Көмүртек - бул ... көмүртек атомдору. көмүртек Салмагы

жандуу жана жансыз жаратылыш кошулмалардын көп түрдүүлүгүн пайда алат кызыгы, элементтердин бири, көмүр болуп саналат. Бул дагы эле Mendeleev ге ачылган келечеги эмес, өзгөчөлүктөрүн айтып алдын ала элементтин ушунчалык өзгөчө касиеттери бар.

Кийинчерээк ал иш жүзүндө далилденди. Бул ал белгилүү болду - дээрлик бардык адамдар бир бөлүгү болуп саналат, биздин планетабыздагы, башкы биогендик элемент. Мындан тышкары, бардык жагынан кескин айырмаланган түрлөрүн иштеп жаткан жөндөмдүү, ал эми көмүртек атомдору гана турат.

Жалпысынан алганда, айрыкча, бул түзүмүндө көп, ал алар менен бирге болуп, макалада карап аракет кылат.

Carbon: формула жана клетка системасындагы орду

IV мезгил-мезгили менен жайгашкан элементтер көмүртек системасы (жаңы үлгүсү 14 ылайык) топтун негизги топторунда. Анын сериялык номери, 6, жана 12.011 атомдук салмагы. элемент белгиси C маркалоо латын тилинде өзүнүн аталышы көрсөтүлөт - carboneum. көмүртек бар бир нече ар кандай түрлөрү бар. формула ушунчалык ар түрдүү жана белгилүү бир өзгөртүүлөрдү көз каранды.

Бирок, албетте, бир сезим тендемелер атайын өкүлү, жазуу. Жалпысынан алганда, таза түрүндө бир зат, кабыл алынган көмүр молекулярдык формула C индекстөө жок болгондо.

элементтин ачылыш тарыхы

өзү, бул элемент байыркы мезгилдерден бери эле белгилүү болуп калды. Анткени, жаратылыш да абдан маанилүү минералдардын бири - бул көмүр болуп саналат. Ошондуктан, байыркы гректер, римдиктер жана башка элдер сырлар, анткени ал жок болчу.

Бул түрлөрдүн тышкары, ошондой эле Алмаз чалалга колдонгон. узак убакыт бою акыркы менен көбүнчө сыяктуу эле чалалга алынган бирикмелердин курамын анализдеп туруп, татаал жагдайлар көп болгон:

• күмүш, коргошун;
• темир, карбид;
• молибден sulfide.

Алардын баары кара, жада калса, жана структурасы үчүн каралган. Кийинчерээк бул туура эмес ачылып берилген, көмүртек жана бул түрү өзү болуп калды.

1725-жылдан тартып Бриллианттарды ээ ири соода балл, ал эми 1970-жылы, жасалма жол менен аларды жасоо үчүн технологияны өздөштүрүштү. 1779-жылдан бери иш Карла Sheele урматында көмүртекти көрсөтүлгөн химиялык өзгөчөлүктөрүн текшерилет. Бул элементтин жаатындагы маанилүү ачылыштар бир катар башталышы болгон жана анын уникалдуу өзгөчөлүктөрүн түшүндүрүү үчүн негиз болуп калды.

мүнөзүнө жана бөлүштүрүүдө көмүртек изотоптору

Каралып жаткан элементтин карабастан - бир маанилүү аш болумдуу заттар, анын жалпы мазмуну кабыктын салмагы 0,15% түзөт. Бул табият үзгүлтүксүз жүгүртүү, табигый жүгүртүүгө дуушар болуп жаткандыгы менен пайда болот.

Жалпысынан алганда дагы кошулмалары пайдалуу мүнөзү жөнүндө сөз болушу мүмкүн, курамы болгон көмүртек камтыйт. Бул сыяктуу табигый тектер болуп төмөнкүлөр саналат:

• доломиттер жана акиташтар;
• Anthracite;
• тоо мунай;
• жаратылыш газы;
• көмүр;
• мунай;
• лигнит ;
• чым;
• чайыр.

Мындан тышкары, биз жөн гана көмүртек бириккенде бир жай бар жандыктардын тууралуу унутпашы керек. Андан сырткары, алар белоктордун, майлардын, көмүртек, нуклеин кислоталарынын, ошентип, кыйла маанилүү структуралык бир молекула тарабынан түзүлөт. Жалпысынан алганда, таза элементтин 70 кг 15 арзандайт арык дене массасынын өзгөртүү. Ошентип, ар бир адам, жаныбарларды, өсүмдүктөрдү жана башка жаратууларды айтып жок.

Биз карап, анда аба курамын жана суу, башкача айтканда, Суунун, ошондой эле жалпы маанай, формула CO ₂ билдирген ушул көмүр-кычкыл аралашмасы _бар. Кычкыл газы же көмүр кычкыл газы - негизги газдардын бири, аба шайлоочулардын. бул түрүндө 0,046% ы көмүртек массалык үлүшү. More океандардын суусу менен көмүр кычкыл газын эриген.

элементи катары көмүртек атом массалык 12,011 болуп саналат. Бул маани алардын жайылып берген бардык табигый изотоп түрлөрү келип чыккан атомдук салмагы ортосундагы Тандоо, (пайыздарда), ошондой эле эсептелген белгилүү. Ошентип, бул каралып жаткан зат болуп саналат. көмүртектин түрүндө үч негизги изотоп, бар. Алар төмөнкүлөр:

• ¹² C - басымдуу көпчүлүгүн 98.93%, анын массалык үлүшү;
• ¹³ C - 1,07%;
• ¹⁴ C - 5700 жыл ажыроо жарым ажыроо, туруктуу бета-эмитенти.

Себеби, ажыроо жана анын узак мезгил ичинде бир көрсөткүчү болуп саналат геохронологиялык жаштагы үлгүлөрдү, адатта, ажыроо ¹⁴ C, колдонулган аныктоо иш жүзүндө.

элементтин Allotropic өзгөртүү

Көмүртек - жөнөкөй зат түрүндө бир элементи бир нече түрлөрү бар болуп саналат. Башкача айтканда, ал allotropic өзгөртүүлөрдү күндө белгилүү ири пайда кыла алат.

1. Crystal өзгөрүү - атом түрү кезектеги тор менен катуу түзүлүшү түрүндө бар. Бул топ, мисалы, ар түрдүү болуп, төмөнкүлөрдү камтыйт:

• бриллиант;
• fullerenes;
• graphites;
• Карабини;
• lonsdaleite;
• көмүртек талчалары жана түтүк.

Булардын баары ар кандай кристаллдык каша түзүлүшү, алардын бездерин - көмүртек атомуна. Ошондуктан, толугу менен уникалдуу эмес, ушундай касиеттери, да физикалык жана химиялык.

2. Жулдызым түрү - бир табигый бирикмелердин курамында көмүртек атомундагы түрлөрү. Башкача айтканда, ал таза сорттор жок, аз өлчөмдө башка элементтердин кошулмалар менен. Бул топ кирет:

• көмүртекти кошуу;
• таштан, жыгачтан жасалган;
• кара;
• Carbon Nanofoam;
• Anthracite;
• айнек;
• Техникалык баа материал.

Ошондой эле түшүндүрүп көргөзмөгө касиеттерин кристаллдык каша түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүн айкалыштыруу.

3. кластерлердин түрүндө көмүртек бириккенде. Мындай түзүлүшү, атомдор атайын көңдөй ички куранды жабык турган, суу же башка элементтердин тоголокту толугу менен толтурулат. мисалдар:

• көмүртек nanocone;
• astralenes;
• Dicarbon.

кайдыгерлигинен көмүртектин физикалык касиеттери

Улам allotropic өзгөртүүлөрдү ар көмүртектин кээ бир жалпы физикалык касиеттери кыйын бөлөт. Жеӊил белгилүү бир түрү жөнүндө сөз болот. Мисалы, башаламан көмүр төмөнкү өзгөчөлүктөргө ээ.

1. бардык түрлөрүн жүрөгү - структурасы сортун майда бүртүкчөлүү.
2. Жогорку жылуулук кубаттуулугу.
3. Жакшы дирижер касиеттери.
4. жөнүндө Carbon тыгыздыгы 2 г / см ^3.
5. 1600 С жогору жылытылат кийин ⁰ өткөөл чалалга калыптарга болот.

Майда, көмүрү жана таш түрлөрү көп өнөр жай максаттары үчүн колдонулат. Алар таза идеологиялык түрүндө көмүртекти өзгөртүү бир көрүнүшү эмес, бирок, абдан көп бар.

кристаллдык көмүр

атомдор ырааттуу байланыштуу болгон ар кандай түрлөрү, зат үзгүлтүксүз кристаллдарды пайда кылат - бул көмүртек бир нече жолдору бар. төмөнкү өзгөртүүлөрдү түзүүнүн натыйжасында.

1. Diamond. Түзүлүшү - төрт тетраэдр менен байланышкан куб. Натыйжада, байланыштар химиялык байланыштар максималдуу толтурулушу жана күчтүү ар бир атом. Бул көмүр тыгыздыгы жана физикалык касиеттерин түшүндүрөт 3300 кг / м ^3. Жогорку, катуулук, аз бир жылуулук, электр өткөрүү жоктугу - бул кристалл каша түзүлүшүнүн натыйжасы болуп саналат. техникалык өндүрүлгөн алмаздар бар. жогорку температуранын таасири менен бир кысымы астында төмөнкүдөй өзгөртүүлөр жана структурасы боюнча өтүүгө салынууда. Жалпысынан алганда, алмаз эрүү температурасы башкы күч - болжол менен 3500 ⁰ C.
2. Чалалга. атомдор мурдагы заттардын түзүлүшү сыяктуу тизилсе, бирок толтура үч гана шилтемелер кездешет, төртүнчү узак жана анча узак болуп, ал "катмарлар" бурчтуу каша шакек байланыштырат. натыйжасы дети болуп саналат - жумшак, кара тийүү материал майлуу. Бул жакшы электр өткөргүчтүгү жана жогорку эрүү температурасы - 3525 ⁰ C. sublimable - Газ абалындагы катуу тартып укмуштуу, суюктук айланып (3700 ⁰ С температура). Carbon жыштыгы - алмаздын караганда кыйла төмөн 2,26 г / ^см3. Бул алардын түрдүү касиеттери түзөт. Анткени кристаллдык решётканын жана катмарлуу түзүлүшү туткалары жөнөкөй карандаш бар даярдоо үчүн чалалга пайдаланууга мүмкүн. кабырчыктар өткөрүүдө кагазды exfoliate жана кара кагаз боюнча калтырбай.
3. Fullerenes. Ал өткөн кылымдын 80-ачык эле. Алар канча көмүртек ичи бош борбору бар атайын жабык дөмпөк курамында тыгыз байланышкан кайсы бир өзгөртүүнү билдирет. Ал эми кристаллдай колому - бир polyhedron, туура уюштуруу. атомдорунун саны да болуп саналат. fullerene С мыкты белгилүү түрү _60. Бул материалды үлгүлөрү изилдөөлөрдө табылган:

• метеориттер;
• чөкмөлөр;
• folguritov;
• shungites;
• газ түрүндө камтылган мейкиндик.

Алар көркөм пайдалуу касиеттерин бир катар ээ бери кристаллдык көмүртек бардык түрлөрү, практикалык мааниге ээ.

Reactivity

Молекулалык көмүртек, анын туруктуу түзүмүн улам бир аз Reactivity бар. гана атом энергиясын кошумча маалымат жооп мүмкүн даярдоо жана буу сырткы деңгээл электрондорду аргасыз. Бул убакыт болуп барабар жана valency 4. Демек, бар жана кошулма жана кычкылдануу мамлекеттик + 2, + 4, - 4.

Дээрлик бардык аллергиясы бар, мисалы металлдар жана металл сыяктуу жөнөкөй заттар менен, жогорку температуранын таасири астында пайда болот. Viewed элементи кычкылдандыруу агент жана кыскартуу агенти да болушу мүмкүн. Бирок, алар өз металлургия жана башка тармактарда бул арызынын негизинде касиеттери өзгөчө катуу айтты эле.

Жалпысынан алганда, химиялык өз ара кирип жөндөмдүүлүгү, үч себеби көз каранды:

• көмүр чачуу;
• allotropic өзгөртүү;
• жооп температурасы.

Ошентип, кээ бир учурларда, төмөнкү заттар менен өз ара байланышта:

• металл эместер (суутек, кычкылтек);
• металлдар (алюминий, темир, кальций, ж.б.);
• металл оксиддер жана алардын туздары.

Менен кислоталар жана ликер галогендер менен жооп эмес, өтө сейрек кездешет. көмүртектин абдан маанилүү касиеттери - жөндөмү бири-бири менен көп тизмек. Алар чынжыр түрүндөгү жайгашуусу эске жабык болот. миллиондогон Бүгүн санынын органикалык кошундулардын түзүү, бери. Көмүртек, суутек - бул эки кошулмалар элементи болуп саналат. Ошондой эле түзүлүшү да кычкылтек, азот, күкүрт, галогендер, канал жана башка металлдарды башка атомдорду камтышы мүмкүн.

Негизги кошундулар жана алардын мүнөздөмөсү

көмүртек камтыган курамында канча түрдүү кошулма бар. Булардын Formula атактуу - CO ₂ - көмүр кычкыл газы. Ошентсе да, кошумча оксидинин, CO бар - газ же көмүр кычкылы жана nedooksid C ₃ Оо, _2.

активдүү элементти камтыйт туздар, арасында таралган кальций жана магний, карбонаттар болуп саналат. Ошентип, кальций карбонаты түрүндө жаратылышта табылган эле, аталышы синонимдердин бир катар:

• бор;
• мрамор;
• акиташ;
• доломит.

жегич жер металлдар карбонаттык мааниси алар сталактит жана сталагмиттерден жана жер астындагы суулардын түзүү жараянына активдүү катышуучулары экенин иш жүзүндө көрсөткөн.

Карбон кислотасы - бул көмүртек түзөт дагы бир зат. Анын формула - H ₂ CO _3. Бирок, шарттуу түрдө, бул өтө эле туруксуз жана чечим дароо көмүр кычкыл газы менен сууга бузат. Ошон үчүн, бир гана анын туздары белгилүү, бирок бул чечим менен, өзү эмес.

көмүртек галогениддер - түздөн-түз синтезделиши гана өтө жогорку температура жана аз түшүм боюнча сыяктуу эле, негизинен, кыйыр жол менен алынат. көбүнчө бири - ЛЧК ₄ - көмүртектин тетрахлориди. дем менен уулануу себеп болушу мүмкүн болгон уулуу зат. алмаштыруу радикалдуу photochemical көзкараштар менен алынган суутек атомдорунун метан менен.

Металл carbides - көмүртек татаал, аны кычкылдануу абалын 4. Ошондой эле бор жана кремний менен бирикмелердин мүмкүн болушу болгон. The негизги мүлк айрым металл carbides (алюминий, Тунгстен, титан, ниобий, тантал, hafnium) - жогорку күч-кубат жана улуу электр өткөргүчтүк. Бор Аксайдын B ₄ C - алмаздын кийин катуу бири (9,5 Mohs). Бул кошундулар көркөм, ошондой эле көмүр булактарынын химиялык өнөр жайы (суу менен кальций, карбид иштөөчү жана пайда алып келет пайдаланылат кальций гидроксиди).

Көптөгөн металл эритмелери көмүртек менен өндүрүлүүдө кыйла ошону менен, алардын сапатын жана тактоолорду жогорулатуу (болот - темир жана көмүртектин эритмеси).

Жеке көңүл көптөгөн органикалык көмүр татаал, анда ал - ар түрдүү структуралардын узун тизмектерди ошол эле атомдор менен байланыштуу болот негизги элемент. Аларга төмөнкүлөр кирет:

• алкандар;
• алкендер;
• арена;
• белоктор;
• кычкылдар;
• нуклеин кислоталары;
• спирттер;
• карбон кислотасы жана заттардын башка сабактар.

Көмүрдү колдонуу

көмүртек бириккенде жана адам өмүрү анын allotropic өзгөртүүлөрдү мааниси өтө жогору. Сиз, көпчүлүк глобалдык тармактарынын айрым чакырып бул чындык ачык-айкын болот.

1. Бул элемент адам энергияны кабыл алынган күйүүчү бардык түрүн түзөт.
2. Металлургиялык өнөр жайы, алардын кошулмаларынан металлдарды өндүрүү үчүн күчтүү төмөндөткөн реагент болуп көмүртекти колдонот. көп карбонаттык катары колдонулган бар.
3. Курулуш жана химиялык өнөр жайы жаңы заттардын синтези жана керектүү буюмдар алуу үчүн көмүр кошулмалардын көп керектейт.

Ошондой эле, мисалы сыяктуу экономиканын секторлорун, төмөнкүлөрдү камтыйт:

• өзөктүк өнөр жайы;
• зергер буюмдарын жасоо;
• жабдуулар (майлоо, жогорку температурасы тигелде, карандаши, ж.б.);
• тоо тектеринин геологиялык жашы аныктоо - ажыроо изилд ¹⁴ C;
• Көмүртек - чыпкасы түзүүдө пайдаланылышы мүмкүн сонун адсорбент.

Табияттагы Cycle

табиятта көмүртек азыркы массалык, дүйнө жүзү боюнча .L жумуштун ар бир экинчи жүзөгө ашырылат ар дайым айлампасынын, кирет. Алсак, аба көмүр булагы - CO ₂ өсүмдүктөр соруп жана башка бардык жандыктар дем алуу учурунда бошотулган. жагдайда бир жолу, дагы бир жолу жеп, ошондуктан цикл улантууда. Мындай учурда, кырылып органикалык калдыктар барат жана релиз жана топтолушу боюнча көмүр боюнча жана жер, андан кийин кайсы жерде кайра-оту менен тирүү организмдердин жана заряддан салып жана атмосфера катары газ.