Свойства неметаллов и их соединений. Калюкова Е.Н. - 87 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

87
87
Степень окисления -4, +2, +4 -4, +4
Электронная конфигурация валентного слоя углерода в основном состоя-
нии 2s
2
2p
2
, в возбужденном состоянии – 2s
1
2p
3
. Поэтому в соединениях
углерод может находиться в состоянии sp-, sp
2
-, sp
3
- гибридизации.
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
C 2s
2
2p
2
↑↓ C* ↓
sp sp
2
sp
3
6.2. Свойства углерода и его соединений
Содержание углерода в земной коре составляет 0,14 %, что составляет
310
16
т. Большая часть его находится в виде карбонатов кальция и магния,
нефти, каменного и бурого угля, природного газа. В атмосфере содержание
углекислого газа составляет всего 0,03 %, но его общая масса равна 600
млн. т. В свободном состоянии углерод встречается в виде графита и ал-
маза. Древесный уголь и некоторые разновидности углерода, содержащего
различные примеси, представляют собой микрокристаллические формы
графита. Из двух природных модификаций – графита и алмаза графит яв-
ляется более устойчивым. В решетке алмаза все атомы углерода располо-
жены на одинаковом расстоянии друг от друга (0,1545 нм). Каждый "С" со-
единен с соседним атомом углерода sp
3
-гибридными орбиталями. В гра-
фите каждый атом углерода связан с тремя соседними атомами углерода
sp
2
- гибридными облаками, а четвертый электрон идет на образование не-
локализованной π-связи, которая стабилизирует sp
2
-гибридное состояние.
К разновидностям графита относят также сажу и древесный уголь. Как
показывает рентгеноструктурное исследование, эти вещества состоят
мельчайших беспорядочно расположенных частиц графита. Высокодис-
персный углерод обладает значительной адсорбционной способностью.
Одним из широко используемых адсорбентов является активированный
уголь. Его получают обработкой древесного угля перегретым водяным па-
ром, который удаляет смолистые вещества, заполняющие поры угля. Сум-
марная поверхность всех пор в 1 г активированного угля может доходить
до 1000 м
2
. Адсорбционная способность активного угля выше для газов,
которые легко сжижаются(SО
2
, NН
3
, С1
2
), по сравнению с трудно сжи-
жающимися газами (Н
2
, О
2
, СН
4
).
Таблица 12
Адсорбция газов активным углем
Адсорби-
руемое
вещество
Температура
кипения
газа,
о
С
Количество
адсорбирован-
ного газа,
см
3
/г
адсорбента
Адсорби-
руемое
вещество
Температура
кипения
газа,
о
С
Количество
адсорбиро-
ванного газа,
см
3
/г
адсорбента
SO
2
-10,1 380 CO
2
-78,5 47,6
Cl
2
-34,1 235 CH
4
-161,6 16,2
NH
3
-33,5 181 O
2
-183 8,2

Страницы