Углерод. Свойства и аллотропия.

Слайд 1

Слайд 2

История открытия углерода Углерод является одним из первых химических элементов, который известен человеку. С незапамятных времён человек использовал уголь и сажу. Когда наши предки овладели огнём, а это было около 100 тысяч лет назад, они имели дело с углём и сажей . По всей видимости, люди знакомы очень давно с разновидностями углерода, аллотропными модификациями-алмазом и графитом и каменным углем. Углерод является одним из элементов, имя первооткрывателя которого неизвестно .

Слайд 3

В книге Гитона де Морво , Лавуазье, Бертолле и Фуркруа "Метод химической номенклатуры" (1787) появилось название "углерода" ( carbone ) вместо французского "чистый уголь" ( charbone pur ).

Слайд 4

В 1791 г. английский химик Теннант первым получил свободный углерод; он пропускал пары фосфора над прокаленным мелом, в результате чего образовывался фосфат кальция и углерод. То, что алмаз при сильном нагревании сгорает без остатка, было известно давно. Лавуазье поставил новый опыт по сжиганию алмаза с помощью большой зажигательной машины, пришел к выводу, что алмаз представляет собой кристаллический углерод. Второй аллотроп углерода - графит в алхимическом периоде считался видоизмененным свинцовым блеском и назывался plumbago .

Слайд 5

Углеро́д (химический символ — C) — химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса — 12,011

Слайд 6

Химические свойства углерода В нормальных условиях углерод химически малоактивен, однако при высокой температуре он реагирует со многими веществами. Самой активной формой является аморфный углерод, менее активен графит, самый инертный - алмаз. При нагревании углерод соединяются с кислородом, образуя оксид углерода (IV), или углекислый газ: С + O2 = CO2 При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II), или угарный газ: 2С + О2 = 2СО С водородом углерод соединяется только при высоких температурах и в присутствии катализаторов. В зависимости от температуры образуются различные углеводороды, например, метан: С + 2H2 = CH4 Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом: С + 2S = CS2 С + 2F2 = CF4 2С + N2 = ( CN)2

Слайд 7

Окислительно-восстановительные свойства Углерод - сильный восстановитель. При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород: Н2O + С = СО + Н2 При нагревании углерода с оксидом углерода (IV) образуется угарный газ: С + СО2 = 2СО Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов: 2Fe2O3 + 3С = 4Fe + 3CO2 С металлами или их оксидами углерод образует карбиды: CaO + 3C = CaC2 + СО

Слайд 8

Аллотропия Аллотропные модификации углерода — алмаз и графит.

Слайд 9

Главные отличительные черты алмаза — высочайшая среди минералов твёрдость (но в то же время хрупкость). Алмаз является диэлектриком. Температура плавления алмаза составляет 3700—4000 °C при давлении 11 ГПа. На воздухе алмаз сгорает при 850—1000 °C, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720—800 °C, полностью превращаясь в конечном счёте в углекислый газ. При нагреве до 2000 °C без доступа воздуха алмаз переходит в графит за 15-30 минут. Одним из важных свойств алмазов является люминесценция. Под действием солнечного света и особенно катодных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей алмазы начинают люминесцировать — светиться различными цветами.

Слайд 10

Графит хорошо проводит электрический ток. В отличие от алмаза обладает низкой твёрдостью. Плотность 2,08—2,23 г/см³. Цвет тёмно-серый, блеск металлический. Неплавкий, устойчив при нагревании в отсутствие воздуха. В кислотах не растворяется. Жирный (скользкий) на ощупь. Природный графит содержит 10—12 % примесей глин и окислов железа. При трении расслаивается на отдельные чешуйки (это свойство используется в карандашах).

Слайд 11

Информационные ресурсы http:// www.google.ru/imghp?hl=ru&tab=ii http:// www.chem.msu.su/rus/history/element/C.html http:// alhimikov.net/otkritie_elementov/C.html http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%93%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%82 http:// alhimikov.net/element/C.html http://ru.wikipedia.org/wiki /% D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4