Х. 1-1. Углерод — модификации, окисление.

Изменено: 29.03.2015 Posted on
  1. Углерод (с.493)

Свободный углерод встречается в виде двух простых веществ — алмаза и графита.* С большей или меньшей натяжкой (ввиду наличия примесей) к этим двум формам можно прибавить и третью — так назы­ваемый аморфный углерод, простейшим представителем которого является древесный уголь. По своим внешним свойствам алмаз резко отличается от других модификаций. Он имеет плотность 3,5 г/см3 и является самым твердым из всех минералов. Наиболее чистые алмазы бесцветны и прозрачны. Графит представляет собой серую, имеющую металлический блеск и жирную на ощупь массу с плотностью 2,2 г/см3. В противоположность алмазу он очень мягок — легко царапается ног­тем и при тренин оставляет серые полосы на бумаге. «Аморфный» угле­род по свойствам довольно близок к графиту. Плотность его колеблется обычно в пределах 1,8 — 2,1 г/см3. У не­которых разновидностей «аморфного» углерода очень сильно выражена спо­собность к адсорбции (т. е. погло­щению на поверхности) газов, паров и растворенных веществ.

uglerod

Рис. Х-1 Диаграмма состояния угле¬рода.

Как видно из схемы рис. Х-1, трой­ной точке на диаграмме состояния уг­лерода отвечает температура около 3700 °С и давление около 110 атм. Поэтому при нагревании под обычным давлением (в отсутствие воздуха) уг­лерод не плавится, а возгоняется. 4-33 В обычных условиях углерод весь­ма инертен. Напротив, при достаточно высоких температурах он становится химически активным по отношению к большинству металлов и многим металлоидам. «Аморф­ный» углерод значительно более реакционноспособен, чем обе основные формы этого элемента.34

При нагревании «аморфного» углерода на воздухе он энергично взаимодействует с кислородом, причем по реакции С + О2 = СО2 + 94ккал образуется двуокись углерода (иначе, углекислый газ). Алмаз и графит сгорают лишь в чистом кислороде и при достаточно высоких температурах (700 — 800 °С). В лабораторных условиях СО2 удобно по­лучать действием соляной кислоты на СаСО3 (известняк, мрамор) по реакции:

2НС1 = СаС12 + СО2↑ + Н2О

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *