Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Алотропні модифікації Карбону: алмаз, графіт, карбін, фулерени.




Вільний вуглець зустрічається у вигляді алмазу, графіту і так званого аморфного вуглецю (кокс, деревне вугілля та сажа). Наприклад, антрацит містить 94-97% Карбону. Відомі чотири алотропні модифікації вуглецю: алмаз, графіт, карбін та фулерен.

Алмаз — прозора кристалічна речовина з дуже сильною променезаломлюваністю. Є найтвердішою з усіх природних речовин, тому його використовують у технічних цілях для різки скла, буріння гірських порід, обробки твердих матеріалів. Алмазний порошок служить для шліфування доро­гоцінних каменів та самих алмазів. Використовується для виготовлення ювелірних виробів.

Графіт — темно-сіра кристалічна речовина зі слабким металічним блиском, дуже м'який. Використовується для виготовлення олівців, електродів, вогнетривкої глини. Змі­шаний з олією графіт є гарним мастилом. Графіт викорис­товується як сповільнювач у ядерних реакторах.

Графіт та алмаз при згорянні в кисні утворюють оксид карбону (IV):

С + О2 → СО2

Алмаз можна добути з графіту нагріванням під високим тиском.

Графіт та алмаз не мають смаку та запаху, дуже важко плавляться, не розчиняються у звичайних розчинниках. До складу алмазу та графіту входить один елемент — Карбон. Різниця графіту та алмазу пояснюється різницею у будові кристалічної решітки.

Карбін — порошок чорного кольору. Створений штучно у 1960 році, а пізніше знайдений у природі. Переходить у графіт при 2000°С. Напівпровідник.

Молекули фулерену являють собою порожні сфери з 60, 70 або 80 атомів Карбону. У цей час фулерен інтенсивно вивчається.

 

Адсорбція.

Вугілля (особливо деревне) має велику ад­сорбційну здатність.

Адсорбцією називається властивість вугілля та інших твердих або рідких речовин утримувати на своїй поверхні пари, гази і розчинені речовини.

Речовини, на поверхні яких відбувається адсорбція, нази­ваються адсорбентами. Речовини, що адсорбуються, назива­ють адсорбатами. Якщо, наприклад, розчин чорнила збовта­ти з дрібно розтертим вугіллям, а потім суміш профільтрувати, то у фільтраті буде безбарвна рідина — вода. У цьому ви­падку вся розчинена фарба адсорбується вугіллям. Вугілля — адсорбент, фарба — адсорбат.

У техніці як адсорбенти застосовують алюмосилікати, син­тетичні смоли та інші речовини.

Адсорбційна здатність вугілля зумовлюється його пору­ватістю. Чим більше пор, тим більша поверхня вугілля і тим більша адсорбційна здатність. Звичайно пори деревного вугілля частково заповнені різними речовинами, що знижує його адсорбційну здатність. Для підсилення адсорбції вугілля спеціально обробляють — нагрівають у струмені водяної пари, щоб звільнити його пори від забруднюючих речовин. Оброб­лене таким способом вугілля називають активним.

Активне вугілля широко застосовується для очищення цук­рового сиропу від домішок, які надають йому жовтого кольо­ру, для очищення рослинних олій та жирів. У медицині таб­летки з активного вугілля ("карболен") використовують для видалення шкідливих речовин з організму. Активне вугілля за­стосовується у протигазах для поглинання отруйних речовин. Фільтруючий протигаз, створений М.Д. Зелінським, застосовувався у світову війну 1914-1918 рр., що дало змогу вряту­вати життя багатьом десяткам тисяч людей.

 

  1. Силіцій, його властивості, поширення в природі, застосування.

Силіцій займає місце в IV підгрупі періодичної таблиці Д.І. Менделєєва безпосередньо перед Карбоном та є повним аналогом останнього. Подібно до Карбону,
Силіцій може як віддавати, так і приєднувати електрони, але його здатність до приєднання електронів виражена де­кілька слабкіше, ніж у Карбону. Найбільш типові для Силіцію, ті сполуки, в яких він виявляє ступінь окиснення +4,

Силіцій — другий після Оксигену елемент за пошире­ністю в земній корі – 25,8% від маси земної кори. У вільно­му стані Силіцій у природі не зустрічається, однак більша частина земної кори складається із силікатних порід. Найбільш поширений кремнезем SіО2, ярій зустрічається, у вигляді піску та кварцу. Крім того, природний Силіцій зустрічається у вигляді силікатів — похідних кремнієвої кислоти:

польовий шпат (альбіт) NaAlSi3O8;

польовий шпат (ортоклаз) КА1Sі3О8;

глина (каолін) А12О3 • 2SіO2 • 2Н2О;

азбест 3МgO • 2SіО2 • 2Н2О;

слюда КА13[Sі3О10] (ОН, F)2;

тальк ЗМgО • 4SіО2 • Н2О;

нефелін Меt(А1SіО4) (Меі —Na, К) та ін.

Сліди силіцію знайдені в організмах рослин та тварин.

Добування. У промисловості силіцій добувають відновленням дво­окису силіцію вугіллям в електричних печах:

SіО2 + 2С = Sі + 2СО

Здобутий таким чином силіцій завжди містить домішки. Більш чистий силіцій добувають відновленням двоокису силіцію алюмінієм або відновленням 4-хлористого силіцію SіСl4 цинком:

3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3

SiCl4 + 2Zn = Si + ZnCl2

Карбон, Алюміній та Цинк є відновниками, Силі­цій — окисником. В лабораторії як відновник використо­вують Магній.

 

  1. Хімічні властивості Карбону та Силіцію.

Вуглець у вільному стані є типовим відновником. За нормальних умов вуглець хімічно інертний, але за високих температур дуже активний. Графіт більш здатний до реакцій, ніж інші модифікації.

1. Вуглець та силіцій взаємодіють з киснем:

2С + О2 → 2СО

C + O2 → CO2

Si + O2 → SiO2

2. Карбон реагує з воднем:

С + 2Н2 → СН4

3. Карбон взаємодіє з вуглекислим газом:

С + СО2 → 2СО – Q

4. Реагує з водою:

C + H2O → CO + H2

5. Карбон реагує з концентрованими Н24 та НNО3:

С + 2Н24(конц.) = СО2↑ + 2SО2↑ + 2Н2О

С + 4НNO3(конц.) = СО2↑ + 4NO2↑ + 2Н2О

6. Реагує з активними металами, утворюючи карбіди:

Ca + 2C → CaC2

7. Силіцій реагує з хлором:

Si + 2Cl2 → SiCl4

8. Силіцій взаємодіє з сіркою:

Si + 2S → SiS2

9. Силіцій реагує з лугами:

Si + 2NaOH → Na2SiO3 + 2H2

 

  1. Фізичні властивості та методи одержання карбон оксидів та силіцій оксиду. Застосування.

Оксид карбону (II) СО — чадний газ.

Добування. В лабораторних умовах оксид карбону (II) добувають, додаючи потрохи мурашину кислоту до нагрітої сірчаної кислоти. Остання віднімає від мурашиної кислоти воду, виділяючи оксид карбону:

HCOOH = СO + H2O

У промисловості CO добувають, про­пускаючи кисень крізь розжарене вугілля. При цьому відбу­вається спочатку окиснення вугілля до оксиду карбону (IV), який, взаємодіючи з вугіллям, відновлюється до оксиду карбону (II).

С + О2 = СО2

СО2 + С = СО

CO може утворюватися в печах при не­стачі повітря.

Оксид карбону (IV) СО2 (вуглекислий газ) — за н.у. безбарвний газ із трохи кислуватим запахом та смаком, що застигає в білу снігоподібну масу при сильному охолодженні (сухий лід). Твердий СО2 має молекулярну кристалічну решітку. Не підтримує горіння та дихання (вміст СО2 у повітрі більше 10% призводить до смерті).

Добування СО2. У природі СО2 утворюється при гнитті різних органічних речовин, а також при диханні тварин та рослин, Хімічні рівняння реакцій, що протікають, співпа­дають із рівняннями горіння. Наприклад, процес окиснення глюкози в організмі:

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О

В лабораторіях оксид карбону (IV) звичайно добувають, діючи на мармур СаСО3 соляною кислотою:

СаСО3 + 2НС1 = СаС12 + Н2О + СО2

У побуті СО2 виділяється при згорянні різних видів палива, наприклад вугілля в печах або при­родного газу в газових плитах.

С + О2 = СО2

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О

У промисловості велику кількість СО2 отримують як бічний продукт при випалюванні вапна:

СаСО3 = СаО + СО2

або при відновленні вугіллям металів із їх оксидів:

2СuО + С = 2Сu + СO2

2Fе2О3 + ЗС = 4Fе + 3СО2






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных