Презентация на тему Карбон

нанотрубки





Штучні:
●карбіт
●лантануїд
●графен
●карботоменупрофіт
●бінотроксіцин
●аморфний вуглець у вигляді сажі і деревного вугілля.
Вуглець утворює

декілька алотропних видозмін:

і лонсдейліт

дотик, дуже м'яка маса з металевим блиском. При кімнатній

температурі і нормальному тиску (0,1 Мн/м2, або 1кгс/см2) графіт термодинамично стабільний. . При атмосферному тиску і температурі біля 3700°С графіт переганяється.

кубічні межацентрировані ґрати: а=3,560. При кімнатній температурі і нормальному

тиску алмаз метастабільний. Помітне перетворення алмаза в графіт спостерігається при температурах вище за 1400°С у вакуумі або в інертній атмосфері.

за 10,5 Мн/м2 (1051 кгс/см2) і температурах вище за

3700(З.
Для твердого вуглеводу (кокс, сажа, деревне вугілля) характерно також стан з неврегульованою структурою “аморфний" вуглевод, який не являє собою самостійної модифікації; в основі його будови лежить структура мелкокристаллического графіту.
Нагрівання деяких різновидів “аморфного" вуглеводу вище за 1500-1600(З без доступу повітря викликає їх перетворення в графіт. Фізичні властивості “аморфного" вуглеводу дуже сильно залежать від дисперсності часток і наявності домішок. Щільність, теплоємність, теплопровідність і електропровідність “аморфного" вуглеводу завжди вище, ніж графіту.
Карбін отриманий штучно. Він являє собою мелкокристаллический порошок чорного кольору (щільність 1,9 - 2 г/см3). Побудований з довгих ланцюжків атомів С, укладених паралельно один одному.
Лонсдейліт знайдений в метеоритах і отриманий штучно; його структура і властивості остаточно не встановлені.

Алмаз і графіт майже не вступають в хімічні реакції.

Вони можуть реагувати лише з чистим киснем і тільки за дуже високої температури.
Аморфний вуглець, а також вугілля за звичайної температури досить інертні, але при сильному нагріванні їх активність різко зростає і вуглець безпосередньо сполучається з багатьма елементами. Так, при нагріванні на повітрі вугілля горить, утворюючи діоксид вуглецю
C + O2 = CO2
При недостатньому доступі кисню повітря він частково згоряє до монооксиду вуглецю CO, в якому вуглець двовалентний:
2C + O2 = 2CO
Коли через розжарене вугілля пропускати пари сірки, то утворюється сіковуглець:
C + 2S = CS2
При високій температурі вугілля досить сильний відновник. Воно віднімає кисень від оксидів багатьох металів. Наприклад:
2CuO + C = 2Cu + CO2↑
Через цю здатність, вугілля широко застосовують у металургії для добування металів із руд.
Ступені окислення +4, −4, рідко +2 (З, карбіди металів), +3 (C2N2, галогенциани); спорідненість до електрона 1,27 еВ; енергія іонізації  при послідовному переході від С0 до С4+ відповідно 11,2604, 24,383, 47,871 і 64,19 еВ.
Органічні сполуки
Завдяки здатності вуглецю утворювати полімерні ланцюжки , існує величезний клас з'єднань на основі вуглецю, яких значно більше, ніж неорганічних. Найбільші групи: вуглеводні, білки, жири  та ін.

Для карбону характерне утворення чотирьох ковалентних зв'язків, зумовлене збудження

зовнішньої електронної оболонки до стану 2sp3. Тому карбон здатний в рівній мірі як притягати, так і віддавати електрони.
У сполуках карбон проявляє ступені окислення -4; +2; +4. Атомний радіус 0,77Á, ковалентні радіуси 0,77Á, 0,67Á, 0,60Á відповідно в одинарному, подвійному і потрійному зв'язках; іонної радіус С4- 2,60А, С4+ 0,20А. При звичайних умовах карбон хімічно інертний, при високих температурах він сполучається з багатьма елементами, виявляючи сильні відновні властивості.

і повільно окислюються тільки дуже сильними окислювачами
“Аморфний" карбон реагує

з фтором при кімнатній температурі, графіт і алмаз - при нагріванні.
При температурах вище за 1000°С карбон взаємодіє з багатьма металами, даючи карбіди. Всі форми карбону при нагріванні відновлюють оксиди металів з утворенням вільних металів (Zn, Cd, Cu, Pb і інш.) або карбідів (CaC2, Mo2C, WC, TaC і інш.). Карбон реагує при температурах вище за 600 - 800°С з водяною парою і оксидои карбону (IV) - вуглекислим газом
Всі форми карбону нерозчинні в звичайних неорганічних і органічних розчинниках, але розчиняються в деяких розплавлених металах (наприклад, Fe, Ni, Co).

своїй поверхні різні гази і деякі речовини з розчинів.

Адсорбція відбувається поверхнею вугілля, тому воно здатне поглинати (адсорбувати) тим більшу кількість речовин, чим більша його сумарна поверхня, тобто чим більше воно подрібнене або пористе. Пористість, а разом з тим і адсорбційна здатність деревного вугілля різко збільшується при попередньому нагріванні в струмені водяної пари. При цьому пори вугілля очищаються від смолистих речовин і його внутрішня поверхня дуже збільшується. Таке вугілля називається активованим.
Активоване деревне вугілля широко використовують у цукровому виробництві для очистки цукрового сиропу від домішок, що надають йому жовтого забарвлення, в спиртовому виробництві для очистки винного спирту від сивушних олій, в деяких виробництвах для вловлювання парів цінних летких речовин — бензину, ефіру, сірковуглецю, бензолу тощо з наступним видаленням їх при нагріванні.
У першу світову війну активоване вугілля за пропозицією академіка М. Д. Зелінського було застосовано в протигазах для захисту органів дихання від отруйних газів, зокрема від хлору, який німці застосували в 1915 р. проти французьких військ. Активоване вугілля як адсорбент застосовується і в сучасних протигазах.

як мастило при особливо високих або низьких температурах.

напиленням володіють шліфувальні насадки бормашин. Крім цього, ограновані алмази

— діаманти використовуються як дорогоцінне камення в ювелірних прикрасах. Завдяки рідкості, високим декоративним якостям і збігом історичних обставин, діамант незмінно є найдорожчим дорогоцінним каменем. Виключно висока теплопровідність алмазу (до 2000 Вт/м·К) робить його перспективним матеріалом для напівпровідникової техніки в якості підкладок для процесорів. Але відносно висока ціна (близько 50 доларів/грам) і складність обробки алмазу обмежують його застосування в цій галузі.

вуглецю — похідні вугільної кислоти та карбонових кислот, різні

гетероцикли, полімери та інші сполуки. Так, карболен (активоване вугілля), застосовується для абсорбції та виведення з організму різних токсинів; графіт (у вигляді мазей) — для лікування шкірних захворювань; радіоактивні ізотопи вуглецю — для наукових досліджень (радіовуглецевий аналіз).