Воздух серебро углерод какие вещества

Углерод реагирует, взаимодействует с неметаллами, металлами, полуметаллами, оксидами, кислотами, солями, гидридами и пр. веществами.

1. Реакция взаимодействия углерода и кислорода:

Реакция взаимодействия углерода и кислорода происходит с образованием оксида углерода (IV). Реакция представляет собой сжигание кокса на воздухе .

2C + O2 → 2CO (t > 1000 °C).

Реакция взаимодействия углерода и кислорода происходит с образованием оксида углерода (II).

2. Реакция взаимодействия бора и углерода:

4B + C → B4C (t > 2000 °C).

9.1 Аллотропия веществ

Реакция взаимодействия бора и углерода ( графит ) происходит с образованием карбида бора. Образуется также примесь B13C2.

3. Реакция взаимодействия углерода и серы:

C + 2S ⇄ CS2 (t = 750-1000 °C).

Реакция взаимодействия углерода и серы происходит с образованием сероуглерода.

4. Реакция взаимодействия углерода и водорода:

Реакция взаимодействия углерода и водорода происходит с образованием ацетилена .

Реакция взаимодействия углерода и водорода происходит с образованием метана . Реакция протекает самовольно при обычных условиях. В сторону образования метана равновесие сдвигается при наличии измельченного никелевого или платинового катализатора и высоких давлений.

5. Реакция взаимодействия аморфного углерода и фтора:

Реакция взаимодействия углерода и фтора происходит с образованием тетрафторида углерода .

6. Реакция взаимодействия углерода и кремния:

C + Si → SiC (t = 1200-1300 °C).

Реакция взаимодействия углерода и кремния происходит с образованием карбида кремния . Реакция протекает медленно.

1. Реакция взаимодействия углерода и бериллия:

2Be + C → Be2C (t = 1700-1900 °C).

Реакция взаимодействия бериллия и углерода ( графит ) происходит с образованием карбида бериллия. Реакция протекает в вакууме .

2. Реакция взаимодействия углерода (угля) и марганца:

3Mn + C → Mn3C (t = 1600 °C).

Реакция взаимодействия марганца и углерода ( угля ) происходит с образованием карбида марганца. Реакция протекает в вакууме.

3. Реакция взаимодействия углерода и железа:

Реакция взаимодействия железа и углерода происходит с образованием карбида железа.

4. Реакция взаимодействия углерода и гафния:

Hf + C → HfC (t = 1800-2000 °C).

Реакция взаимодействия гафния и углерода происходит с образованием карбида гафния .

5. Реакция взаимодействия углерода и циркония:

Zr + C → ZrC (t = 1800-2400 °C).

Реакция взаимодействия циркония и углерода происходит с образованием карбида циркония.

Как получить ЖИДКИЙ ВОЗДУХ и что с ним можно сделать?

6. Реакция взаимодействия углерода и титана:

Ti + C → TiC (t = 1800-2400 °C).

Реакция взаимодействия титана и углерода происходит с образованием карбида титана .

7. Реакция взаимодействия углерода и вольфрама:

W + C → WC (t = 1430-1630 °C).

Реакция взаимодействия вольфрама и углерода происходит с образованием монокарбида вольфрама. Реакция протекает в атмосфере водорода.

8. Реакция взаимодействия углерода и алюминия:

Реакция взаимодействия алюминия и углерода происходит с образованием карбида алюминия .

9. Реакция взаимодействия углерода и натрия:

Реакция взаимодействия натрия и углерода происходит с образованием ацетиленида натрия.

1. Реакция взаимодействия углерода и оксида углерода (IV):

CO2 + C ⇄ 2CO (t = 700-1000 °C).

Реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и углерода происходит с образованием оксида углерода (II). Реакция представляет собой взаимодействие углекислого газа с раскаленными углями.

2. Реакция взаимодействия углерода и оксида магния:

MgO + C → Mg + CO (t > 2000 °C).

Реакция взаимодействия оксида магния и углерода происходит с образованием магния и оксида углерода (II).

3. Реакция взаимодействия углерода и воды:

Реакция взаимодействия воды и углерода происходит с образованием оксида углерода (II) и водорода . Реакция представляет собой восстановление воды углеродом. Водяной пар при температуре свыше 1000°C взаимодействует с раскаленным коксом с образованием водяного газа (смеси водорода и оксида углерода (II)).

Реакция взаимодействия углерода и воды происходит с образованием оксида углерода (IV) и водорода.

4. Реакция взаимодействия углерода и оксида железа:

FeO + C → Fe + CO (t > 1000 °C).

Реакция взаимодействия оксида железа и углерода происходит с образованием железа и оксида углерода (II).

5. Реакция взаимодействия углерода и оксида меди:

C + CuO → Cu + CO (t = 1200 °C).

Реакция взаимодействия углерода и оксида меди происходит с образованием меди и оксида углерода (II).

6. Реакция взаимодействия углерода и оксида германия:

GeO2 + C → Ge + CO2 (t = 500-600 °C).

Реакция взаимодействия оксида германия и углерода происходит с образованием германия и оксида углерода (IV). Реакция протекает в атмосфере водорода.

7. Реакция взаимодействия углерода и оксида азота:

Реакция взаимодействия оксида азота (II) и углерода происходит с образованием азота и оксида углерода (IV).

8. Реакция взаимодействия углерода и оксида теллура:

TeO2 + C → Te + CO2 (t = 600-700 °C).

Реакция взаимодействия оксида теллура и углерода происходит с образованием теллура и оксида углерода (IV).

9. Реакция взаимодействия углерода и оксида цинка:

ZnO + C → Zn + CO (t = 1200-1300 °C).

Реакция взаимодействия оксида цинка и углерода происходит с образованием цинка и оксида углерода (II).

10. Реакция взаимодействия углерода и оксида серы:

Реакция взаимодействия оксида серы и углерода происходит с образованием серы и оксида углерода (IV).

11. Реакция взаимодействия углерода и оксида никеля:

NiO + C → Ni + CO (t = 300-400 °C).

Реакция взаимодействия оксида никеля и углерода происходит с образованием никеля и оксида углерода (II).

12. Реакция взаимодействия углерода и оксида марганца:

MnO2 + C → Mn + CO2 (t = 600-700 °C).

Реакция взаимодействия оксида марганца и углерода происходит с образованием марганца и оксида углерода (IV).

13. Реакция взаимодействия углерода и оксида свинца:

2PbO + C → 2Pb + CO2 (t = 600 °C).

Реакция взаимодействия оксида свинца и углерода происходит с образованием свинца и оксида углерода (IV).

14. Реакция взаимодействия углерода и оксида кремния (IV) :

SiO2 + C → SiO + CO (t = 1300 °C).

Реакция взаимодействия оксида кремния (IV) и углерода происходит с образованием оксида кремния (II) и оксида углерода (II). Реакция протекает в вакууме. Образуются примеси: кремний Si, карбид кремния SiC.

15. Реакция взаимодействия углерода, оксида магния и хлора:

MgO + Cl2 + C → MgCl2 + CO (t = 800-1000 °C).

Реакция взаимодействия оксида магния, хлора и углерода происходит с образованием хлорида магния и оксида углерода (II).

16. Реакция взаимодействия углерода, оксида кальция и хлора:

CaO + C + Cl2 → CaCl2 + CO (t = 1000 °C).

Реакция взаимодействия оксида кальция , углерода и хлора происходит с образованием хлорида кальция и оксида углерода (II).

17. Реакция взаимодействия углерода, оксида бериллия и хлора:

BeO + Cl2 + C → BeCl2 + CO (t = 700-900 °C).

Реакция взаимодействия оксида бериллия, хлора и углерода (графит) происходит с образованием хлорида бериллия и оксида углерода (II).

18. Реакция взаимодействия углерода, оксида титана и водорода:

Реакция взаимодействия оксида титана , углерода и водорода происходит с образованием карбида титана и воды.

19. Реакция взаимодействия углерода, оксида гафния и брома:

Реакция взаимодействия оксида гафния, углерода и брома происходит с образованием бромида гафния и оксида углерода (IV).

20. Реакция взаимодействия оксида углерода, циркония и брома:

Реакция взаимодействия оксида циркония, углерода и брома происходит с образованием бромида циркония и оксида углерода (IV).

1. Реакция взаимодействия углерода и карбоната лития:

Реакция взаимодействия карбоната лития и углерода происходит с образованием оксида лития и оксида углерода (II).

2. Реакция взаимодействия углерода (графита) и карбоната кальция:

CaCO3 + C → CaO + 2CO (t = 800-850 °C).

Реакция взаимодействия карбоната кальция и углерода (графита) происходит с образованием оксида кальция и оксида углерода (II).

3. Реакция взаимодействия углерода (кокса) и карбоната бария:

BaCO3 + C → BaO + 2CO (t > 1000 °C).

Реакция взаимодействия карбоната бария и углерода (кокс) происходит с образованием оксида бария и оксида углерода (II).

4. Реакция взаимодействия углерода и ортофосфата кальция:

Реакция взаимодействия ортофосфата кальция и углерода происходит с образованием фосфида кальция и оксида углерода (II).

5. Реакция взаимодействия углерода и сульфата магния:

2MgSO4 + C → 2MgO + 2SO2 + CO2 (t = 700-900 °C).

Реакция взаимодействия сульфата магния и углерода происходит с образованием оксида магния, оксида серы и оксида углерода (IV).

6. Реакция взаимодействия углерода (кокса) и сульфата кальция:

2CaSO4 + C → 2CaO + 2SO2 + CO2 (t = 1200-1400 °C).

Реакция взаимодействия сульфата кальция и углерода (кокса) происходит с образованием оксида кальция, оксида серы и оксида углерода (IV). Данная реакция представляет собой способ Мюллера-Кюна, применяемый для извлечения полезных соединений серы из агидрита и гипса. Реакцию проводят во вращающихся цилиндрических печах.

1. Реакция взаимодействия углерода и азотной кислоты:

Реакция взаимодействия углерода и азотной кислоты происходит с образованием оксида углерода (IV), оксида азота и воды. В ходе реакции используется концентрированный горячий раствор азотной кислоты.

Аналогичные реакции происходят и с другими кислотами.

1. Реакция взаимодействия углерода и гидрида лития:

Реакция взаимодействия гидрида лития и углерода происходит с образованием ацетиленида лития и ацетилена.

2. Реакция взаимодействия углерода и гидрида натрия:

Реакция взаимодействия гидрида натрия и углерода происходит с образованием ацетиленида натрия и ацетилена .

Коэффициент востребованности 10 071

Мировая экономика

Справочники

Востребованные технологии

• Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 922)
• Экономика Второй индустриализации России (105 120)
• Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (41 561)
• Крахмал, свойства, получение и применение (36 264)
• Целлюлоза, свойства, получение и применение (34 472)
• Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (33 285)
• Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (32 515)
• Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (32 093)
• Метан, получение, свойства, химические реакции (31 825)
• Плазма, свойства, виды, получение и применение (30 580)

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Углерод

Углерод — неметаллический элемент IV группы периодической таблицы Д.И. Менделеева, является важнейшей частью всех органических веществ в природе.

Общая характеристика элементов IVa группы

От C к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Из элементов IVа группы углерод и кремний относятся к неметаллам, германий, олово и свинец — металлы.

• C — 2s 2 2p 2
• Si — 3s 2 3p 2
• Ge — 4s 2 4p 2
• Sn — 5s 2 5p 2
• Pb — 6s 2 6p 2

Природные соединения

• Аллотропных модификаций — графит, алмаз, фуллерен
• MgCO3 — магнезит
• CaCO3 — кальцит (мел, мрамор)
• CaCO3*MgCO3 — доломит

Получение

Углерод получают в ходе пиролиза углеводородов (пиролиз — нагревание без доступа кислорода). Также применяется получение углеродистых соединений: древесины и каменного угля.

Химические свойства

При нагревании углерод реагирует со многими неметаллами: водородом, кислородом, фтором.

2С + O2 → (t) 2CO (угарный газ — продукт неполного окисления углерода, образуется при недостатке кислорода)

С + O2 → (t) CO2 (углекислый газ — продукт полного окисления углерода, образуется при достаточном количестве кислорода)

При нагревании углерод реагирует с металлами, проявляя свои окислительные свойства. Напомню, что металлы могут принимать только положительные степени окисления.

Ca + C → CaC2 (карбид кальция, СО углерода = -1)

Al + C → Al4C3 (карбид алюминий, СО углерода -4)

Очевидно, что степень окисления углерода в соединении с различными металлами может отличаться.

Углерод — хороший восстановитель. С помощью него металлургическая промышленность справляется с задачей получения чистых металлов из их оксидов:

Углерод восстанавливает не только металлы из их оксидов, но и неметаллы подобным образом:

SiO2 + C → (t) Si + CO

Может восстановить и собственный оксид:

Известная реакция взаимодействия угля с водяным паром, называемая также газификацией угля, торфа, сланца — крайне важна в промышленности:

В реакциях с кислотами углерод проявляет себя как восстановитель:

Оксид углерода II — СO

Оксид углерода II — продукт неполного окисления углерода. Несолеобразующий оксид. Это чрезвычайно опасное вещество часто образуется при пожарах в замкнутых помещениях, при прогревании машины в гараже.

Растворяясь в крови угарный газ (имеющий в 300 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) легко выигрывает конкуренцию у кислорода и занимает его место в эритроцитах. Отравление угарным газом нередко заканчивается летальным исходом.

В промышленности угарный газ получают восстановлением оксида углерода IV или газификацией угля (t = 1000 °С).

В лаборатории угарный газ получают при разложении муравьиной кислоты в присутствии серной:

Химические свойства

Полностью окисляется до углекислого газа в реакции с кислородом, восстанавливает оксиды металлов.

FeO + CO → Fe + CO2

Образование карбонилов — чрезвычайно токсичных веществ.

Оксид углерода IV — CO2

Продукт полного окисления углерода. Относится к кислотным оксидам, соответствует угольной кислоте H2CO3. Бесцветный газ, без запаха.

В промышленности углекислый газ получают при разложении известняка, в ходе производства алкоголя, при спиртовом брожении глюкозы.

В лабораторных условиях используют реакцию мела (мрамора) с соляной кислотой.

Углекислый газ образуется при горении органических веществ:

Химические свойства

Реакция с водой

В результате реакции с водой образуется нестойкая угольная кислота, которая сразу же распадается на воду и углекислый газ.

В ходе реакций с основаниями и основными оксидами углекислый газ образует соли угольной кислоты: средние — карбонаты (при избытке основания), кислые — гидрокарбонаты (при избытке кислотного оксида).

2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O (соотношение основание — кислотный оксид 2:1)

KOH + CO2 → KHCO3 (соотношение основание — кислотный оксид 1:1)

При нагревании способен окислять металлы до их оксидов.

Zn + CO2 → (t) ZnO + CO

Угольная кислота

Слабая двухосновная кислота, существующая только в растворах, разлагается на воду и углекислый газ.

Химические свойства

Определить наличие карбонат-иона можно с помощью кислоты: такая реакция сопровождается «закипанием» — появлением пузырьков бесцветного газа без запаха.

Я не раз встречал описание реакций, связанных с этой кислотой, которое заслуживает нашего внимания. В задании было сказано, что при добавлении к раствору гидроксида кальция углекислого газа осадок появлялся, при дальнейшем пропускании углекислого газа — помутнение исчезало.

Это можно легко объяснить, вспомнив про способность угольной кислоты образовывать кислые соли, которые растворимы.

Чтобы сделать из средней соли (карбоната) — кислую соль (гидрокарбонат) нужно добавить угольную кислоту. Однако написать ее формулу H2CO3 — ошибка. Ее следует записать в виде воды и углекислого газа.

Li2CO3 + CO2 + H2O → LiHCO3 (средняя соль + кислота = кислая соль)

Чтобы вернуть среднюю соль, следует добавить к кислой соли щелочь.

При нагревании карбонаты распадаются на соответствующий оксид металла и углекислый газ, гидрокарбонаты — на карбонат металла, углекислый газ и воду.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Блиц-опрос по теме Углерод

Источник: studarium.ru

Углерод: физические и химические свойства

На самом деле углерод был известен человеку еще с глубокой древности в виде своих аллотропных модификаций: алмаза и графита. Помимо этого углерод в виде древесного угля активно применялся при выплавке металлов. От угля происходит и само название углерода, как химического элемента.

Но в те далекие времена люди пользовались углеродом в виде угля, или любовались им же, в виде алмазов, неосознанно, без понимания того, какой важный химический элемент стоит за всем этим. Научное открытие углерода произошло в 1791 году, когда английский химик Теннант впервые получил свободный углерод. Для получения углерода он пропускал пары фосфора над прокаленным мелом.

В результате этой химической реакции образовались фосфат кальция и чистый углерод. Впрочем, этому опыту предшествовали и другие искания, например выдающийся французский химик Лавуазье поставил опыт по сжиганию алмаза при помощи большой зажигательной машины. Драгоценный алмаз сгорел без остатка, после чего ученый пришел к выводу, что алмаз представляет собой ничто иное как кристаллический углерод. Интересно, что в этих опытах совместно с алмазом пробовали сжигать и другие драгоценные камни, к примеру, рубин. Но другие камни выдерживали высокую температуру, только алмаз сгорал без остатка, что и обратило внимание на его отличную химическую природу.

Место в таблице Менделеева

• Природный углерод состоит из смеси двух стабильных изотопов 12 С (98,892%) и 13 С (1,108%)
• Помимо этого известно 6 радиоактивных изотопов углерода. Один из них, изотоп 14 С с периодом полураспада 5,73*10 3 лет в небольших количествах образуется в верхних слоях атмосферы нашей планеты под действием космического излучения.

Строение атома

Атом углерода имеет 2 оболочки (как впрочем, и все элементы, расположенные во втором периоде) и 6 электронов: 1s 2 2s 2 2p 2 . Четыре валентных электрона находятся на внешнем электронном уровне атома углерода. А оставшиеся два электрона находятся на отдельных p-орбиталях, при этом они являются неспаренными.

Так на картинке изображена схема электронного строения атома углерода.

Физические свойства

Своими физическими свойствами углерод типичный неметалл. При этом он образует множество аллотропных модификаций («аллотропные» означает существование двух и более разных веществ из одного химического элемента): наиболее популярными из них являются алмаз, графит, уголь, сажа. При этом алмаз – одно из самых твердых веществ, представляющих углерод.

Разумеется, разные аллотропные модификации углерода имеют и разные физические свойства. Если алмаз типичное твердое тело, то, к примеру, жидкий углерод, который можно получить только при определенном внешнем давлении, обладает совершенно иными физическими свойствами, нежели алмаз или графит.

Химические свойства

В обычных условиях углерод, как правило, химически инертен, но при высоких температурах он может вступать в химические взаимодействия со многими другими элементами, обычно проявляя сильные восстановительные свойства. Приведем примеры химических реакций углерода как восстановителя с:

— с кислородом
C 0 + O2 – t° = CO2 углекислый газ

при недостатке кислорода — неполное сгорание:
2C 0 + O2 – t° = 2C +2 O угарный газ

— с водяным паром
C 0 + H2O – 1200° = С +2 O + H2 водяной газ

— с оксидами металлов. Таким образом, выплавляют металл из руды.
C 0 + 2CuO – t° = 2Cu + C +4 O2

— с серой образует сероуглерод:
С + 2S2 = СS2.

Порой углерод может выступать и как окислитель, образуя карбиды при вступлении в химические реакции с некоторыми металлами:

Ca + 2C 0 = CaC2 -4

Вступая в реакцию с водородом, углерод образует метан:

Роль в природе

Применение

Можно сказать, что углерод неразрывно связан с самим развитием человеческой цивилизации. Именно из соединений с участием углерода образованы основные топлива, благодаря которым ездят машины, летают самолеты, вы можете приготовить себе еду и обогреть свой дом в холодную пору – это нефть и газ. Помимо этого соединения углерода активно используются в химической и металлургической промышленности, в фармацевтике и строительстве. Алмазы, будучи аллотропной модификацией углерода используются в ювелирном деле и ракетостроении. В целом промышленность современности не может обойтись без углерода, он необходим практически везде.

Рекомендованная литература и полезные ссылки

• Savvatimskiy, A (2005). “Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963–2003)”. Carbon. 43 (6): 1115–1142. doi:10.1016/j.carbon.2004.12.027
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• ChemNet. Углерод: история открытия элемента.
• Лейпунский О. И. Об искусственных алмазах (рус.) // Успехи химии. — Российская академия наук, 1939. — Вып. 8. — С. 1519—1534.
• Seal M. The effect of surface orientation on the graphitization of diamond. // Phis. Stat. Sol., 1963, v. 3, p. 658.

Видео

И в завершение образовательное

Источник: www.poznavayka.org