Carbon - bu ... karbon atomları. karbon Çəki

üzvi və qeyri-üzvi təbiət birləşmələri böyük bir sıra təşkil edə ən təəccüblü elementləri, biri karbon edir. Bu hələ Mendeleyev böyük gələcəyi qeyd etmək deyil, hələ açıqlanmır xüsusiyyətləri proqnozlaşdırılır bir element belə qeyri-adi xüsusiyyətləri var.

Sonradan praktikada təsdiq edilmişdir. Bu məlum oldu ki, o, - tamamilə bütün insanların bir hissəsi bizim planet baş biogen element. Bundan başqa, bütün hallarda kökündən fərqlənir, lakin karbon atomları yalnız ibarətdir formaları mövcud bilən.

Ümumiyyətlə, xüsusilə bu quruluşu onları və məqalə baxmaq üçün çalışacağıq, çox var.

Carbon: formula və mobil sistemində mövqeyi

qrup, əsas alt (yeni nümunə 14 əsasən) IV yerləşən elementlər karbon dövri sistemi. Onun seriya nömrəsi 6, və 12.011 atom çəkisi. carboneum - element əlamətidir C Marking latın adını göstərir. karbon mövcud olan bir neçə müxtəlif formaları var. formula bu qədər müxtəlif və xüsusi dəyişikliklər asılıdır.

Lakin, bir reaksiya tənliklər, əlbəttə, xüsusi təmsil yazmaq. Ümumiyyətlə, təmiz formada bir maddə, endeksleme olmadan qəbul karbon molekulyar formula C olduqda.

element kəşf tarixi

Özü, bu element ən qədim zamanlardan məlum olub. Bütün sonra, təbiətdə ən əhəmiyyətli minerallar bir - bu kömür edir. Buna görə də, qədim yunanlar, romalılar və digər xalqların sirlərini, o deyildi.

Bu növ yanaşı, almaz və qrafit istifadə olunur. uzun müddət keçən ilə tez-tez kimi kimi qrafit qəbul birləşmələrin tərkibi təhlil etmədən, mürəkkəb hallar bir çox idi:

• gümüş güllə;
• dəmir carbide;
• molibden sulfidin.

Onların hamısı qara boyalı edilmişdir və belə qrafit hesab edilmişdir. Daha sonra bu anlaşılmazlıq aydınlıq edilib və karbon bu formada özünü olmuşdur.

1725-ci ildən brilyant əldə böyük kommersiya dəyəri, və 1970-ci ildə süni onları istehsal texnologiyası mənimsəmiş. 1779-ci ildən, iş Karla Sheele sayəsində karbon göstərir ki, kimyəvi xassələri araşdırdı. Bu element sahəsində əhəmiyyətli kəşflər bir sıra başlanğıcı idi, və onun bütün unikal xüsusiyyətləri aydınlaşdırılması üçün əsas oldu.

təbiət və paylanması karbon izotopların

Baxmayaraq sözügedən element ki, - bir əsas qida, onun ümumi məzmunu qabığının çəkisi 0,15% təşkil edir. Bu davamlı dövriyyədə Təbiət təbii dövriyyəsi məruz ki, baş verir.

Ümumiyyətlə daha birləşmələri tərkibində karbon olan bir mineral təbiəti, qeyd edilə bilər. Bu kimi təbii rocks var:

• Dolomites və əhəngdaşları;
• antrasit;
• şist neft;
• təbii qaz;
• kömür;
• neft;
• linyit ;
• torf;
• bitum.

Bundan əlavə, biz sadəcə karbon birləşmələri bir depo var canlıların haqqında unutmaq lazım deyil. Bütün sonra, onlar zülal, yağlar, karbohidratlar, nuklein turşuları və beləliklə, ən mühüm struktur molekul ilə formalaşır. Ümumiyyətlə, təmiz element 70 kq 15 falls arıq bədən kütləvi dönüşüm. Və hər kəs, heyvanlar, bitkilər və digər canlılar qeyd etmək deyil.

Nəzərə alsaq hava tərkibi bütövlükdə ki su, hidrosferası və atmosfer, formula CO ₂ ifadə karbon-oksigen indiki bir qarışıq _var. Dioksid və ya karbon - əsas qazların bir hava tərkib. 0.046% -i karbon bu formada kütləvi fraksiya. Daha okeanların sularında karbon həll.

ünsürü olaraq karbon atom kütləvi 12,011 edir. Bu dəyər, bütün təbii baş verən izotop növ atom çəkilər arasında hesab orta kimi hesablanır (faizi kimi) onların yayılması verilir ki, məlumdur. Belə ki, sözügedən maddə var. karbon şəklində üç əsas izotop var. Onlar:

• ¹² C - 98,93% əksəriyyəti onun kütləvi fraksiyası;
• ¹³ C - 1,07%;
• ¹⁴ C - 5700 il radioaktiv yarım-həyat, sabit beta-emitter.

adətən, çünki tənəzzül onun uzun müddət, bir göstəricisidir radioaktiv izotop ¹⁴ C, istifadə geochronological yaşlı nümunələri müəyyən Təcrübədə.

element allotropic dəyişiklik

Carbon - sadə maddə şəklində bir element bir neçə formada mövcud deyil. Yəni, bu, allotropic dəyişikliklər sayı günə məlum ən böyük təşkil edə deyil.

1. Crystal variasiya - atom növü müntəzəm qəfəs ilə möhkəm quruluşu şəklində mövcuddur. Bu qrup kimi növ daxildir:

• brilyant;
• fullerenes;
• graphites;
• karabin;
• lonsdaleite;
• karbon liflər və boru.

Bütün bu müxtəlif kristal qəfəs quruluşu olan qovşaqlarının - karbon atomu. Beləliklə, tamamilə unikal deyil, oxşar xassələri, həm də fiziki və kimyəvi.

2. Amorf formaları - müəyyən təbii birləşmələrin tərkibində karbon atom formaları. Yəni, bu, təmiz növ deyil və az miqdarda digər elementlərin çirkləri ilə edir. Bu qrup daxildir:

• karbon aktivləşdirilmiş;
• daş və ağac;
• qara;
• Carbon Nanofoam;
• antrasit;
• glassy;
• Texniki grade material.

Onlar həmçinin izah və nümayiş xassələri kristal qəfəs quruluşu xüsusiyyətləri birləşdirir.

qruplar şəklində 3. Carbon birləşmələr. atomları xüsusi içiboş daxili uyğunlaşdırılması ilə bağlıdır ki, belə bir quruluş, su və ya digər elementləri nuclei ilə doldurulur. nümunələr:

• karbon nanocone;
• astralenes;
• Dikarbon.

amorf karbon fiziki xassələri

Due allotropic dəyişikliklər müxtəlif karbon bəzi ümumi fiziki xassələri çətindir ayrılması. Asan xüsusi forma haqqında danışmaq. Məsələn, amorf karbon aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir.

1. bütün formalarının qəlbində - qrafit növ xırdadənəli.
2. High istilik tutumu.
3. Yaxşı dirijor xassələri.
4. 2 q / sm ³ Carbon ^sıxlığı.
5. 1600 C yuxarıda qızdırılıb zaman ⁰ keçid qrafit qəliblər baş verir.

His, kömür və daş növ geniş sənaye məqsədləri üçün istifadə olunur. Onlar təmiz formada karbon değiştirmeyle təzahürüdür deyil, lakin bu, çox böyük məbləği var.

kristal karbon

maddə atomları ardıcıl bağlı olan müxtəlif növ müntəzəm kristallarının formalaşması - karbon bir neçə yolu vardır. aşağıdakı dəyişikliklər meydana gəlməsi nəticəsində.

1. Diamond. Struktur - kub dörd tetrahedrons bağlıdır. Nəticədə, kovalent kimyəvi istiqrazlar maksimum doyma və güclü hər atom. Bu karbon sıxlığı 3300 kq / m ³ fiziki xassələri izah ^edir. High sərtlik, aşağı xüsusi istilik, elektrik keçiriciliyi olmaması - bütün bu kristal qəfəs quruluşu nəticəsidir. texniki istehsal brilyant var. yüksək temperatur təsiri və müəyyən təzyiq altında aşağıdakı modifikasiyası qrafit keçid formalaşır. 3500 ⁰ C - Ümumiyyətlə, almaz ərimə nöqtəsi gücü kimi yüksək
2. Qrafit. atomları əvvəlki maddələrin strukturu kimi təşkil edilir, lakin doyma yalnız üç links baş verir və dördüncü o, "qat" altıbucaqlı şəbəkəli üzüklər birləşdirir, daha uzun və daha az davamlı olur. nəticəsidir ki, qrafit - yumşaq, qara touch material yağlı. Yaxşı elektrik keçiriciliyi və yüksək ərimə temperaturu var - 3525 ⁰ C sublimable - qaz dövlət bərk olan sublimirilləşdirilmiş (3700 ⁰ C temperaturda) maye yan. Carbon sıxlığı - 2.26 g / ^cm3, almaz daha çox aşağıdır. Bu, onların fərqli xüsusiyyətləri düşür. Çünki kristal qəfəs laylı quruluşu tutacaqları sadə qələm var istehsal qrafit istifadə etmək mümkündür. apararkən lopa kağız aşındırır və qara kağız üzərində bir iz buraxın.
3. Fullerenes. Bu, yalnız ötən əsrin 80-ci illərində açıq idi. Onlar karbonlar bir oyuq mərkəzi olan xüsusi qapalı qabarıq strukturu qarşılıqlı olan bir dəyişiklik, təmsil edir. Və the forma the kristal - bir polyhedron, the doğru təşkilat. atomların sayı hətta. fulleren C ₆₀ ən məşhur _forması. Bu material nümunələri işlərdə tapıldı:

• Meteorites;
• çöküntülər;
• folguritov;
• shungites;
• qaz şəklində olan yer.

Onlar incəsənət faydalı xüsusiyyətləri bir sıra malik bəri kristal karbon Bütün növ praktik əhəmiyyət kəsb edir.

reaktivlik

Molekulyar karbon onun stabil konfiqurasiya görə aşağı aktivliyə malikdir. mümkün edilməsi yalnız atom əlavə enerji məlumatlandırılması və buxar xarici səviyyəli elektron məcbur reaksiya. bu dəfə Buna görə də 4 valent bərabər olur, bu oksidləşmə dövlət + 2 birləşmələri, + 4, var - 4.

Demək olar ki, bütün belə metallar və nonmetals kimi sadə maddələr reaksiyalar, yüksək temperatur təsiri altında baş verir. Baxılanlar element oksidləşdirici agent və azaldılması agent də ola bilər. Lakin sonuncu xassələri onun metallurgiya və digər sahələrdə bu proqram əsasında, xüsusilə güclü ifadə var idi.

Ümumiyyətlə, kimyəvi qarşılıqlı daxil etmək imkanı üç faktordan asılıdır:

• karbon dispersiya;
• allotropic dəyişiklik;
• reaksiya temperatur.

Belə ki, bəzi hallarda, aşağıdakı maddələrlə qarşılıqlı:

• nonmetals (hidrogen, oksigen);
• metallar (alüminium, dəmir, kalsium, və s.);
• metal oksidləri və onların duzları.

halogens ilə reaksiya vermir turşuları və alkaliler ilə çox nadir. karbon ən mühüm xassələri - qabiliyyəti bir-biri ilə uzun zəncirlər yaratmaq. Onlar loop forma budaq daxil ləğv edilə bilər. milyonlarla üzvi birləşmələrin formalaşması, bu gün sayı ildən. karbon, hidrogen - bu iki birləşmələri element əsasında. Həmçinin strukturu da oksigen, azot, kükürd, halogens, fosfor və digər metalların digər atomları daxil ola bilər.

Əsas birləşmələr və onların xarakteristikası

karbon ehtiva tərkibində çox müxtəlif birləşmələr var. Formula Bunlardan ən məşhur - CO ₂ - karbon dioksid. Lakin, əlavə oksid ilə, CO var - qazından və ya karbon qazı və nedooksid C ₃ O _2.

aktiv element daxildir duzları arasında, ən ümumi kalsium və maqnezium karbonat var. şəklində təbiətdə olan kimi Belə ki kalsium karbonat, adı eş bir sıra var:

• təbaşir;
• mərmər;
• əhəngdaşı;
• dolomit.

qələvi torpaq metal karbonatlar əhəmiyyəti onlar sarkıt və eni və yeraltı formalaşması prosesində fəal iştirakçıları olmasına özünü.

Karbon turşusu - bir karbon təşkil başqa mürəkkəb. Onun formula - H ₂ CO _3. Lakin, ənənəvi formada, bu, çox qeyri-sabit və dərhal həll karbon dioksid və suya decomposes. Buna görə də, yalnız onların duzları tanınan, lakin bir həll olaraq, özü deyil.

karbon halojenürleri - Birbaşa syntheses yalnız çox yüksək temperatur və aşağı gəlir var kimi, əsasən dolayı vasitələrlə əldə edilir. ən ümumi biri - CCL ₄ - karbon tetrachloride. inhalyasiya ilə zəhərlənmə səbəb ola bilər ki, bir zəhərli mürəkkəb. əvəz radikal fotokimyəvi reaksiyalar ilə əldə hidrogen atomları Metanda.

Metal karbidləri - bu da bir oksidləşmə dövlət 4 bor və silisium ilə birliklərin mümkün mövcudluğu olan karbon mürəkkəb. bir metal carbides (alüminium, volfram, titan, niobium, tantal, hafnium) əsas mülkiyyət - yüksək gücü və əla elektrik keçiriciliyi. Bor carbide B ₄ C - almaz sonra bərk biri (9.5 Mohs). Bu birləşmələr (su ilə kalsium karbid asetilen və formalaşmasına gətirib çıxarır karbohidrogen mənbələri kimi sənət, həm də kimya sənayesində istifadə olunur kalsium hidroksid).

Bir çox metal ərintiləri (- dəmir və karbon bir aşqarlanmış poladdan) əhəmiyyətli dərəcədə bununla karbon istifadə edərək keyfiyyətli və spesifikasiyası artan istehsal.

Fərdi diqqət çox üzvi karbon mürəkkəb olan it - müxtəlif strukturlarının uzun zəncirlər eyni atomları ilə bağlı ola bilər ki, bir fundamental element. Bunlar:

• Alkanlı;
• Alkenes;
• arena;
• zülallar;
• karbohidratlar;
• nuklein turşuları;
• spirtlər;
• karbon turşuları və maddələrin bir çox digər siniflər.

karbon istifadə

karbon birləşmələri və insan həyatının onun allotropic dəyişikliklər mənası çox yüksəkdir. Siz ən qlobal sənaye bəzi zəng aydın bu həqiqətdir ki, edə bilərsiniz.

1. Bu element bir şəxs enerji alır olan qalıq yanacaqların bütün növ təşkil edir.
2. Metallurgiya sənayesi onların birləşmələri metalların istehsal güclü azaldılması agent kimi karbon istifadə edir. geniş karbonatlar kimi istifadə olunur.
3. Tikinti və kimya sənayesi yeni maddələrin sintezində və tələb məhsulları almaq üçün karbon birləşmələri böyük miqdarda istehlak.

Həmçinin iqtisadiyyatın belə sektorları daxildir:

• nüvə sənayesi;
• zərgərlik edilməsi;
• avadanlıq (yağlama, yüksək temperatur crucibles, qələm, və s.);
• süxurların geoloji yaş müəyyən - radioaktiv izləyici ¹⁴ C;
• karbon - filter istehsalı üçün istifadə edilə bilər, gözəl adsorbent.

təbiət Cycle

Təbiətdə karbon indiki kütləvi, dünyanın cyclically hər ikinci həyata daimi dövrü daxil edilir. Belə ki, atmosfer karbon mənbəyi - CO ₂ bitkilər sorulur və bütün digər canlıların tənəffüs zamanı azad edilir. atmosfer sonra yenidən sorulur, və dövrü davam edir. karbon azad və sonra yenidən yaşayan orqanizmlər tərəfindən sorulur və bir qaz kimi atmosferə buraxıldı torpaq, onun toplanması Beləliklə extinction üzvi qalıqları nəticələri.