Svojstva ugljika kao kemijskog elementa
Svojstva ugljika kao kemijskog elementa
Osim ugljika, glavna podskupina grupe IVtakođer uključuje silicij, germanium, kositar i olovo. Veličina atoma odozgo prema dnu u podskupini raste, privlacenje valentnih elektrona oslabljeno je, pa se metalna svojstva ojacavaju i ne-metalna svojstva oslabljuju. Ugljik i silicij su metalni, a ostali elementi su metali.
instrukcija
1
Na vanjskom sloju elektrona, ugljika, kao i drugielementi njezine podskupine, ima 4 elektrona. Konfiguracija vanjskog elektronskog sloja izražava se formulom 2s (2) 2p (2). Zbog dvaju nesparenih elektrona, ugljik može pokazati valenciju II. U uzbudljivom stanju, jedan elektron prolazi od s-sublima do p-sublima, a valencija se povećava na IV.
2
Hlapljivi vodikov spoj ugljika je metanCH4, jedini stabilni spoj između cijele podskupine (za razliku od SiH4, GeH4, SnH4 i PbH4). Niži ugljični monoksid CO je oksid koji ne tvori sol i najviši oksid CO2 je kiseli. Ona odgovara slaboj karbonatnoj kiselini H2CO3.
3
Budući da se ugljik odnosi na nemetale,Spojevi s drugim elementima može biti i pozitivne i negativne oksidacija. Tako, u spojeve sa više elektronegativne elemenata, kao što su kisik, klor, njegov oksidacija stupanj pozitivan: CO (+ 2), CO2 (+4), CCl4 (+4) i sa manje elektronegativnog - na primjer, vodik i metala - je negativan: CH4 (-4), Mg2C (-4).
4
U periodičkom sustavu elemenata Mendeleev, ugljik je u rednom broju 6 u drugom razdoblju. Ona ima relativnu atomsku masu od 12. Njihova elektronička formula je 1s (2) 2s (2) 2p (2).
5
Najčešće, ugljik pokazuje valenciju jednakuIV. Zbog visoke energije i niske ionizacije energija elektrona afiniteta stvaranja iona, pozitivne ili negativne, je neobično za njega. Obično ugljik tvori kovalentne veze. Atomi ugljika također se mogu kombinirati jedni s drugima da bi se formirali dugi ugljikovi lanci, linearni i razgranati.
6
U prirodi, ugljik se može naći i uslobodnog oblika i u obliku veza. Poznate su dvije alotropne modifikacije slobodnog ugljika: dijamant i grafit. Limestone, krede i mramora imaju formulu CaCO3, dolomit - CaCO3 ∙ MgCO3. Spojevi ugljika glavni su dijelovi prirodnog plina i ulja. Sve organske tvari također se temelje na ovom elementu, au obliku ugljičnog dioksida CO2 ugljik se nalazi u Zemljinoj atmosferi.
7
Dijamantni i grafiti, alotropne modifikacije ugljika,snažno se razlikuju jedna od druge u svojim fizičkim svojstvima. Dakle, dijamant je prozirni, vrlo tvrdi i jaki kristal, kristalna rešetka ima tetraedarsku strukturu. U njemu nema slobodnih elektrona, tako da dijamant ne provodi električnu struju. Grafit je tamnosiva meka materija s metalnim sjajom. Njegova kristalna rešetka ima složenu slojevitu strukturu, a prisutnost slobodnih elektrona u njoj određuje električnu vodljivost grafita.
8
U normalnim uvjetima, ugljik je kemijskimaloaktiven, ali kada grije reagira s mnogo jednostavnih i kompleksnih spojeva, manifestira svojstva kako redukcijskog sredstva i oksidansa. Kao redukcijsko sredstvo je reagira s kisikom, sumporom, i halogena: C + O2 = CO2 (višak kisika), 2C + O2 = 2CO (manjak kisika), C + 2S-CS2 (ugljik disulfid), C + 2Cl2 = CCl4 (tetraklorugljik).
9
Ugljik se oporavlja od metala i nemetala iz njihovih oksida, koji se aktivno koristi u metalurgiji: C + CuO = Cu + CO, 2C + PbO2 = Pb + 2CO.
10
Vodene pare propusti kroz vrući plin ugljena daje voda - mješavinu vodik i ugljični monoksid (II): C = + H2O + CO H2.Etot plin koristi se za sintezu takvih tvari kao što je metanol.
11
Oksidacije svojstva ugljika prikazane su u reakcijama s metala i vodika. Kao rezultat toga, metalni karbidi se formiraju i metan: 4Al + 3C = Al4C3 (aluminij karbida), Ca + 2C = CaC2 (kalcijev karbid), C + 2H2↔CH4.
