Применение углерода

Содержание
  1. Углерод химические и физические свойства
  2. Что такое углерод
  3. Физические свойства
  4. Строение атома
  5. Химические свойства
  6. Получение углерода
  7. История открытия
  8. Роль углерода в организме человека
  9. Нахождение в природе углерода
  10. Применение углерода
  11. Углерод как химический элемент таблицы Менделеева
  12. Как был открыт углерод
  13. Где и как добывают углерод
  14. Распространенность углерода
  15. Применение углерода
  16. Интересные факты
  17. УГЛЕРО́Д
  18. Историческая справка
  19. Распространённость в природе
  20. Свойства
  21. Применение
  22. Углерод
  23. Графит и алмаз
  24. Ультрадисперсные алмазы (наноалмазы)
  25. Карбин
  26. Фуллерены и углеродные нанотрубки
  27. Аморфный углерод
  28. Нахождение в природе
  29. Химические свойства
  30. Неорганические соединения
  31. Органические соединения
  32. Применение
  33. Токсическое действие
  34. Дополнительная информация
  35. Углерод: физические и химические свойства
  36. История открытия углерода
  37. Углерод в таблице Менделеева
  38. Строение атома углерода
  39. Физические свойства углерода
  40. Химические свойства углерода
  41. Углерод в природе
  42. Рекомендованная литература и полезные ссылки
  43. Углерод, видео

Углерод химические и физические свойства

Применение углерода

Углерод – это, наверное, один из самых впечатляющих элементов химии на нашей планете, который обладает уникальной способностью образовывать огромное множество различных органических и неорганических связей.

Одним словом, углеродные соединения, которые обладают уникальными характеристиками – основа жизни на нашей планете.

Что такое углерод

В химической таблице Д.И. Менделеева углерод находится под шестым номером, входит в 14 группу и носит обозначение «С».

Физические свойства

Это водородное соединение, входящее в группу биологических молекул, молярная масса и молекулярная масса которого – 12,011, температура плавления составляет 3550 градусов.

Степень окисления данного элемента может быть: +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3, -4, а плотность составляет 2,25 г/см3.

В агрегатном состоянии углерод твердое вещество, а кристаллическая решетка атомная.

Углерод имеет следующие аллотропные модификации:

  • алмаз,
  • графит,
  • фуллерен,
  • карбин.

Строение атома

Атом вещества имеет электронную конфигурацию вида 1S22S22P2. На внешнем уровне у атома 4 электрона, находящиеся на двух разных орбиталях.

Если же брать возбужденное состояние элемента, то его конфигурация становится 1S22S12P3.

К тому же атом вещества может быть первичным, вторичным, третичным и четвертичным.

Химические свойства

Пребывая в нормальных условиях, элемент инертен и во взаимодействие с металлами и неметаллами вступает при повышенных температурах:

  • взаимодействует с металлами, вследствие чего образуются карбиды,
  • вступает в реакцию с фтором (галоген),
  • при повышенных температурах взаимодействует с водородом и серой,
  • при повышении температуры обеспечивает восстановление металлов и неметаллов из оксидов,
  • при 1000 градусах вступает во взаимодействие с водой,
  • при повышении температуры горит.

Получение углерода

Углерод в природе можно найти в виде черного графита либо же, что очень редко, в виде алмаза. Ненатуральный графит получают с помощью реакции кокса с кремнеземом.

А ненатуральные алмазы получают, применяя тепло и давление вместе с катализаторами. Так металл расплавляется, а получившийся алмаз выходит в виде осадка.

Добавление азота приводит к получению желтоватых алмазов, а бора – голубоватых.

История открытия

Углерод использовался людьми с давних времен. Грекам был известен графит и уголь, а алмазы впервые нашлись в Индии. К слову, в качестве графита люди часто принимали схожие по виду соединения. Но даже несмотря на это, графит широко использовался для письма, ведь даже слово «графо» с греческого языка переводится как «пишу».

В настоящее время графит используется так же в письме, в частности его можно встретить в карандашах. В начале 18 века в Бразилии началась торговля алмазами, были открыты многие месторождения, а уже во второй половине 20 века люди научились получать ненатуральные драгоценные камни.

На настоящий момент ненатуральные алмазы используются в промышленности, а настоящие – в ювелирной сфере.

Роль углерода в организме человека

В тело человека углерод попадает вместе с пищей, в течение суток – 300 г. А общее количество вещества в человеческом организме составляет 21% от массы тела.

Из данного элемента состоят на 2/3 мышцы и 1/3 костей. А выводится из тела газ вместе с выдыхаемым воздухом либо же с мочевиной.

Стоит отметить: без этого вещества жизнь на Земле невозможна, ведь углерод составляет связи, помогающие организму бороться с губительным влиянием окружающего мира.

Таким образом, элемент способен составлять продолжительные цепи либо же кольца атомов, которые представляют собой основу для множества других важных связей.

Нахождение в природе углерода

Элемент и его соединения можно встретить повсюду. В первую очередь отметим, что вещество составляет 0,032% от общего количества земной коры.

Одиночный элемент можно встретить в каменном угле. А кристаллический элемент находится в аллотропных модификациях. Также в воздухе постоянно растет количество углекислого газа.

Большую концентрацию элемента в окружающей среде можно встретить в качестве соединений с различными элементами. Например, двуокись углерода содержится в воздухе в количестве 0,03%. В таких минералах как известняк или же мрамор, содержатся карбонаты.

Все живые организмы несут в себе соединения углерода с иными элементами. К тому же остатки живых организмов становятся такими отложениями, как нефть, битум.

Применение углерода

Соединения этого элемента широко используются во всех сферах нашей жизни и перечислять их можно бесконечно долго, поэтому мы укажем несколько из них:

  • графит используется в грифелях карандашей и изготовлении электродов,
  • алмазы нашли свое широкое применение в ювелирной сфере и в буровом деле,
  • углерод используют как восстановитель для выведения таких элементов, как железная руда и кремний,
  • активированный уголь, состоящий в основном из этого элемента, широко используется в медицинской области, промышленности и в быту.

Углерод как химический элемент таблицы Менделеева

Применение углерода
У Углерод является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 6 и условным обозначением C. Углерод является неметаллическим веществом с 4 свободными электронами 14-ой группы периодической таблицы.

Как был открыт углерод

Такой химический элемент как углерод был известен людям еще с доисторических времен. Вероятно, он является самым древним химическим элементом, который известен людям. Этот элемент был известен доисторическим людям в форме золы и древесного угля.

Об известности алмазов судить сложно, но есть вероятность того, что он был известен в Китае приблизительно в 2500 году до нашей эры.  Есть сведения, что получение чистого углерода было уже во времена Римской империи.

Его производство было такое же как и сейчас: нагревали дрова в пирамиде покрытой глиной, удалив воздух.

В 1722 году Рене Антуан Фершо де Реомюр продемонстрировал то, что железо превратилось в сталь в результате поглощения  какого-то вещества, которое на сегодняшний день известно как углерод.

Антуан Лавуазье в свою очередь доказал, что алмаз является одной из форм углерода в 1772 году.

Он сжег образцы угля и алмаза у обнаружил, что ни один не образует воды и оба выпускают одинаковое количество углекислого газа.

В 1779 году Карл Вильгельм Шееле доказал, что графит является идентичным древесному углю, а не свинцу как предполагали в то время. Единственным отличием от древесного угля являлась небольшая примесь железа. В 1786 году французские ученые Клод Луи Бертолье, Гаспар Монж и К.А.

Вандермонд подтвердили, что графит являлся в большей части является углеродом. Они окисляли графит кислородом почти как Лавуазье с алмазом. В публикации своего открытия ученые предложили элементу название «carbonum». Антуан Лавуазье, в своем учебнике 1789 года, перечислил углерод как отдельный элемент с таким названием.

В дальнейшем открывались только новые аллотропы углерода.

Где и как добывают углерод

Углерод как химический элемент содержится в природе исключительно в виде соединений. Основными экономически важными углеродными соединениями являются графит и алмаз.

Распространенность графита в природе достаточно велика. Основнымти странами, которые приуспели в добыче графита являются Китай, Индия, Бразилия и Северная Корея. Графит обычно обнаруживается в связи с кварцем, слюдой полевыми штапами в песчаниках и известняках в виде жил и линз толщиной в 1 метр.

На сегодняшний день классификация графита дробится на три части: аморфный, чешуйчатый и кусковой. Аморфный графит является самым распространенным, но с самым низким качеством и самым дешевым. Этот вид графита используется для изделий с низкой стоимостью.

Крупные залежи аморфного гранита имеются в Китае, Европе, Мексике и США.

Чешуйчатый графит является более редким и более качественным по сравнению с аморфным. Его извлекают из горных попод в виде пластин. Чешуйчатый графит, обычно, раза в 4 дороже чем аморфный. Основные месторождения этой разновидности находятся в Австрии, Бразилии, Канаде, Китае, Германии и на острове Мадагаскар.

Кусковой графит является самым ценным, самым редким и качественным видом природного графита. Он был найден в жилах интрузивных контактов в твердых породах. Единственное место в мире, где его добывают является Шри-Ланка.

Еще одним экономически важным углеродным соединением является алмаз. Он является редким и очень ценным аллотропом углерода. Алмазы добываются из алмазной руды, но в самой руде не каждый камень является алмазом. Россия является лидером по производству алмазов, как драгоценных камней, в мире. К сведению один карат, а он равняется 0.2 грамма, оценивается приблизительно в 90$ США.

Распространенность углерода

Углерод является довольно распространенным химическим элементом. Если говорить про вселенский масштаб, то можно отметить, что он занимает почетное 4 место в распространенности по массе. Его опережают только водород, гелий и кислород.

Что же касается земной коры, он занимает 15 место в списке самых распространенных элементов. Если брать человеческий организм, как масштаб распространенности, то углерод занимает второе место после кислорода и составляет около 18%.

Как уже говорилось выше, углерод на нашей планете не встречается в свободной форме. Он встречается в природе в виде различных соединений, причем этих соединений огромное множество. Углерод является неотъемлемой частью жизни на Зелмле.

Основными формами углеродосодержащих элементов являются твердые аллотропы, известняки, доломиты и углекислый газ. Большая часть углеродосодержащих элементов приходится на месторождение угля, нефти, торфа и природного газа.

Применение углерода

Углерод необходим для всех известных живых систем, и без него жизнь, как мы знаем, не могла бы существовать.  Разнообразие его применения наверное самое большое из всех элементов таблицы Менделеева. Основное экономическое использование углерода, кроме продовольствия и древесины, приходится на природные углеводороды.

К ним относится ископаемое топливо, природный газ и нефть. Углерод входит в состав почти всех повседневных вещей жизнедеятельности человека. К примеру все пластмассовые и металлические изделия, а так же шерсть, кашемир, шелк и многое другое. Сажа входит состав красок для печатных устройств.

Углерод содержится во многих медицинских препаратах, самый яркий пример активированный уголь. Углерод является составной частью всех резиновых изделий. Кокс используется для превращения руды в железо, а обогащение углеродом делает из железа сталь. Поэтому все металлические предметы содержат атомы углерода.

В ядерной промышленности углерод используется как замедлитель нейтронов, или изотоп углерода как топливо.

Интересные факты

Интересных фактов связанных с углеродом очень много. Все их перечислить просто невозможно. Стоит начатб с того что некоторые аллотропы углерода являеются рекордсменами. К примеру графит является одним из самых мягких веществ на планете, а алмаз является самым твердым веществом.

Бриллиант «розовая звезда» является одним из самых дорогих камней в мире. В 2013 году его продали с аукциона за 83 миллиона долларов. Бриллиант является обработанной формой алмаза. При высокой температуре и давлении в бескислорлдном пространстве алмазы преобразуются в графит.

  Графит в свою очередь является хорошим смазывающим веществом. Плюс к этому, он хорошо проводит электричество.

В середине 40-х годов был обнаружен новый аллотроп углерода и назвали его «Графен», но получить его неудавалось целых 50 лет. Он обладает большой механической жесткостью и рекордно большой теплопроводностью. Предполагается, что это вещество заменит кремний в электрических приборах.

За открытие метода получения графена и исследование этого вещества русские ученые Андрей Константинович Гейм и Константин Сергеевич Новоселов получили Нобелевскую премию в 2010 году. Метод получения графена был разработан в 2004 году, а реальные испытания в 2005.

Возможно, графен станет «вторым дыханием» в области наноэлектроники.

УГЛЕРО́Д

Применение углерода

Авторы: В. П. Зломанов

УГЛЕРО́Д (лат. Сarboneum), C, хи­мич. эле­мент IV груп­пы ко­рот­кой фор­мы (14-й груп­пы длин­ной фор­мы) пе­рио­дич. сис­те­мы; ат. н. 6, ат. м. 12,0107. При­род­ный У. со­сто­ит из двух ста­биль­ных изо­то­пов: 12C (98,89%) и 13C (1,11%).

В ат­мо­сфе­ре при­сут­ст­ву­ет ра­дио­изо­топ 14C (T1/2 5730 лет, β-из­лу­ча­тель), ко­то­рый об­ра­зу­ет­ся в верх­них сло­ях ат­мо­сфе­ры при об­лу­че­нии ядер 14N ней­тро­на­ми кос­мич. из­лу­че­ния. По со­дер­жа­нию изо­то­па 14С в рас­тит.

и жи­вот­ных ос­тат­ках оп­ре­де­ля­ют их воз­раст (ра­дио­уг­ле­род­ный ме­тод да­ти­ро­ва­ния). Ис­кус­ствен­но по­лу­че­ны ра­дио­изо­то­пы с мас­со­вы­ми чис­ла­ми 8–22.

Историческая справка

У. в ви­де дре­вес­но­го уг­ля при­ме­нял­ся в глу­бо­кой древ­но­сти для вы­плав­ки ме­тал­лов. Из­дав­на из­вест­ны ал­маз и гра­фит. Эле­мен­тар­ная при­ро­да У. ус­та­нов­ле­на во 2-й пол. 18 в.

Распространённость в природе

Со­дер­жа­ние У. в зем­ной ко­ре 0,48% по мас­се. В при­ро­де встре­ча­ет­ся в ви­де про­стых (ал­маз, гра­фит, фул­ле­ре­ны) и слож­ных ве­ществ – кар­бо­на­тов при­род­ных, го­рю­чих ис­ко­пае­мых (уголь, нефть, газ и др.

), а так­же вхо­дит в со­став рас­те­ний и жи­вот­ных (ок. 17,5%). В ви­де со­еди­не­ний с азо­том и во­до­ро­дом У. об­на­ру­жен в ат­мо­сфе­ре Солн­ца, пла­нет, най­ден в ка­мен­ных и же­лез­ных ме­тео­ри­тах. У. – важ­ней­ший био­ген­ный эле­мент. Кру­го­обо­рот У. (см.

Кру­го­во­рот ве­ществ) в при­ро­де вклю­ча­ет вы­де­ле­ние CO2 в ат­мо­сфе­ру при окис­ле­нии ор­га­нич. ве­ществ и воз­вра­ще­ние его в ре­зуль­та­те фо­то­син­те­за рас­те­ния­ми. С рас­те­ния­ми У.

по­па­да­ет в ор­га­низм жи­вот­ных и че­ло­ве­ка, а за­тем при гние­нии жи­вот­ных и рас­тит. ма­те­риа­лов – в поч­ву и в ви­де CO2 – в ат­мо­сфе­ру.

Свойства

Кон­фи­гу­ра­ция внеш­них элек­трон­ных обо­ло­чек ато­ма У. в осн. со­стоя­нии 2s22p2. Сход­ст­во 2s- и 2p- атом­ных ор­би­та­лей по энер­гии и сим­мет­рии обес­пе­чи­ва­ет их взаи­мо­дей­ст­вие (гиб­ри­ди­за­цию) и об­ра­зо­ва­ние ли­ней­ных sp-, тре­уголь­ных sp2- и тет­ра­эд­ри­чес­ких sp3-гиб­рид­ных ор­би­та­лей.

Бли­зость энер­гии этих со­стоя­ний, проч­ность про­стых, двой­ных и трой­ных свя­зей ато­мов У. ме­ж­ду со­бой обу­слов­ли­ва­ют мно­го­об­ра­зие струк­тур из ато­мов У.

, их спо­соб­ность об­ра­зо­вы­вать ус­той­чи­вые це­пи и цик­лы и су­ще­ст­во­ва­ние ог­ром­но­го чис­ла уг­ле­род­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний, изу­чае­мых ор­га­ни­че­ской хи­ми­ей.

Сте­пе­ни окис­ле­ния +4, –4, ред­ко +2 (уг­ле­ро­да ок­сид), +3 (ци­ан); энер­гии ио­ни­за­ции при по­сле­до­ват. пе­ре­хо­де от C0 к C4+ 1086,5, 2352,6, 4620,5, 6222,7 кДж/моль; элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 2,55; атом­ный ра­ди­ус 77 пм. Се­че­ние за­хва­та те­п­ло­вых ней­тро­нов 3,5·10–31 м2.

Об­ра­зу­ет неск. кри­стал­лич. ал­ло­троп­ных мо­ди­фи­ка­ций: гра­фит, ал­маз, кар­бин, лон­сдей­лит, фул­ле­ре­ны, гра­фен, уг­ле­род­ные на­нот­руб­ки, а так­же неск. аморф­ных форм. Тер­мо­ди­на­ми­че­ски наи­бо­лее ста­би­лен гра­фит – мяг­кое чёр­ное ве­ще­ст­во со слои­стой гек­са­го­наль­ной струк­ту­рой.

Ка­ж­дый слой по­стро­ен из шес­ти­член­ных ко­лец, в ко­то­рых три элек­тро­на ато­ма С об­ра­зу­ют три sp2-гиб­рид­ные σ -свя­зи в плос­ко­сти слоя. Взаи­мо­дей­ст­вие этих элек­тро­нов соз­да­ёт проч­ную сис­те­му де­ло­ка­ли­зо­ван­ных π -свя­зей.

Чет­вёр­тый элек­трон ато­ма С на­хо­дит­ся на ор­би­та­ли, пер­пен­ди­ку­ляр­ной к слою. Проч­ность хи­мич. свя­зей в слое (716 кДж/моль) го­раз­до вы­ше, чем ме­ж­ду слоя­ми (17 кДж/моль). Та­кая сис­те­ма свя­зей объ­яс­ня­ет воз­мож­ность пре­вра­ще­ния гра­фи­та в др. по­ли­морф­ные фор­мы У.

Из­вест­ны гек­са­го­наль­ная α -фор­ма (tпл ок. 4100 К при 9 кБар; плот­ность 2266 кг/м3 при 20 °C) и ром­бо­эд­рич. β-фор­ма гра­фи­та. Слои­стое строе­ние гра­фи­та оп­ре­де­ля­ет ани­зо­тро­пию его свойств (напр.

, вдоль слоя элек­тро­про­вод­ность в 5000 раз боль­ше, чем в по­пе­реч­ном на­прав­ле­нии), а так­же хо­ро­шие ан­ти­фрик­ци­он­ные свой­ст­ва. Удель­ное элек­трич. со­про­тив­ле­ние вдоль плос­ко­сти сло­ёв по­ряд­ка 10–4 Ом·см.

Ал­маз – бес­цвет­ное про­зрач­ное кри­стал­лич. ве­ще­ст­во. В его ку­бич. струк­ту­ре ка­ж­дый атом У. тет­ра­эд­ри­че­ски ок­ру­жён че­тырь­мя рав­но­уда­лён­ны­ми со­сед­ни­ми ато­ма­ми У.

Бла­го­да­ря сим­мет­рич­но­му рас­пре­де­ле­нию элек­трон­ной плот­но­сти, струк­ту­ра ал­ма­за от­ли­ча­ет­ся чрез­вы­чай­ной ус­той­чи­во­стью; tпл 4100 К (125 кБар), плот­ность 3510 кг/м3 (20 °C). Из-за разл. строе­ния гра­фит и ал­маз от­ли­ча­ют­ся по свой­ст­вам.

По твёр­до­сти гра­фит от­но­сит­ся к са­мым мяг­ким ве­ще­ст­вам, ал­маз – эта­лон макс. твёр­до­сти (10 бал­лов по Мо­оса шка­ле). Ал­маз – ди­элек­трик (удель­ное элек­трич. со­про­тив­ле­ние 1014–1016 Ом·см), гра­фит име­ет вы­со­кую элек­тро­про­вод­ность.

При дав­ле­ни­ях до 100 кБар и темп-рах 1200–2800 К гра­фит пре­вра­ща­ет­ся в ал­маз. Этот про­цесс ус­ко­ря­ет­ся в при­сут­ст­вии рас­плав­лен­ных ме­тал­лов (Cr, Fe, Ni) и не­ме­тал­лов (крас­ный фос­фор).

Лон­сдей­лит – кри­стал­лич. мо­ди­фи­ка­ция ал­ма­за с гек­са­го­наль­ной струк­ту­рой, плот­ность 3510 кг/м3. Об­ра­зу­ет­ся из α-гра­фи­та ста­тич. сжа­ти­ем при на­гре­ва­нии до 1000 °С; най­ден в ме­тео­ри­тах.

Фул­ле­ре­ны пред­став­ля­ют со­бой се­рию по­ли­эд­рич. кла­стер­ных мо­ле­кул Сn (n – чёт­ное), в ко­то­рых ато­мы У. объ­е­ди­не­ны в пя­ти- и шес­ти­уголь­ни­ки. Фул­ле­ре­ны об­на­ру­же­ны в про­дук­тах кон­ден­са­ции па­ров, об­ра­зую­щих­ся при про­хо­ж­де­нии элек­трич. ду­ги ме­ж­ду гра­фи­то­вы­ми элек­тро­да­ми при 3500 °С и низ­ком дав­ле­нии в ат­мо­сфе­ре ге­лия.

Кар­бин – мел­ко­кри­стал­лич. по­ро­шок чёр­но­го цве­та. Ато­мы У. объ­е­ди­ня­ют­ся в ли­ней­ные це­поч­ки за счёт sp-гиб­рид­ных свя­зей. Из­вест­но неск.

форм кар­би­на, от­ли­чаю­щих­ся чис­лом ато­мов в эле­мен­тар­ной ячей­ке и плот­но­стью (2680–3300 кг/м3). Об­ла­да­ет по­лу­про­вод­ни­ко­вы­ми свой­ст­ва­ми (под воз­дей­ст­ви­ем све­та про­во­ди­мость силь­но уве­ли­чи­ва­ет­ся).

Кар­бин хи­ми­че­ски инер­тен, взаи­мо­дей­ст­ву­ет с во­до­ро­дом. При вы­со­ких темп-рах и дав­ле­ни­ях пре­вра­ща­ет­ся в ал­маз.

Гра­фен – дву­мер­ная ал­ло­троп­ная мо­ди­фи­ка­ция У. (её мож­но пред­ста­вить как од­ну плос­кость гра­фи­та, от­де­лён­ную от объ­ём­но­го кри­стал­ла). По оцен­кам, об­ла­да­ет боль­ши­ми ме­ха­нич. жё­ст­ко­стью (1 ТПа) и те­п­ло­про­вод­но­стью (5·103 Вт·м–1·К–1).

Вы­со­кая под­виж­ность но­си­те­лей за­ря­да (макс. под­виж­ность элек­тро­нов сре­ди всех из­вест­ных ма­те­риа­лов) де­ла­ет гра­фен пер­спек­тив­ным ма­те­риа­лом для ис­поль­зо­ва­ния в на­но­элек­тро­ни­ке. Для при­го­тов­ле­ния гра­фе­на ис­поль­зу­ют ме­ха­нич. рас­ще­п­ле­ние кри­стал­лов гра­фи­та.

Плён­ки гра­фе­на син­те­зи­ру­ют га­зо­фаз­ным оса­ж­де­ни­ем па­ров уг­ле­ро­да на мед­ную фоль­гу (CVD-гра­фен). При ком­нат­ной темп-ре бла­го­да­ря силь­ным ко­ва­лент­ным свя­зям гра­фен инер­тен по от­но­ше­нию к ки­сло­там и ще­ло­чам.

Про­то­ни­ро­ва­ни­ем в плаз­ме га­зо­во­го раз­ря­да син­те­зи­ру­ют гид­риды гра­фе­на, с по­мо­щью ди­фто­ри­да ксе­но­на – фто­ро­гра­фен.

Уг­ле­род­ные на­нот­руб­ки пред­став­ля­ют со­бой од­ну или неск. свёр­ну­тых в труб­ку гек­са­го­наль­ных гра­фи­то­вых плос­ко­стей.

Раз­ли­ча­ют от­кры­тые и за­кры­тые на­нот­руб­ки, ко­то­рые с од­но­го или обо­их кон­цов за­кры­ты по­лу­сфе­рой, на­по­ми­наю­щей по­ло­ви­ну мо­ле­ку­лы фул­ле­ре­на. Име­ют вы­со­кую элек­тро­про­вод­ность и проч­ность (напр., мо­дуль Юн­га на­но­труб­ки дос­ти­га­ет ве­ли­чин в неск. ТПа).

По­ми­мо на­нот­ру­бок из­вест­ны лу­ко­вич­ные струк­ту­ры, со­стоя­щие из не­сколь­ких кон­цен­трич. сфер, ор­га­ни­зо­ван­ных по­доб­но мо­ле­ку­ле фул­ле­ре­на.

В аморф­ных фор­мах У. (уг­ле, са­же, стек­ло­уг­ле­ро­де) при­сут­ст­ву­ют ато­мы У. в разл. гиб­рид­ных со­стоя­ни­ях. Стек­ло­уг­ле­род – ту­го­плав­кий ма­те­ри­ал с вы­со­ки­ми ме­ха­нич. проч­но­стью, элек­тро­про­вод­но­стью, ус­той­чи­во­стью к аг­рес­сив­ным сре­дам (ки­сло­там, окис­ли­те­лям, рас­плав­лен­ным ще­ло­чам, со­лям).

При обыч­ных темп-рах У. хи­ми­че­ски инер­тен, при вы­со­ких – со­еди­ня­ет­ся со мн. эле­мен­та­ми, про­яв­ля­ет силь­ные вос­ста­но­вит. свой­ст­ва. Хи­мич. ак­тив­ность раз­ных форм У. убы­ва­ет в ря­ду: аморф­ный У., гра­фит, ал­маз.

На воз­ду­хе они вос­пла­ме­ня­ют­ся при темп-рах со­от­вет­ст­вен­но вы­ше 300–500 °C, 600–700 °C и 850–1000 °C и сго­ра­ют с об­ра­зо­ва­ни­ем уг­ле­ро­да ок­си­да и уг­ле­ро­да ди­ок­си­да. По­ми­мо СO2 и СО, У. об­ра­зу­ет не­ус­той­чи­вые С3O2 и С5O2. С во­до­ро­дом гра­фит и аморф­ный У.

на­чи­на­ют реа­ги­ро­вать при 1200 °C, с фто­ром – при 900 °C. Гра­фит взаи­мо­дей­ст­ву­ет с фто­ром при 400–500 °C с об­ра­зо­ва­ни­ем т. н. мо­но­фто­ри­да гра­фи­та CFx (x=0,68–0,99). Ал­маз в ат­мо­сфе­ре фто­ра сго­ра­ет при темп-ре вы­ше 730 °C с об­разо­ва­ни­ем тет­раф­то­ри­да CF4.

В ат­мо­сфе­ре азо­та при про­пус­ка­нии элек­трич. раз­ря­да ме­ж­ду уголь­ны­ми элек­тро­да­ми об­ра­зу­ет­ся ци­ан. С се­рой гра­фит да­ёт се­ро­уг­ле­род CS2, из­вест­ны так­же CS и C3S2. С боль­шин­ст­вом ме­тал­лов, бо­ром и крем­ни­ем гра­фит об­ра­зу­ет со­от­вет­ст­вую­щие кар­би­ды, бо­ри­ды, си­ли­ци­ды.

Гра­фит рас­тво­ря­ет­ся в кон­цен­трир. рас­тво­рах ки­слот-окис­ли­те­лей – сер­ной и азот­ной. Ал­маз инер­тен по от­но­ше­нию к ки­сло­там и ще­ло­чам. Аморф­ный У. (уголь) при на­гре­ва­нии вы­сту­па­ет как ак­тив­ный вос­ста­но­ви­тель.

Прин­ци­пи­аль­ное от­ли­чие хи­мии ал­ма­за от хи­мии гра­фи­та со­сто­ит в том, что в ре­зуль­та­те хи­мич. взаи­мо­дей­ст­вий кри­стал­лич. ре­шёт­ка ал­ма­за раз­ру­ша­ет­ся. Гра­фит же в хи­мич. ре­ак­ци­ях мо­жет со­хра­нить свою слои­стую струк­ту­ру и об­ра­зо­вать ин­тер­ка­ла­ты.

Применение

У. – один из важ­ней­ших ис­точ­ни­ков энер­гии. Гра­фит ис­поль­зу­ет­ся как за­мед­ли­тель ней­тро­нов в ядер­ных ре­ак­то­рах, вос­ста­но­ви­тель в ме­тал­лур­гии, для по­лу­че­ния элек­тро­дов, лёг­ких тер­мо­стой­ких уг­ле­род­ных ма­те­риа­лов (см. Уг­ле­гра­фи­то­вые ма­те­риа­лы, Уг­ле­пла­сти­ки и др.), как твёр­дая смаз­ка.

Ис­клю­чит. твёр­дость и вы­со­кий ко­эф. пре­лом­ле­ния ал­ма­за обу­слов­ли­ва­ют его при­ме­не­ние в ре­жу­щих и аб­ра­зив­ных ма­те­риа­лах. Вы­со­ко це­нят­ся гра­нё­ные и шли­фо­ван­ные кри­стал­лы ал­ма­за (брил­ли­ан­ты).

Вы­со­кая те­п­ло­про­вод­ность ал­ма­за (до 2000 Вт/м·К) де­ла­ет его перс­пек­тив­ным ма­те­риа­лом для по­лу­про­вод­ни­ко­вой тех­ни­ки. Кар­бин при­ме­ня­ет­ся в фо­то­эле­мен­тах. Са­жа слу­жит на­пол­ни­те­лем в про­из-ве ре­зи­ны, идёт на по­лу­че­ние кра­сок.

Стек­ло­уг­ле­род ис­поль­зу­ет­ся в атом­ной энер­ге­ти­ке, слу­жит для соз­да­ния тер­мо­стой­ких по­кры­тий кос­мич. ап­па­ра­тов и са­мо­лё­тов. В фар­ма­ко­ло­гии и ме­ди­ци­не ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся разл. фор­мы У. и его со­еди­не­ний – про­из­вод­ные уголь­ной ки­сло­ты и кар­бо­но­вых ки­слот, разл.

ге­те­ро­цик­лы, по­ли­ме­ры и др. со­еди­не­ния. Уг­ле­род­ные на­но­труб­ки на­шли при­ме­не­ние для соз­да­ния ар­ми­ро­ван­ных тер­мо­стой­ких проч­ных ком­по­зиц. ма­те­риа­лов, спец. бу­маг, из­го­тов­ле­ния дис­пле­ев.

Углерод

Применение углерода
Аллотропия углерода

графит

алмаз

карбин

лонсдейлит

фуллерены

углеродные нанотрубки

графен

аморфный углерод

уголь техуглерод сажа

Электронные орбитали атома углерода могут иметь различную геометрию, в зависимости от степени гибридизации его электронных орбиталей. Существует три основных геометрии атома углерода.

Тетраэдрическая — образуется при смешении одного s- и трех p-электронов (sp3-гибридизация).

Атом углерода находится в центре тетраэдра, связан четырьмя эквивалентными σ-связями с атомами углерода или иными в вершинах тетраэдра.

Такой геометрии атома углерода соответствуют аллотропные модификации углерода алмаз и лонсдейлит. Такой гибридизацией обладает углерод, например, в метане и других углеводородах.

Тригональная – образуется при смешении одной s- и двух p-электронных орбиталей (sp²-гибридизация). Атом углерода имеет три равноценные σ-связи, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу.

Не участвующая в гибридизации p-орбиталь, расположенная перпендикулярно плоскости σ-связей, используется для образования π-связи с другими атомами. Такая геометрия углерода характерна для графита, фенола и др.

Дигональная — образуется при смешении одного s- и одного p-электронов (sp-гибридизация). При этом два электронных облака вытянуты вдоль одного направления и имеют вид несимметричных гантелей. Два других р-электрона дают π-связи. Углерод с такой геометрией атома образует особую аллотропную модификацию — карбин.

Графит и алмаз

Основные и хорошо изученные кристаллические модификации углерода— алмаз и графит. При нормальных условиях термодинамически устойчив только графит, а алмаз и другие формы метастабильны.

При атмосферном давлении и температуре выше 1200 Kалмаз начинает переходить в графит, выше 2100 Kпревращение совершается за секунды. ΔН0 перехода— 1,898 кДж/моль. При нормальном давлении углерод сублимируется при 3780 K. Жидкий углерод существует только при определенном внешнем давлении.

Тройные точки: графит-жидкость-пар Т =4130 K, р =10,7 МПа. Прямой переход графита в алмаз происходит при 3000 Kи давлении 11—12 ГПа.

При давлении свыше 60 ГПа предполагают образование весьма плотной модификации С III (плотность на 15—20% выше плотности алмаза), имеющей металлическую проводимость. При высоких давлениях и относительно низких температурах (ок.

1200 K) из высокоориентированного графита образуется гексагональная модификация углерода с кристаллической решеткой типа вюрцита— лонсдейлит (а =0,252 нм, с =0,412 нм, пространственная группа Р63/ттс), плотность 3,51 г/см³, то есть такая же, как у алмаза.

Лонсдейлит найден также в метеоритах.

Ультрадисперсные алмазы (наноалмазы)

В 1980-е гг. в СССР было обнаружено, что в условиях динамического нагружения углеродсодержащих материалов могут образовываться алмазоподобные структуры, получившие название ультрадисперсных алмазов (УДА). В настоящее время всё чаще применяется термин «наноалмазы». Размер частиц в таких матералах составляет единицы нанометров.

Условия образования УДА могут быть реализованы при детонации взрывчатых веществ с значительным отрицательным кислородным балансом, например смесей тротила с гексогеном. Такие условия могут быть реализованы также при ударах небесных тел о поверхность Земли в присутствии углеродсодержащих материалов (органика, торф, уголь и пр.).

Так, в зоне падения Тунгусского метеорита в лесной подстилке были обнаружены УДА.

Карбин

Кристаллическая модификация углерода гексагональной сингонии с цепочечным строением молекул называется карбин. Цепи имеют либо полиеновое строение (—C≡C—), либо поликумуленовое (=C=C=).

Известно несколько форм карбина, отличающихся числом атомов в элементарной ячейке, размерами ячеек и плотностью (2,68—3,30 г/см³).

Карбин встречается в природе в виде минерала чаоита (белые прожилки и вкрапления в графите) и получен искусственно— окислительной дегидрополиконденсацией ацетилена, действием лазерного излучения на графит, из углеводородов или CCl4 в низкотемпературной плазме.

Карбин представляет собой мелкокристаллический порошок чёрного цвета (плотность 1,9-2 г/см³), обладает полупроводниковыми свойствами. Получен в искусственных условиях из длинных цепочек атомов углерода, уложенных параллельно друг другу.

Карбин— линейный полимер углерода. В молекуле карбина атомы углерода соединены в цепочки поочередно либо тройными и одинарными связями (полиеновое строение), либо постоянно двойными связями (поликумуленовое строение). Это вещество впервые получено советскими химиками В.В.Коршаком, А.М.Сладковым, В.И.

Касаточкиным и Ю.П.Кудрявцевым в начале 60-х гг. в Институте элементоорганических соединений Академии наук СССР .Карбин обладает полупроводниковыми свойствами, причём под воздействием света его проводимость сильно увеличивается.

На этом свойстве основано первое практическое применение— в фотоэлементах.

Фуллерены и углеродные нанотрубки

Углерод известен также в виде кластерных частиц С60, С70, C80, C90, C100 и подобных (фуллерены), а также графенов и нанотрубок.

Аморфный углерод

В основе строения аморфного углерода лежит разупорядоченная структура монокристаллического (всегда содержит примеси) графита. Это кокс, бурые и каменные угли, техуглерод, сажа, активный уголь.

Нахождение в природе

углерода в земной коре 0,1% по массе. Свободный углерод находится в природе в виде алмаза и графита.

Основная масса углерода в виде природных карбонатов (известняки и доломиты), горючих ископаемых— антрацит (94—97% С), бурые угли (64—80% С), каменные угли (76—95% С), горючие сланцы (56—78% С), нефть (82—87% С), горючих природных газов (до 99% метана), торф (53—56% С), а также битумы и др.

В атмосфере и гидросфере находится в виде диоксида углерода СО2, в воздухе 0,046% СО2 по массе, в водах рек, морей и океанов в ~60 раз больше. Углерод входит в состав растений и животных (~18%). В организм человека углерод поступает с пищей (в норме около 300 г в сутки).

Общее содержание углерода в организме человека достигает около 21% (15кг на 70кг массы тела). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани.

Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина)

Кругооборот углерода в природе включает биологический цикл, выделение СО2 в атмосферу при сгорании ископаемого топлива, из вулканических газов, горячих минеральных источников, из поверхностных слоев океанических вод и др. Биологический цикл состоит в том, что углерод в виде СО2 поглощается из тропосферы растениями. Затем из биосферы вновь возвращается в геосферу: с растениями углерод попадает в организм животных и человека, а затем при гниении животных и растительных материалов— в почву и в виде СО2— в атмосферу.

В парообразном состоянии и в виде соединений с азотом и водородом углерод обнаружен в атмосфере Солнца, планет, он найден в каменных и железных метеоритах.

Большинство соединений углерода, и прежде всего углеводороды, обладают ярко выраженным характером ковалентных соединений. Прочность простых, двойных и тройных связей атомов С между собой, способность образовывать устойчивые цепи и циклы из атомов С обусловливают существования огромного числа углеродсодержащих соединений, изучаемых органической химией.

Химические свойства

При обычных температурах углерод химически инертен, при достаточно высоких соединяется со многими элементами, проявляет сильные восстановительные свойства. Химическая активность разных форм углерода убывает в ряду: аморфный углерод, графит, алмаз, на воздухе они воспламеняются при температурах соответственно выше 300—500 °C, 600—700 °C и 850—1000 °C.

Степени окисления +4, −4, редко +2 (СО, карбиды металлов), +3 (C2N2, галогенцианы); сродство к электрону 1,27 эВ; энергия ионизации при последовательном переходе от С0 к С4+ соответственно 11,2604, 24,383, 47,871 и 64,19 эВ.

Неорганические соединения

Углерод реагирует со многими элементами с образованием карбидов.

Продукты горения— оксид углерода CO и диоксид углерода СО2. Известен также неустойчивый оксид С3О2 (температура плавления −111°C, температура кипения 7°C) и некоторые другие оксиды. Графит и аморфный углерод начинают реагировать с Н2 при 1200°C, с F2— соответственно 900°C.

CO2 с водой образует слабую угольную кислоту— H2CO3, которая образует соли— Карбонаты. На Земле наиболее широко распространены карбонаты кальция (мел, мрамор, кальцит, известняк и др. минералы) и магния (доломит).

Графит с галогенами, щелочными металлами и др. веществами образует соединения включения. При пропускании электрического разряда между угольными электродами в среде N2 образуется циан, при высоких температурах взаимодействием углерода со смесью Н2 и N2 получают синильную кислоту.

С серой углерод дает сероуглерод CS2, известны также CS и C3S2. С большинством металлов, бором и кремнием углерод образует карбиды. Важна в промышленности реакция углерода с водяным паром: С +Н2О =СО +Н2 (Газификация твердых топлив).

При нагревании углерод восстанавливает оксиды металлов до металлов, что широко используется в металлургии.

Органические соединения

Благодаря способности углерода образовывать полимерные цепочки, существует огромный класс соединений на основе углерода, которых значительно больше, чем неорганических, и изучением которых занимается органическая химия. Среди них наиболее обширные группы: углеводороды, белки, жиры и др.

Соединения углерода составляют основу земной жизни, а их свойства во многом определяют спектр условий, в которых подобные формы жизни могут существовать. По числу атомов в живых клетках доля углерода около 25%, по массовой доле— около 18%.

Применение

Графит используется в карандашной промышленности. Также его используют в качестве смазки при особо высоких или низких температурах.

Алмаз, благодаря исключительной твердости, незаменимый абразивный материал. Алмазным напылением обладают шлифовальные насадки бормашин. Кроме этого, ограненные алмазы — бриллианты используются в качестве драгоценных камней в ювелирных украшениях.

Благодаря редкости, высоким декоративным качествам и стечению исторических обстоятельств, бриллиант неизменно является самым дорогим драгоценным камнем. Исключительно высокая теплопроводность алмаза (до 2000 Вт/м•К) делает его перспективным материалом для полупроводниковой техники в качестве подложек для процессоров.

Но относительно высокая цена (около 50 долларов/грамм) и сложность обработки алмаза ограничивают его применение в этой области.
В фармакологии и медицине широко используются различные соединения углерода— производные угольной кислоты и карбоновых кислот, различные гетероциклы, полимеры и другие соединения.

Так, карболен (активированный уголь), применяется для абсорбции и выведения из организма различных токсинов; графит (в виде мазей)— для лечения кожных заболеваний; радиоактивные изотопы углерода— для научных исследований (радиоуглеродный анализ).

Углерод играет огромную роль в жизни человека. Его применения столь же разнообразны, как сам этот многоликий элемент.

Углерод является основой всех органических веществ. Любой живой организм состоит в значительной степени из углерода. Углерод— основа жизни. Источником углерода для живых организмов обычно является СО2 из атмосферы или воды.

В результате фотосинтеза он попадает в биологические пищевые цепи, в которых живые существа пожирают друг друга или останки друг друга и тем самым добывают углерод для строительства собственного тела.

Биологический цикл углерода заканчивается либо окислением и возврашением в атмосферу, либо захоронением в виде угля или нефти.

Углерод в виде ископаемого топлива: угля и углеводородов (нефть, природный газ)— один из важнейших источников энергии для человечества.

Токсическое действие

Углерод входит в состав атмосферных аэрозолей, в результате чего может изменяться региональный климат, уменьшаться количество солнечных дней.

Углерод поступает в окружающую среду в виде сажи в составе выхлопных газов автотранспорта, при сжигании угля на ТЭС, при открытых разработках угля, подземной его газификации, получении угольных концентратов и др.

Концентрация углерода над источниками горения 100—400 мкг/м³, крупными городами 2,4—15,9 мкг/м³, сельскими районами 0,5— 0,8 мкг/м³. С газоаэрозольными выбросами АЭС в атмосферу поступает (6—15)•109 Бк/сут 14СО2.

Высокое содержание углерода в атмосферных аэрозолях ведет к повышению заболеваемости населения, особенно верхних дыхательных путей и легких. Профессиональные заболевания— в основном антракоз и пылевой бронхит.

В воздухе рабочей зоны ПДК, мг/м³: алмаз 8,0, антрацит и кокс 6,0, каменный уголь 10,0, технический углерод и углеродная пыль 4,0; в атмосферном воздухе максимальная разовая 0,15, среднесуточная 0,05 мг/м³.

Токсическое действие 14С, вошедшего в состав молекул белков (особенно в ДНК и РНК), определяется радиационным воздействием бета частиц и ядер отдачи азота (14С (β) → 14N) и трансмутационным эффектом— изменением химического состава молекулы в результате превращения атома С в атом N. Допустимая концентрация 14С в воздухе рабочей зоны ДКА 1,3 Бк/л, в атмосферном воздухе ДКБ 4,4 Бк/л, в воде 3,0•104 Бк/л, предельно допустимое поступление через органы дыхания 3,2•108 Бк/год.

Дополнительная информация

Углерод: физические и химические свойства

Применение углерода

  • История открытия углерода
  • Углерод в таблице Менделеева
  • Строение атома углерода
  • Физические свойства углерода
  • Химические свойства углерода
  • Углерод в природе
  • Применение углерода
  • Рекомендованная литература и полезные ссылки
  • Углерод, видео
  • Углерод – важнейший химический элемент периодической таблицы Менделеева. Без него, как и без кислорода и водорода немыслимой была бы сама Жизнь. Можно без преувеличения сказать, что жизнь всех живых существ от амебы до человека построена именно из соединений углерода. Углерод – биогенный элемент составляющий основу жизни на нашей планете. Будучи структурной единицей огромного числа различных органических соединений, он участвует и в построении живых организмов и в обеспечении их жизнедеятельности. Даже возникновение самой Жизни рассматривается учеными как сложный процесс эволюции углеродных соединений. А какие химические и физические свойства этого чудесного элемента, история его открытие и современное применение в химии, читайте об этом далее.

    История открытия углерода

    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.

    Углерод в таблице Менделеева

    В основе расположения химических элементов в периодической системе Менделеева лежит их атомный вес, рассчитанный относительно атомного веса водорода. Атомная масса углерода составляет 12,011, согласно ней он занимает почетное 6-е место в таблице Менделеева и обозначается латинской литерой С.

    Помимо этого следует обратить внимание на следующие характеристики углерода:

    • Природный углерод состоит из смеси двух стабильных изотопов 12С (98,892%) и 13С (1,108%)
    • Помимо этого известно 6 радиоактивных изотопов углерода. Один из них, изотоп 14С с периодом полураспада 5,73*103 лет в небольших количествах образуется в верхних слоях атмосферы нашей планеты под действием космического излучения.

    Строение атома углерода

    Атом углерода имеет 2 оболочки (как впрочем, и все элементы, расположенные во втором периоде) и 6 электронов: 1s22s22p2. 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 углерода

    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 углерода

    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
    C0 + O2  –t°=  CO2 углекислый газ

    при недостатке кислорода — неполное сгорание:
    2C0 + O2  –t°= 2C+2O угарный газ

    — со фтором
    С + 2F2 = CF4

    — с водяным паром
    C0 + H2O  –1200°= С+2O + H2 водяной газ

    — с оксидами металлов. Таким образом, выплавляют металл из руды.
    C0 + 2CuO  –t°=  2Cu + C+4O2

    — с кислотами – окислителями:
    C0 + 2H2SO4(конц.) = С+4O2­ + 2SO2­ + 2H2O
    С0 + 4HNO3(конц.) = С+4O2­ + 4NO2­ + 2H2O

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

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

    4Al + 3C0 = Al4C3

    Ca + 2C0 = CaC2-4

    Вступая в реакцию с водородом, углерод образует метан:

    C0 + 2H2 = CH4

    Углерод в природе

    В земной коре содержание углерода составляет всего лишь 0,15%. Несмотря на эту кажущуюся маленькой цифру, стоит заметить, что углерод непрерывно участвует в природном круговороте из земной коры через биосферу в атмосферу и наоборот.

    Также именно из углерода состоят такие ценные ресурсы как нефть, уголь, торф, известняки и природный газ. И как мы писали в начале нашей статьи, углерод – основа жизни. Скажем, в теле взрослого человека с весом в 70 кг имеется около 13 кг углерода.

    Это только в одном человека, примерно в таких же пропорциях углерод содержится в телах всех других живых существ, растений и животных.

    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.

    Углерод, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

    Советы цветочнику
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: