» был
признан Антуаном Лавуазье. Под
названием «Carbone» углерод
фигурирует в «Таблице простых
тел» в «Элементарном учебнике
химии» Лавуазье.
Антуан Лоран Лавуазье
История
В 1791 году английский химик
Теннант первым получил
свободный углерод; он
пропускал пары фосфора над
прокаленным мелом, в
результате чего образовывался
фосфат кальция и углерод.
В 1799 году Гитон де Морво
путем осторожного нагревания
превратил алмаз в графит, а
затем в угольную кислоту.
Распространение углерода
Углерод входит в состав
растений и животных (до
18%)
Содержится в атмосфере и
гидросфере в виде оксидов.
В земле содержится в
чистом виде и минералах.
Занимает четвертое место
среди элементов по
распространенности.
Круговорот углерода
Изотопный состав
Углерод имеет два
стабильных изотопа — 12C и 13C.
Изотоп 14C образуется
в атмосфере из
атмосферного азота под
действием космического излучения.
Его период полураспада 5700 лет. На
образовании и распаде 14С основан
метод радиоуглеродного
датирования.
Обнаружены также нестабильные
8C-11C и 14C-22C
Многоликий углерод
Углерод — вещество с самым большим
количеством аллотропических
модификаций (обнаружено 8).
Электронные орбитали атома углерода
могут иметь различную геометрию, в
зависимости от степени гибридизации
его электронных орбиталей.
• Тетраэдрическая sp3-гибридизация
(алмаз, лонсдейлит)
• Тригональная sp2-гибридизация
(графит, графен)
• Дигональная sp-гибридизация
(карбин)
Алмаз
Алмаз ( др.-греч. ἀδάμας «несокрушимый»)
Главные отличительные черты алмаза —
высочайшая среди минералов твёрдость,
наиболее высокая теплопроводность среди
всех твёрдых тел 900—2300 Вт/(м·К),
большие показатели
преломления и дисперсия. У алмаза очень
низкий коэффициент трения по металлу на
воздухе — всего 0,1, что связано с
образованием на поверхности кристалла
тонких газовых плёнок, играющих роль
смазки.
Лонсдейлит
Лонсдейлит
или алмаз гексагональный
открыт в 1966 году.
Установлено, что
специально обработанный
лонсдейлит - самый
прочный на сегодняшний
день материал, на 58%
прочнее алмаза.
Графит
• Графит (от др.греч. γράφω — пишу).
Структура слоистая, легко
отслаиваются чашуйки. Слои
кристаллической решётки
могут по-разному
располагаться относительно
друг друга, образуя целый
ряд политипов. Графит
хорошо проводит тепло и
электричество.
Стеклоуглерод
Стеклоуглерод состоит из чистого
углерода с небольшой примесью
высокомолекулярных углеводородов.
Его структура сложна и сходна
с фуллеренами. Благодаря этому он
химически нейтрален и устойчив к
коррозии при
воздействии кислот, щелочей и
растворителей.
Тигель из стеклоуглерода
В инертном газе или в вакууме
стеклоуглерод не разрушается и не
плавится при нагревании до 3000 °C.
Фуллерены
Молекулы С60 и С70
обнаружены в 1985
году. Искусственно
синтезированы
фуллерены и их
изомеры от С20 до
С540.
Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки —
это
протяжённые цилиндрически
е структуры диаметром от
одного до нескольких
десятков нанометров ,
состоящие из одной или
нескольких свёрнутых в
трубку графитовых плоскост
ей.
Предполагается использовать
для изготовления
сверхпрочных материалов.
Графен
Графен является
двумерным кристаллом,
состоящим из одиночного
слоя атомов углерода,
собранных в
гексагональную решётку с
sp2 связью.
Возможно применение в
наноэлектронике и для
хранения водорода в
графане CnHn
Лист графена
Карбин
Карбин — линейный полимер
углерода. В молекуле карбина
атомы углерода соединены в
цепочки поочередно либо тройными
и одинарными связями (полииновое
строение), либо постоянно
двойными связями
(поликумуленовое строение). Это
вещество впервые получено
советскими химиками В. В.
Коршаком, А. М. Сладковым, В. И.
Касаточкиным и Ю. П.
Кудрявцевым в начале 60-х гг.
Аморфный углерод
Сажа и уголь – пример
аморфного углерода.
Уголь - топливо,
краситель и наполнитель
для пластмасс. Сырье для
адсорбента.
Сажа используется как
красящий пигмент.
Химические свойства
Углерод - малоактивен, на холоде
реагирует только со фтором; химическая
активность проявляется при высоких
температурах.
С + 2F2 = CF4
Восстановительные свойства
Восстановительные свойства
1) с кислородом
C + O2 = CO2 углекислый газ
при недостатке кислорода наблюдается неполное сгорание:
2C + O2 = 2CO угарный газ
3) с водяным паром
C + H2O = СO + H2 водяной газ (t°=1200, кат)
4) с оксидами металлов
C + 2CuO = 2Cu + CO2 (t°)
5) с кислотами - окислителями:
C + 2H2SO4(конц.) = СO2 + 2SO2 + 2H2O
С + 4HNO3(конц.) = СO2+ 4NO2 + 2H2O
Окислительные свойства
1) с некоторыми металлами образует
карбиды
4Al + 3C = Al4C3
Ca + 2C = CaC2
2) с водородом
C + 2H2 = CH4
Органические соединения
Способность углерода
образовывать полимерные цепочки –
основы «скелетов» органических
соединений. Среди
них: углеводороды, белки и жиры.
Соединения углерода составляют
основу земной жизни, а их свойства
во многом определяют спектр
условий, в которых подобные формы
жизни могут существовать. По числу
атомов в живых клетках доля
углерода около 25%, по массовой
доле - около 18%.
Благодарим за просмотр!
Автор презентации:
Фалалеев Н.С.
ГОУ СОШ №224, 11 «А»
FalalevN@yandex.ru
NikolasEnt.narod.ru
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
139
Размер файла
2 595 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа