Презентация, доклад по химии на тему Углерод

на внешнем энергетическом уровне
…2S22P2 – строение внешнего энергетического уровня

для завершения внешнего энергетического уровня атом может отдавать 4 электрона:
С0 - 4е → С+4, выступает в роли восстановителя

для завершения внешнего энергетического уровня атом может принимать 4 электрона:
С0 + 4е → С-4, выступает в роли окислителя

решетки:
алмаз – объемная тетраэдрическая решетка
графит – плоскостная атомная решетка
карбин - линейная решетка
фуллерен – экзотическая модификация в виде футбольных мячей

проводит электрический ток, плохо проводит тепло, Можно получить из графита при p > 50 тыс. атм; t° = 1200°C.  
Применение
  Шлифовальный порошок, буры, стеклорезы, после огранки - бриллианты.  

электрический ток; атомы углерода образуют слои из шестичленных колец; между слоями действуют межмолекулярные силы.
  Применение  
Электроды, карандашные грифели, замедлитель нейтронов в ядерных реакторах, входит в состав некоторых смазочных материалов.  

нагревании переходит в графит.

Модель молекулы фуллерена

- выделение этих поглощённых веществ - десорбция.  
Применение адсорбции
  Очистка от примесей (в производстве сахара и др.), для защиты органов дыхания (противогазы), в медицине (таблетки "Карболен") и др.  

в одном замке, во время беседы с хозяином этого замка случилось следующее:
Герцог не верил, что алмаз состоит из углерода. Он снял свой перстень с алмазом и сказал: «Сожгите его, тогда поверю!» И, когда увидел результат, воскликнул: «Удивительно, мой алмаз испарился!»
На что ученые ему твердо ответили: «Не испарился, а сгорел!»
Был у герцога алмаз и не стало его….
Вот что значит не верить ученым!

активность проявляется при высоких температурах.
Восстановительные свойства
Взаимодействие с избытком кислорода:
C0 + O2  →   C+4O2
При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II)
2C0 + O2  →  2C+2O
Взаимодействие с фтором:
С + 2F2 → CF4
с водяным паром
C0 + H2O  →  С+2O + H2
с оксидами металлов
C0 + 2CuO    → 2Cu + C+4O2
с кислотами – окислителями:

  C0 + 2H2SO4(конц.) → С+4O2 + 2SO2 + 2H2O
С0 + 4HNO3(конц.) → С+4O2 + 4NO2 + 2H2O




 

4Al + 3C0 → Al4C3
Ca + 2C0 → CaC2-4
с водородом
C0 + 2H2 → CH4

Углерод – это особый химический элемент, он основа многообразия органических соединений, из которых построены все живые организмы на нашей планете.

3. приготовление черной краски
4. Очистка веществ 5. производство бензина 6. получение резины
7. Получение карбида кальция 8. получение иск. алмазов 9. в медицине
10. Составная часть крема для обуви

воде, растворим в органических растворителях, ядовит,
t°кип = -192°C; t пл. = -205°C.  

C + O2→ CO2 CO2 + C → 2CO
 
В лаборатории - термическим разложением муравьиной или щавелевой кислоты в присутствии H2SO4(конц.):
  HCOOH → H2O + CO H2C2O4 → CO2↑ + H2O + CO↑

оксид. 
Взаимодействие с кислородом
2C+2O + O2 → 2C+4O2↑ 
Взаимодействиес оксидами металлов
C+2O + CuO → Сu + C+4O2↑ 
Взаимодействие с хлором (на свету)
CO + Cl2  →  COCl2(фосген) 
Реагирует с расплавами щелочей (под давлением)
  CO + NaOH → HCOONa
(формиат натрия)

O=C=O

углекислый газ, бесцветный, без запаха,
растворимость в воде – в 1V H2O растворяется
0,9 V CO2 (при нормальных условиях);
тяжелее воздуха;
t°пл.= -78,5°C
(твёрдый CO2 называется "сухой лёд");
не поддерживает горение.    

CaCO3  →  CaO + CO2↑
 
Действием сильных кислот на карбонаты и гидрокарбонаты:
  CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑  

и основаниями, образуя соли угольной кислоты
  Na2O + CO2 → Na2CO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
NaOH + CO2 → NaHCO3
 При повышенной температуре может проявлять
окислительные свойства
  С+4O2 + 2Mg  →   2Mg+2O + C0
  Качественная реакция - помутнение известковой воды:
  Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3↓+ H2O
(белый осадок)
При длительном пропускании CO2 через известковую воду осадок исчезает, т.к. нерастворимый карбонат кальция переходит в растворимый гидрокарбонат:

CaCO3 + H2O + CO2→ Сa(HCO3)2

существует только в водном растворе:   CO2 + H2O ↔ H2CO3
Двухосновная:
H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
HCO3- ↔ H+ + CO32-
Характерны все свойства кислот.
Cредние соли - карбонаты
Кислые соли - гидрокарбонаты (HCO3-).
Карбонаты и гидрокарбонаты могут превращаться друг в друга:
  2NaHCO3  →  Na2CO3 + H2O + CO2↑
Na2CO3 + H2O + CO2 → 2NaHCO3

CuCO3 → CuO + CO2↑
Качественная реакция - "вскипание" при действии сильной кислоты:
  Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑
CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑