Химия - Углерод

Введение

  • Углерод - это неметаллический и четырехвалентный элемент.

  • Тетравалентный означает: углерод делает четыре электрона доступными для образования ковалентных химических связей.

  • У углерода есть три изотопа, которые встречаются в природе, а именно 12 C, 13 C и 14 C.

  • Среди них 12 C и 13 C стабильны, но 14 C - радиоактивный изотоп. Период полураспада 14 C составляет около 5730 лет.

Существенные особенности углерода

  • Физические свойства углерода во многом зависят от его аллотропов.

  • Основные аллотропы углерода - графит, алмаз и аморфный углерод.

  • Графит непрозрачный, черный и очень мягкий; следовательно, раньше на бумаге образовывалась полоса.

  • Алмаз очень твердый (самый твердый природный материал) и прозрачный.

  • Графит - хороший проводник электричества.

  • Алмаз - плохой проводник электричества.

  • Углерод, скорее всего, имеет самую высокую точку сублимации среди всех элементов.

Появление углерода

  • По массе углерод является четвертым по распространенности химическим элементом во Вселенной (после водорода, гелия и кислорода).

  • Углерод присутствует в изобилии на Солнце, звездах, кометах и ​​в атмосферах большинства планет.

  • Углерод содержится в атмосфере Земли и растворяется в воде.

  • Углеводороды, такие как уголь, нефть и природный газ, все они содержат углерод.

  • Углерод также содержится в гидратах метана, которые встречаются в полярных регионах и под морем.

  • Некоторые из пород, обогащенных углеродом, - это уголь, известняк, доломит и т. Д.

  • Уголь очень богат углеродом; следовательно, это крупнейший коммерческий источник минерального углерода.

  • На уголь приходится около 4000 гигатонн, или 80% от общего объема ископаемого топлива.

Соединения углерода

  • Ниже приведены основные соединения углерода:

    • Цианоген - CN 2

    • Цианистый водород - HCN

    • Цианамид - CN 2 H 2

    • Изоциановая кислота - HNCO

    • Хлорид цианогена - CNCl

    • Хлорсульфонилизоцианат - CNClO 3 S

    • Цианур хлорид - NCCl 3

    • Сероуглерод - CS 2

    • Карбонилсульфид - OCS

    • Моносульфид углерода - CS

Использование углерода

  • В зависимости от аллотропов углерод используется в различных областях.

  • Углерод - один из важнейших элементов жизни без него, мы не можем представить жизнь на Земле.

  • Ископаемое топливо, а именно метан и сырая нефть (нефть), уголь и т. Д., Используются в повседневной жизни.

  • Графит в сочетании с глиной используется для изготовления «грифеля» карандашей.

  • Древесный уголь также используется в качестве материала для рисования в художественных работах, выплавке чугуна, приготовлении барбекю и т. Д.

  • Алмаз обычно используется в ювелирных изделиях.

  • Промышленные алмазы используются в режущих, сверлильных и полировальных инструментах для обработки металлов и камня.

  • Ископаемые углеводороды и углеродное волокно используются в производстве пластика.