Углерод

Раздел: 
Русская Химия

26. Углерод

Простое вещество – углерод; латинское название – Carboneum; обозначение – C.

Изотопы углерода охватывают диапазон от 32700 до 41100 электронных секций торовых вихрей.

Титульный атом углерода состоит из 36900 электронных секций.

Атомы углерода по форме своей похожи на атомы бора. Процесс формирования – тот же.

Сначала исходное вихревое кольцо атома складывается в длинный жёлоб с петлями на концах. Затем жёлоб складывается вторично и образует ствол, а в месте перегиба жёлоба возникают вторичные петли.

Вторичные петли – взаимно отталкивающиеся; их присасывающие стороны располагаются снаружи. Расталкиваясь, они расходятся веером.

Полученная фигура одиночного атома углерода может изменять свою форму. Разошедшиеся вторичные петли могут развернуться и слипнуться уже присасывающими сторонами. При этом они вынуждены будут разъединить слипшиеся жёлобы. В конце концов устанавливается некоторое равновесие, когда частично слипшимися оказываются и вторичные петли и жёлобы.

Именно этим одиночный атом углерода отличается от одиночного атома бора, и причиной появления различия является то, что длина вихревого шнура у атома углерода в среднем больше длины шнура атома бора на 3700 электронных секций.

Так же как и у бора, способными к слипанию атома углерода в общем случае могут быть четыре петли и два жёлоба.

Возможности соединения атомов углерода между собою и с атомами других веществ шире, чем у бора. Атомы могут слипаться петлями и жёлобами.

 

Углерод в Природе. Углерод – один из самых распространённых простых веществ на нашей планете. Он является основной составной частью растительного и животного мира.

Антрацит, каменный уголь и бурый уголь состоят в основном из него.

В чистом виде углерод представляет собой обычный древесный уголь или сажу.

Но чаще всего он предстаёт в виде своих разновидностей (разновидности одного и того же простого вещества называются в химии аллотропией).

Одним из аллотропических соединений углерода является графит. Из него делают стержни карандашей.

Цвет графита – от тёмно-серого до чёрного.

Плотность графита равна 2,2 грамма в кубическом сантиметре.

Графит – огнеупорен; изделия из него выдерживают температуру в 3700 градусов.

Он химически стоек; на него не действуют даже кислоты.

Графит проводит электричество, но с большим сопротивлением.

Другим аллотропическим соединением углерода является алмаз.

Кристаллы алмаза бывают бесцветными или с незначительной окраской.

Один кубический сантиметр алмаза весит 3,5 грамма.

Алмаз – самый твёрдый природный материал.

Он способен круто преломлять лучи света.

Алмаз считается полупроводником.

Кристаллы алмаза возникают сами собой в природных условиях, но могут выращиваться искусственно.

Соединения углерода с другими веществами делятся на органические и неорганические.

Основными органическими соединениями являются углеводороды. В некоторые из них входят кислород и азот, и совсем редко – фосфор и сера.

Чистые углеводороды, состоящие только из углерода и водорода, составляют несколько миллионов разновидностей.

Одним из самых мелкомолекулярных углеводородов является метан. Его молекула состоит из одного атома углерода и четырёх атомов водорода: CH4 . Метан входит составной частью в природный газ.

Углеводородным веществом является нефть.

Из неорганических соединений наиболее известен углекислый газ – CO2.

В атмосфере нашей планеты постоянно находится примерно 2,3*1012 тонн этого газообразного вещества.

Он является продуктом горения или медленного окисления горючих материалов.

Огромный объём углекислого газа выбрасывается в атмосферу действующими вулканами.

Углекислый газ способствует круговороту углерода в Природе. Ветер разносит его по всей планете. Под воздействием химических и физических факторов он распадается на углерод и кислород. Углерод накапливается в растениях. После их отмирания они гниют (иногда сгорают), и углерод снова соединяется с кислородом.

Спутником углекислого газа CO2  является угарный газ CO.  Он образуется в процессе горения при недостатке кислорода.

Угарный газ – опасен для человека.

Из других неорганических природных соединений углерода наиболее распространены известняк CaO*CO2 и доломит (CaO*CO2)*(MgO*CO2).

 

Использование углерода.  Уголь и углеводородные соединения всегда были и остаются главными источниками тепловой энергии. Ими отапливаются помещения. Большая часть электростанций работает на этом горючем. На керосине работают двигатели самолётов, на бензине – двигатели автомобилей.

Другим направлением использования углерода является производство синтетических тканей и пластмасс.

В машиностроении широко применяются карбиды – соединения углерода с металлами и неметаллами. Так карбид кремния, называемый карборундом, отличается исключительно высокой твёрдостью, термической и химической стойкостью и используется как абразив при шлифовании деталей.

Из графита изготавливают стержни карандашей.

Обработанный алмаз (бриллиант) идёт на украшение ювелирных изделий.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга