Pamokos santrauka "Anglies atomo struktūra. Anglies atomo valentinės būsenos"

Anglis yra bene pagrindinis ir nuostabiausias cheminis elementas Žemėje, nes jos pagalba susidaro didžiulis kiekis įvairių junginių, tiek neorganinių, tiek organinių. Anglis yra visų gyvų būtybių pagrindas, galime sakyti, kad anglis kartu su vandeniu ir deguonimi yra mūsų planetos gyvybės pagrindas! Anglis turi įvairių formų, kurios nėra panašios nei savo fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis, nei išvaizda. Bet visa tai yra anglis!

Anglies atradimo istorija

Anglis žmonijai buvo žinoma nuo seniausių laikų. Grafitą ir anglį naudojo senovės graikai, o deimantai buvo naudojami Indijoje. Tiesa, panašios išvaizdos junginiai dažnai buvo painiojami su grafitu. Tačiau grafitas senovėje buvo plačiai naudojamas, ypač rašant. Net jo pavadinimas kilęs iš graikiško žodžio „grapho“ – „rašau“. Grafitas dabar naudojamas pieštukuose. Pirmą kartą deimantais Brazilijoje pradėta prekiauti XVIII amžiaus pirmoje pusėje, nuo to laiko buvo aptikta daug telkinių, o 1970 metais buvo sukurta dirbtinio deimantų gamybos technologija. Tokie dirbtiniai deimantai naudojami pramonėje, o natūralūs – papuošaluose.

Anglis gamtoje

Didžiausias anglies kiekis surenkamas atmosferoje ir hidrosferoje anglies dioksido pavidalu. Atmosferoje yra apie 0,046 % anglies, o Pasaulio vandenyne yra ištirpusi dar daugiau.

Be to, kaip matėme aukščiau, anglis yra gyvų organizmų pagrindas. Pavyzdžiui, 70 kg sveriančiame žmogaus kūne yra apie 13 kg anglies! Tai tik viename asmenyje! O anglies taip pat yra visuose augaluose ir gyvūnuose. Taigi apsvarstykite...

Anglies ciklas gamtoje

Allotropinės anglies modifikacijos

Anglis yra unikalus cheminis elementas, kuris sudaro vadinamąsias alotropines modifikacijas, arba, paprasčiau tariant, įvairias formas. Šios modifikacijos skirstomos į kristalines, amorfines ir klasterių pavidalo.

Kristalų modifikacijos turi taisyklingą kristalinę gardelę. Šiai grupei priklauso: deimantas, fulleritas, grafitas, lonsdaleitas, anglies pluoštai ir vamzdeliai. Didžioji dauguma kristalinių anglies modifikacijų yra pirmoje vietoje reitinge „Kiečiausios medžiagos pasaulyje“.

Alotropinės anglies formos: a) lonsdaleitas; b) deimantas;
c) grafitas; d) amorfinė anglis; e) C60 (fullerenas); e) grafenas;
g) vienasienis nanovamzdelis

Amorfines formas sudaro anglis su mažomis kitų cheminių elementų priemaišomis. Pagrindiniai šios grupės atstovai: anglis (akmuo, mediena, aktyvuota), suodžiai, antracitas.

Sudėtingiausi ir pažangiausi junginiai yra anglies junginiai klasterių pavidalu. Klasteriai yra speciali struktūra, kurioje anglies atomai yra išdėstyti taip, kad sudarytų tuščiavidurę formą, kuri iš vidaus užpildyta kitų elementų, pavyzdžiui, vandens, atomais. Šioje grupėje nėra daug atstovų, įskaitant anglies nanokonusus, astralenus ir dikarboną.

Grafitas – deimanto „tamsioji pusė“.

Anglies panaudojimas

Anglis ir jos junginiai turi didelę reikšmę žmogaus gyvenime. Pagrindinės kuro rūšys Žemėje – gamtinės dujos ir nafta – susidaro iš anglies. Anglies junginiai plačiai naudojami chemijos ir metalurgijos pramonėje, statyboje, mechaninėje inžinerijoje ir medicinoje. Allotropinės modifikacijos deimantų pavidalu naudojamos papuošaluose, fulleritas ir lonsdaleitas raketų moksle. Iš anglies junginių gaminami įvairūs tepalai mechanizmams, techninei įrangai ir daug daugiau. Šiuo metu pramonė neapsieina be anglies;

Laikoma anglies junginių chemija, tačiau, atiduodama duoklę istorijai, vis dar vadinama organine chemija. Todėl labai svarbu išsamiau apsvarstyti šio elemento atomo struktūrą, jo formuojamų cheminių ryšių pobūdį ir erdvinę kryptį.

Cheminio elemento valentingumas dažniausiai nustatomas pagal nesuporuotų elektronų skaičių. Anglies atomas, kaip matyti iš elektronų grafinės formulės, turi du nesuporuotus elektronus, todėl jiems dalyvaujant gali susidaryti dvi elektronų poros, kurios atlieka du kovalentinius ryšius. Tačiau organiniuose junginiuose anglis yra ne dvivalentė, o visada keturvalentė. Tai galima paaiškinti tuo, kad sužadintame (gavus papildomą energiją) atome 2p elektronai susiporuoja ir vienas iš jų juda į 2p orbitą:

Toks atomas turi keturis nesuporuotus elektronus ir gali dalyvauti kuriant keturis kovalentinius ryšius.

Kad susidarytų kovalentinis ryšys, vieno atomo orbitalė turi sutapti su kito atomo orbitale. Be to, kuo didesnis sutapimas, tuo stipresnis ryšys.

Vandenilio molekulėje H2 kovalentinis ryšys susidaro dėl s-orbitalių persidengimo (3 pav.).

Atstumas tarp vandenilio atomų branduolių arba jungties ilgis yra 7,4 * 10 -2 nm, o jo stipris 435 kJ/mol.

Palyginimui: fluoro F2 molekulėje kovalentinis ryšys susidaro dėl dviejų p-orbitalių persidengimo.

Fluoro-fluoro jungties ilgis yra 14,2 10 -2 nm, o jungties stiprumas (energija) yra 154 kJ/mol.

Cheminiai ryšiai, susidarantys persidengiant elektronų orbitalėms išilgai ryšio linijos, vadinami α ryšiais (sigma ryšiais).

Ryšio linija yra tiesi linija, jungianti atomų branduolius. B-orbitalių atveju galimas tik vienas persidengimo būdas – susidarant a jungtims.

p-orbitalės gali persidengti, sudarydamos a-jungtis, taip pat gali sutapti dviejuose regionuose, sudarydamos kitokio tipo kovalentinį ryšį - dėl „šoninio“ persidengimo:

Cheminiai ryšiai, susidarę dėl „šoninio“ elektronų orbitalių persidengimo už ryšio linijos, ty dviejuose regionuose, vadinami n-ryšiais (pi-ryšiais).

Nagrinėjamas jungties tipas būdingas etileno C2H4 ir acetileno C2H2 molekulėms. Bet apie tai daugiau sužinosite kitoje pastraipoje.

1. Užrašykite anglies atomo elektroninę formulę. Paaiškinkite kiekvieno jame esančio simbolio reikšmę.

Kokios yra boro, berilio ir ličio atomų elektroninės formulės?

Padarykite elektronines grafines formules, atitinkančias šių elementų atomus.

2. Užsirašykite elektronines formules:

a) natrio atomas ir Na + katijonas;

b) magnio atomas ir Mg 2+ katijonas;

c) fluoro atomas ir F-anijonas;

d) deguonies atomas ir O2-anijonas;

e) vandenilio atomas ir H + ir H - jonai.

Padarykite elektronų grafines formules elektronų pasiskirstymui tarp šių dalelių orbitų.

3. Koks cheminio elemento atomas atitinka elektroninę formulę 1s 2 2s 2 2p 6?

Kurie katijonai ir anijonai turi tą pačią elektroninę formulę? Parašykite elektronų grafinę atomo ir šių jonų formulę.

4. Palyginkite ryšių ilgį vandenilio ir fluoro molekulėse. Kas lemia jų skirtumą?

5. Azoto ir fluoro molekulės yra dviatomės. Palyginkite juose esančių atomų cheminių ryšių skaičių ir pobūdį.

Pamokos turinys pamokų užrašai remiančios kadrinės pamokos pristatymo pagreitinimo metodus interaktyvios technologijos Praktika užduotys ir pratimai savikontrolės seminarai, mokymai, atvejai, užduotys namų darbai diskusija klausimai retoriniai mokinių klausimai Iliustracijos garso, vaizdo klipai ir multimedija nuotraukos, paveikslėliai, grafika, lentelės, diagramos, humoras, anekdotai, anekdotai, komiksai, palyginimai, posakiai, kryžiažodžiai, citatos Priedai tezės straipsniai gudrybės smalsiems lopšiai vadovėliai pagrindinis ir papildomas terminų žodynas kita Vadovėlių ir pamokų tobulinimasklaidų taisymas vadovėlyje vadovėlio fragmento atnaujinimas, naujovių elementai pamokoje, pasenusių žinių keitimas naujomis Tik mokytojams tobulos pamokos kalendorinis planas metams; Integruotos pamokos

ANGLYS, C (a. anglis; n. Kohlenstoff; f. carbone; i. carbono) yra Mendelejevo periodinės sistemos IV grupės cheminis elementas, atominis skaičius 6, atominė masė 12,041. Natūrali anglis susideda iš 2 stabilių izotopų mišinio: 12 C (98,892 %) ir 13 C (1,108 %). Taip pat yra 6 radioaktyvieji anglies izotopai, iš kurių svarbiausias yra 14 C izotopas, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 5,73,10 3 metai (šis izotopas nuolat nedideliais kiekiais susidaro viršutiniuose atmosferos sluoksniuose dėl 14 N branduolių apšvitinimas neutronais nuo kosminės spinduliuotės).

Anglis buvo žinoma nuo seniausių laikų. Mediena buvo naudojama metalams iš rūdų atgauti, o deimantas – kaip... Anglies, kaip cheminio elemento, pripažinimas siejamas su prancūzų chemiko A. Lavoisier (1789) vardu.

Anglies modifikacijos ir savybės

Yra žinomos 4 kristalinės anglies modifikacijos: grafitas, deimantas, karbinas ir lonsdaleitas, kurios labai skiriasi savo savybėmis. Karbinas yra dirbtinai pagaminta anglies atmaina, kuri yra smulkiai kristaliniai juodi milteliai, kurių kristalinė struktūra pasižymi ilgomis anglies atomų grandinėmis, esančiomis lygiagrečiai viena kitai. Tankis 3230-3300 kg/m3, šiluminė talpa 11,52 J/mol.K. Lonsdaleitas randamas meteorituose ir gaunamas dirbtiniu būdu; jo struktūra ir fizinės savybės nėra iki galo nustatytos. Angliui būdinga ir netvarkingos struktūros būsena – vadinamoji. amorfinė anglis (suodžiai, koksas, anglis). „Amorfinės“ anglies fizinės savybės labai priklauso nuo dalelių sklaidos ir priemaišų buvimo.

Cheminės anglies savybės

Junginiuose anglis turi oksidacijos laipsnius +4 (dažniausiai), +2 ir +3. Normaliomis sąlygomis anglis yra chemiškai inertiška aukštoje temperatūroje ji susijungia su daugeliu elementų, pasižyminčių stipriomis redukuojančiomis savybėmis. Cheminis anglies aktyvumas mažėja serijoje „amorfinė“ anglis, grafitas, deimantas; Šios rūšies anglies sąveika su atmosferos deguonimi vyksta atitinkamai 300–500 °C, 600–700 °C ir 850–1000 °C temperatūroje ir susidaro anglies dioksidas (CO 2) ir anglies monoksidas (CO). Diksidas ištirpsta vandenyje, sudarydamas anglies rūgštį. Visos anglies formos yra atsparios šarmams ir rūgštims. Anglis praktiškai nesąveikauja su halogenais (išskyrus grafitą, kuris reaguoja su F2 aukštesnėje nei 900°C temperatūroje), todėl jos halogenidai gaunami netiesiogiai. Tarp azoto turinčių junginių didelę praktinę reikšmę turi vandenilio cianidas HCN (vandenilio rūgštis) ir daugybė jo darinių. Esant aukštesnei nei 1000°C temperatūrai, anglis reaguoja su daugeliu metalų, sudarydama karbidus. Visos anglies formos netirpi įprastuose neorganiniuose ir organiniuose tirpikliuose.

Svarbiausia anglies savybė yra jos atomų gebėjimas sudaryti stiprius cheminius ryšius tarpusavyje, taip pat tarp savęs ir kitų elementų. Anglies gebėjimas sudaryti 4 ekvivalentiškus valentinius ryšius su kitais anglies atomais leidžia konstruoti įvairių tipų anglies skeletus (linijinius, šakotus, ciklinius); Būtent šios savybės paaiškina išskirtinį anglies vaidmenį visų organinių junginių, o ypač visų gyvų organizmų, struktūroje.

Anglis gamtoje

Vidutinis anglies kiekis žemės plutoje yra 2,3,10 % (pagal masę); Be to, didžioji anglies dalis yra susitelkusi nuosėdinėse uolienose (1%), o kitose uolienose šio elemento koncentracija yra žymiai mažesnė ir maždaug vienoda (1-3,10%). Anglis kaupiasi viršutinėje dalyje, kur jos buvimas daugiausia siejamas su gyvosiomis medžiagomis (18%), mediena (50%), anglimi (80%), nafta (85%), antracitu (96%), taip pat dolomitais ir kalkakmenis. Yra žinoma per 100 anglies mineralų, iš kurių labiausiai paplitę kalcio, magnio ir geležies karbonatai (kalcitas CaCO 3, dolomitas (Ca, Mg)CO 3 ir sideritas FeCO 3). Anglies kaupimasis žemės plutoje dažnai siejamas su kitų elementų, kurie yra absorbuojami organinių medžiagų ir nusodinami rezervuarų dugne netirpių junginių pavidalu, kaupimu. Vulkaninės veiklos metu ir degant organiniam kurui iš Žemės į atmosferą išmetami dideli CO 2 dioksido kiekiai. Iš atmosferos CO 2 fotosintezės metu sugeria augalai ir ištirpsta jūros vandenyje, taip sudarydamas svarbiausias bendro anglies ciklo Žemėje grandis. Anglis taip pat vaidina svarbų vaidmenį erdvėje; Saulėje anglis pagal gausumą užima 4 vietą po vandenilio, helio ir deguonies, dalyvaujanti branduoliniuose procesuose.

Taikymas ir naudojimas

Svarbiausią nacionalinę ekonominę anglies svarbą lemia tai, kad apie 90% visų pirminių žmonių suvartojamos energijos šaltinių gaunama iš iškastinio kuro. Pastebima tendencija naftą naudoti ne kaip kurą, o kaip žaliavą įvairioms chemijos pramonės šakoms. Mažesnį, bet vis dėlto labai reikšmingą vaidmenį šalies ūkyje atlieka anglis, išgaunama karbonatų pavidalu (metalurgija, statyba, chemijos gamyba), deimantai (juvelyriniai dirbiniai, technologija) ir grafitas (branduolinė technologija, karščiui atsparūs tigliai, pieštukai). , kai kurių tipų tepalai ir kt.). Remiantis specifiniu 14 C izotopo aktyvumu biogeninės kilmės liekanose, nustatomas jų amžius (radiokarboninis datavimo metodas). 14 C plačiai naudojamas kaip radioaktyvus atsekamoji medžiaga. Svarbus labiausiai paplitęs izotopas 12 C – dvyliktoji šio izotopo atomo masės imama cheminių elementų atominės masės vienetu.

Anglis gali sudaryti keletą alotropinių modifikacijų. Tai deimantas (inertiškiausia alotropinė modifikacija), grafitas, fullerenas ir karbinas.

Anglis ir suodžiai yra amorfinė anglis. Tokios būsenos anglis neturi tvarkingos struktūros ir iš tikrųjų susideda iš mažyčių grafito sluoksnių fragmentų. Amorfinė anglis, apdorota karšto vandens garais, vadinama aktyvuota anglimi. 1 gramo aktyvintos anglies, nes joje yra daug porų, bendras paviršius yra daugiau nei trys šimtai kvadratinių metrų! Dėl savo gebėjimo sugerti įvairias medžiagas aktyvintoji anglis plačiai naudojama kaip filtrų užpildas, taip pat enterosorbentas įvairiems apsinuodijimams.

Cheminiu požiūriu amorfinė anglis yra aktyviausia jos forma, grafitas pasižymi vidutiniu aktyvumu, o deimantas yra itin inertiška medžiaga. Dėl šios priežasties toliau aptariamos anglies cheminės savybės pirmiausia turėtų būti priskiriamos amorfinei angliei.

Mažinančios anglies savybes

Kaip reduktorius, anglis reaguoja su nemetalais, tokiais kaip deguonis, halogenai ir siera.

Priklausomai nuo deguonies pertekliaus ar trūkumo deginant anglį, gali susidaryti anglies monoksidas CO arba anglies dioksidas CO 2:

Kai anglis reaguoja su fluoru, susidaro anglies tetrafluoridas:

Kaitinant anglį siera, susidaro anglies disulfidas CS 2:

Aktyvumo serijoje anglis gali redukuoti metalus iš jų oksidų po aliuminio. Pavyzdžiui:

Anglis taip pat reaguoja su aktyvių metalų oksidais, tačiau šiuo atveju paprastai stebimas ne metalo redukcija, o jo karbido susidarymas:

Anglies sąveika su nemetalų oksidais

Anglis dalyvauja koproporcingoje reakcijoje su anglies dioksidu CO 2:

Vienas iš svarbiausių procesų pramoniniu požiūriu yra vadinamasis garo anglies konversija. Procesas atliekamas vandens garus leidžiant per karštą anglį. Atsiranda tokia reakcija:

Esant aukštai temperatūrai, anglis gali redukuoti net tokį inertišką junginį kaip silicio dioksidas. Tokiu atveju, priklausomai nuo sąlygų, galimas silicio arba silicio karbido susidarymas ( karborundas):

Be to, anglis, kaip reduktorius, reaguoja su oksiduojančiomis rūgštimis, ypač su koncentruota sieros ir azoto rūgštimis:

Oksidacinės anglies savybės

Cheminis elementas anglis nėra labai elektronegatyvus, todėl paprastos medžiagos, kurias jis sudaro, retai pasižymi oksidacinėmis savybėmis kitų nemetalų atžvilgiu.

Tokių reakcijų pavyzdys yra amorfinės anglies sąveika su vandeniliu, kai kaitinama dalyvaujant katalizatoriui:

taip pat su siliciu 1200–1300 o C temperatūroje:

Anglis pasižymi oksidacinėmis savybėmis, palyginti su metalais. Anglis gali reaguoti su aktyviais metalais ir kai kuriais vidutinio aktyvumo metalais. Kaitinant atsiranda reakcijos:

Aktyvūs metalų karbidai hidrolizuojami vandens:

taip pat neoksiduojančių rūgščių tirpalai:

Šiuo atveju susidaro angliavandeniliai, kurių anglies oksidacijos būsena yra tokia pati kaip ir pirminiame karbide.

Cheminės silicio savybės

Silicis, kaip ir anglis, gali egzistuoti kristalinės ir amorfinės būsenos, o, kaip ir anglies atveju, amorfinis silicis yra daug chemiškai aktyvesnis nei kristalinis silicis.

Kartais amorfinis ir kristalinis silicis vadinamas alotropinėmis modifikacijomis, o tai, griežtai tariant, nėra visiškai tiesa. Amorfinis silicis iš esmės yra mažų kristalinio silicio dalelių, atsitiktinai išsidėsčiusių viena kitos atžvilgiu, konglomeratas.

Silicio sąveika su paprastomis medžiagomis

nemetalai

Normaliomis sąlygomis silicis dėl savo inertiškumo reaguoja tik su fluoru:

Silicis reaguoja su chloru, bromu ir jodu tik kaitinamas. Būdinga tai, kad, priklausomai nuo halogeno aktyvumo, reikalinga atitinkamai skirtinga temperatūra:

Taigi su chloru reakcija vyksta 340-420 o C temperatūroje:

Su bromu – 620-700 o C:

Su jodu – 750-810 o C:

Silicio reakcija su deguonimi vyksta, tačiau reikalauja labai stipraus kaitinimo (1200-1300 o C), nes stipri oksido plėvelė apsunkina sąveiką:

1200–1500 o C temperatūroje silicis lėtai sąveikauja su anglimi grafito pavidalu, sudarydamas karborundinį SiC – medžiagą, kurios atominė kristalinė gardelė panaši į deimantą ir beveik tokia pat stipri kaip ji:

Silicis nereaguoja su vandeniliu.

metalai

Dėl mažo elektronegatyvumo silicis gali turėti oksidacinių savybių tik metalus. Iš metalų silicis reaguoja su aktyviais (šarminių ir šarminių žemių) metalais, taip pat su daugeliu metalų, kurių aktyvumas yra vidutinis. Dėl šios sąveikos susidaro silicidai:

Silicio sąveika su sudėtingomis medžiagomis

Silicis nereaguoja su vandeniu net ir virdamas, tačiau amorfinis silicis sąveikauja su perkaitintais vandens garais, kurių temperatūra apie 400-500 o C. Tokiu atveju susidaro vandenilis ir silicio dioksidas:

Iš visų rūgščių silicis (amorfinėje būsenoje) reaguoja tik su koncentruota vandenilio fluorido rūgštimi:

Silicis tirpsta koncentruotuose šarmų tirpaluose. Reakciją lydi vandenilio išsiskyrimas.

Deimantinė struktūra (A) ir grafitas b)

Anglies(lot Karboneumas) - C, Mendelejevo periodinės sistemos IV grupės cheminis elementas, atominis skaičius 6, atominė masė 12.011. Gamtoje jis randamas deimantų, grafito ar fullereno kristalų ir kitų formų pavidalu ir yra organinių (anglis, aliejus, gyvūnų ir augalų organizmai ir kt.) ir neorganinių medžiagų (kalkakmenis, kepimo soda ir kt.) dalis. Anglis yra plačiai paplitusi, tačiau jos kiekis žemės plutoje yra tik 0,19%.

Anglis plačiai naudojama paprastų medžiagų pavidalu. Be brangiųjų deimantų, kurie yra papuošalų objektas, pramoniniai deimantai turi didelę reikšmę šlifavimo ir pjovimo įrankių gamyboje. Medžio anglys ir kitos amorfinės anglies formos naudojamos spalvos šalinimui, valymui, dujų adsorbcijai ir technologijos srityse, kur reikalingi adsorbentai su išvystytu paviršiumi. Karbidai, anglies junginiai su metalais, taip pat su boru ir siliciu (pavyzdžiui, Al 4 C 3, SiC, B 4 C) pasižymi dideliu kietumu ir yra naudojami abrazyviniams ir pjovimo įrankiams gaminti. Anglis yra plieno ir lydinių dalis elementinėje būsenoje ir karbidų pavidalu. Plieninių liejinių paviršių prisotinus anglimi esant aukštai temperatūrai (karburizacija) žymiai padidėja paviršiaus kietumas ir atsparumas dilimui.

Istorinis fonas

Grafitas, deimantas ir amorfinė anglis buvo žinomi nuo antikos laikų. Jau seniai žinoma, kad grafitu galima žymėti kitas medžiagas, o patį pavadinimą „grafitas“, kilusį iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio „rašyti“, A. Werneris pasiūlė 1789 m. Tačiau grafito istorija. yra sudėtingos medžiagos, turinčios panašias išorines fizines savybes, pavyzdžiui, molibdenitas (molibdeno sulfidas), kažkada laikomas grafitu. Kiti grafito pavadinimai yra „juodasis švinas“, „karbido geležis“ ir „sidabrinis švinas“.

1779 metais K. Scheele nustatė, kad grafitas gali būti oksiduojamas oru ir susidaro anglies dioksidas. Deimantai pirmą kartą buvo panaudoti Indijoje, o Brazilijoje brangakmeniai tapo komerciškai svarbūs 1725 m.; telkiniai Pietų Afrikoje buvo aptikti 1867 m.

XX amžiuje Pagrindiniai deimantų gamintojai yra Pietų Afrika, Zairas, Botsvana, Namibija, Angola, Siera Leonė, Tanzanija ir Rusija. Dirbtiniai deimantai, kurių technologija sukurta 1970 m., gaminami pramoniniais tikslais.

Savybės

Yra žinomos keturios kristalinės anglies modifikacijos:

  • grafitas,
  • deimantas,
  • karabinas,
  • lonsdaleite.

Grafitas- pilkai juoda, nepermatoma, riebi liesti, žvynuota, labai minkšta masė su metaliniu blizgesiu. Esant kambario temperatūrai ir normaliam slėgiui (0,1 Mn/m2 arba 1 kgf/cm2), grafitas yra termodinamiškai stabilus.

Deimantas- labai kieta kristalinė medžiaga. Kristalai turi į veidą orientuotą kubinę gardelę. Esant kambario temperatūrai ir normaliam slėgiui, deimantas yra metastabilus. Pastebimas deimanto virsmas grafitu stebimas aukštesnėje nei 1400°C temperatūroje vakuume arba inertinėje atmosferoje. Esant atmosferos slėgiui ir maždaug 3700 °C temperatūrai, grafitas sublimuoja.

Skystąją anglį galima gauti esant didesniam nei 10,5 Mn/m2 (105 kgf/cm2) slėgiui ir aukštesnei nei 3700 °C temperatūrai. Kietajai angliai (koksui, suodžiams, anglims) taip pat būdinga netvarkingos struktūros būsena - vadinamoji „amorfinė“ anglis, kuri nėra savarankiška modifikacija; Jo struktūra pagrįsta smulkaus kristalinio grafito struktūra. Kai kurias „amorfinės“ anglies rūšis kaitinant aukštesnėje nei 1500–1600 °C temperatūroje, nepatekus į orą, jos virsta grafitu.

„Amorfinės“ anglies fizinės savybės labai priklauso nuo dalelių sklaidos ir priemaišų buvimo. „Amorfinės“ anglies tankis, šiluminė talpa, šilumos laidumas ir elektrinis laidumas visada yra didesni nei grafito.

Karbinas gauti dirbtinai. Tai smulkiai kristaliniai juodi milteliai (tankis 1,9-2 g/cm3). Sukurtas iš ilgų atomų grandinių SU, išdėstyti lygiagrečiai vienas kitam.

Lonsdaleite rasta meteorituose ir gauta dirbtiniu būdu; jo struktūra ir savybės nėra galutinai nustatytos.

Anglies savybės
Atominis skaičius 6
Atominė masė 12,011
Izotopai: stabilus 12, 13
nestabilus 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
Lydymosi temperatūra3550°С
Virimo temperatūra4200°C
Tankis1,9–2,3 g/cm 3 (grafitas)

3,5–3,53 g/cm 3 (deimantas)

Kietumas (Mosas) 1-2
Turinys žemės plutoje (masė) 0,19%
Oksidacijos būsenos -4; +2; +4

Lydiniai

Plienas

Metalurgijoje koksas naudojamas kaip reduktorius. Medžio anglis - kalvėse, parakui gaminti (75% KNO 3 + 13% C + 12% S), dujoms sugerti (adsorbcija), taip pat kasdieniame gyvenime. Suodė naudojama kaip guminis užpildas, juodų dažų gamybai – spaudos rašalui ir rašalui, taip pat sausuose galvaniniuose elementuose. Stiklinė anglis naudojama gaminant įrangą, skirtą labai agresyviai aplinkai, taip pat aviacijoje ir astronautikoje.

Aktyvintoji anglis sugeria kenksmingas medžiagas iš dujų ir skysčių: naudojama dujokaukių, valymo sistemų užpildymui, medicinoje naudojama apsinuodijus.

Anglis yra visų organinių medžiagų pagrindas. Bet kuris gyvas organizmas daugiausia susideda iš anglies. Anglis yra gyvybės pagrindas. Anglies šaltinis gyviems organizmams dažniausiai yra CO 2 iš atmosferos arba vandens. Per fotosintezę jis patenka į biologines maisto grandines, kuriose gyvi daiktai valgo vienas kitą arba vienas kito liekanas ir taip gauna anglies savo kūnui kurti. Biologinis anglies ciklas baigiasi arba oksiduojantis ir grįžtant į atmosferą, arba užkasant anglies ar naftos pavidalu.

Radioaktyvaus izotopo 14 C naudojimas prisidėjo prie molekulinės biologijos sėkmės tiriant baltymų biosintezės mechanizmus ir paveldimos informacijos perdavimą. Nustačius specifinį 14 C aktyvumą anglies turinčiose organinėse liekanose, galima spręsti apie jų amžių, kuris naudojamas paleontologijoje ir archeologijoje.

Šaltiniai



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!