Реферат: Углерод и его свойства - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Углерод и его свойства

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 23 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

3 УГЛЕРОД. Углерод (лат . Carboneum ), С - химический элемент IV группы периодической системы Ме нделеева . Известны два стабильных изотопа 12 С (98,892 %) и 13 С (1,108 %). Углерод известен с глубокой древности . Древесный уголь служил для восст ановления металлов из руд , алмаз - как драг оценный камень . Значительно позднее стали применяться графит для изготовления тигле й и карандашей . В 1778 К . Шееле , нагревая графит с селитрой , об наружил , что при этом , как и при нагрев ании угля с селитрой , выделяется углекислый газ . Химический состав алмаза был установле н в результате опытов А.Л авуазье (1772) по изучения горения алмаза на воздухе и исследований С.Теннанта (1797), до казавшего , что одинаковые количества алмаза и угля дают при окислении равные количеств а углекислого газа . Углерод как химический элемент был признан только в 1789 А.Ла вуазье . Латинско е название с arboneum углерод получил от с arbo — уголь. Распространение в природе : Среднее содержан ие углерода в земной коре 2,3 * 10 -2 % по массе (1 * 10 – 2 в ультраосновных , 1 * 10 – 2 в основных , 2 * 10 – 2 в средних , 3 * 10 – 2 в кислых горных пор одах ). Углерода накапливается в верхней части земной коры (биосфере ): в живом вещ естве 18 % углерода , в древесине 50 %, в каменном угле 80 %, в нефти 85 %, антраците 96 %. Значит часть углерода литосферы сосредоточена в известняках и доломитах. Число соб ственных минералов углерода - 112; исключительно велико число органических соединений углерод а - углеводородов и их производных. С накоплением углерода в земной коре связано накопление и многих других элеме нтов , сорбируемых органическим веществом и ос аждаю щихся в виде нерастворимых карбонато в и т.д . По сравнению со средним содержанием в земной коре человечество в исключительно больших количествах извлекает углерод из н едр (уголь , нефть , природный газ ), т.к . эти ископаемые — основные источники энергии. Угле род широко распространён также в космосе ; на Солнце он занимает 4-е место после водорода , гелия и кислорода. Физические и химические свойства : Известны четыре кристаллические модификации углерода : графит , алмаз , карбин и лонсдейлит . Графит - серо-черн ая , н епрозрачная , жирная на ощупь , чешуйчатая , очень мягкая масса с металлическим блеском . При комнатной температуре и нормальном давлении (0,1 Мн / м 2 , или 1 кгс / см 2 ) графит термодинамически стабилен . Алмаз - очень твердо е , кристаллическое вещество . Кристалл ы име ют кубическую гранецентрированную решетку : а = 3,560 . При комнатной темпер атуре и нормальном давлении алмаз метастабиле н . Заметное превращение алмаза в графит на блюдается при температурах выше 1400 С в вакууме и ли в инертной атмосфере . При атмосферном д авлении и температуре около 3700 С графит возгоняется . Жидкий углерод может быть получен при давлении выше 10,5 Мн / м 2 (1051 кгс / см 2 ) и температурах выше 3700 С . Для тверд ого углерода (кокс , сажа , древесный уголь ) х арактерно также состояние с неупорядоченной с труктурой “аморфный” углерод , который не пред ставляет собой самостоятельной модификации ; в основе его строения лежит структура мелкокри с таллического графита . Нагревание некоторых разновидностей “аморфного” углерода выше 1500-1600 С без доступа воздуха вызывает их превращение в графит . Физические свойства “аморфный” углерода очень сильно зависят от дисперсности частиц и наличия примесей . Плотность , теплоемкость , теплопроводность и электропроводность “аморфный” углерода всегда выше , чем графит а . Карбин по лучен искусственно . Он представляет собой мел кокристаллический порошок черного цвета (плотност ь 1,9 - 2 г / см 3 ). Построен из длинных цепочек ат омов С , уложенных параллельно друг другу . Л онсдейлит на йден в метеоритах и получен искусственно ; его структура и свойства окончательно не установлены. Конфигурация вн ешней оболочки атома углерода 2 s 2 2p 2 . Для углерода характер но образ ование четырех ковалентных связей , обусловленное возбуждение внешней электронной оболочки до состояния 2 sp 3 . Поэтому углерод способе н в равной степени как притягивать , так и отдавать электроны . Химическая связь може т осуществляться за счет sp 3 -, sp 2 - и sp - гибридных орбиталей , которым соответствуют координационные числа 4,3 и 2. Число валентных электронов углерода и число валентных орби талей одинаково ; это одна из причин устойч ивости связи между атомами углерода. Уникальная способность атомов угл еро да соединяться между собой с образ ованием прочных и длинных цепей и циклов привела к возникновению громадного числа разнообразных соединений углерода , изучаемых ор ганической химией. В соединениях углерод проявляет степени окисления -4; +2; +4. Атомный ради ус 0,77 ,ковалентные радиусы 0,77 , 0,67 , 0,60 соотве тственно в одинарной , двойной и тройной св язях ; ионной радиус С 4- 2,60 , С 4+ 0,20 . При обы чных условиях углерод химически инертен , при высоких температурах он соединяется со м ногими элементами , проявляя сильные восстановител ьные свойства. Все формы углерода устойчивы к щелоча м и к ислотам и медленно окисляются только очень сильными окислителями (хромовая смесь , смесь концентриров . HNO 3 и KCIO 3 и др .). “Аморфный” углерод реагируе т с фтором при комнатной температуре , граф ит и алмаз - при нагревании . Непосредственно соединение углерод а с хлором происходи т в электрической дуге ; с бромом и йод ом углерод не реагирует , поэтому многочисленн ые углерода галогениды синтезируют косвенным путем . Из окси галогенидов общей формулы COX 2 ( где Х - галоген ) наиболее извес тная хлорокись COCI 2 (фосген ). При температурах выше 1000 С углерод взаимодействует со многими металлами , давая карбиды. Все формы углеро да при нагревании восстанавливают окислы мета ллов с образованием свободных металлов ( Zn, Cd, Cu, Pb и др .) или карбидов ( CaC 2 , Mo 2 C, WC, TaC и др .). Углерод реагирует при т емпературах выше 600 - 800 С с водяным паром и углекислы м газом. Все формы углерода нерастворимы в обы чных неорганических и органических растворителях , но растворяются в неко торых расплавл енных металлах (например , Fe, Ni, Co ) . Народнохозя йственное значение : Углерод определ яется тем , что свыше 90 % всех первичных исто чников потребляемой в мире энергии приходится на органическое топливо , главенствующая роль которого сохр анится и на ближайшие десятилетия , несмо тря на интенсивное развитие ядерной энергетик и . Только около 10% добываемого топлива использу ется в качестве сырья для основного органического синтеза и нефтехимического синте за , для получения пластичных масс и др. Углерод в организме : Углерод - важней ший биогенный элемент , составляющий основу жи зни на Земле , структурная единица огромного числа органических соединений , участвующих в построении организмов и обеспечении их жиз недеятельности ( биополимеры , а также многочисленные низкомол екулярные биологически активные вещества - витамин ы , гормоны , медиаторы и др .). Значительную ча сть необходимой организмам энергии образуется в клетках за счет окисления углерода . В озникновение жизни на Земле рассматривается в современной науке как сложный про цесс эволюции углеродистых соединений . Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами , которыми в совокупности не об ладает ни один другой элемент периодической системы . Между атомами углерода , а также между углеродом и друг ими элементами образуются прочные химические связи , которые , однако , могут быть разорваны в сравнител ьно мягких физиологических условиях (эти связ и могут быть одинарными , двойными и тройны ми ). Способность углерода образовывать 4 равнозначн ые валентные свя з и с другими атомами . Углерод создает возможность для пост роения углеродных скелетов различных типов - л инейных , разветвленных , циклических . Показательно , что всего три элемента - С , О , Н - составл яют 98 % общей массы живых организмов . Этим д остигается опр е деленная экономичность в живой природе : при практически безграничн ом структурном разнообразии углеродистых соедине ний небольшое число типов химических связей позволяет на много сократить количество ферментов , необходимых для расщепления и синт еза органиче с ких веществ . Особенности строения атома углерода лежит в основе различных видов изомерии органических соединений (способность к оптической изомерии оказалась решающей в биохимической эволюции аминокислот , углеводов и некоторых алкалоидов ). Согласно гипотез е А . И . Опарина , первые органические соединения на Земле имели абиогенное происхождение . Источника ми углерода служили (СН 4 )и цианистый водород ( HCN ),содержавшиеся в первичной атмосфере Земли . С возникновени ем жизни единственным источником неорганического у глерода , за счет которого образуется всё органическое вещество биосферы , является углерода двуокись (СО 2 ),нах одящийся в атмосфере , а также растворенная в природных водах в виде НСО 3 . Наиболее мощный м еханизм усвоения (ассимиляция ) углерода (в форм е СО 2 ) - фотосинтез - осуществл яется повсеместно зелеными растениями . На Зем ле существует и эволюционно более древний способ усвоения СО 2 путем хемосинтеза ; в этом случае микроорганизмы - хемосинтетики используют не лучистую энергию Солнца , а энергию окисления неор ганически х соединений . Большинство животных потребляют углерод с пищей в виде уже готовых ор ганических соединений . В зависимости от спосо ба усвоения органических соединений принято р азличать автотрофные организмы и гетеротрофные организмы . Применение для б иосинтеза белка и других питательных веществ микроорганизмов , использующих в качестве единственного источника углерода , углеводороды нефти , - одна из важных современных научно - технических про блем. Пом имо стабильных изотопов углерода , в природе распространен радиоактивный 14 С (в организме человека его содержится около 0,1 мккюри ). С использованием изотопов углерод а в биологических и медицинских исследованиях связаны многие крупные дости жения в изучении обмена веществ и круговорота уг лерода в природе . Так , с помощью радиоугле родной метки была доказана возможность фиксац ии Н 14 СО 3 растениями и т канями животных , установлена последовательность р еакции фотосинтеза , изучен обмен аминокислот , пр ослежены пути биосинтеза многих биологи чески активных соединений и т . д . Применен ие 14 С способс твовало успехам молекулярной биологии в изуче нии механизмов биосинтеза белка и передачи наследственной информации . Определение удельной активности 14 С в углеродс одержащих органических остатка х позволяет судить об их возрасте , что используется в палеонтологии и археологии .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Государственная дума признала игру Pokemon GO опасной для безопасности страны и даже решила провести слушания по этому вопросу. Один из депутатов даже скачал на свой телефон игру, чтобы проверить её вредоносные способности.
А слабо этому депутату скачать на свою кредитку рядовую пенсию и попробовать прожить на неё месяц и потом провести на эту тему парламентские слушания?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Углерод и его свойства", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru