ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углерод из "Справочник Химия изд.2" Элементы и их символы углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn, свинец РЬ. [c.311] Степень окисления. Для элементов IVA группы характерны степени окисления (+11) и (+IV), реже реализуется степень окисления (—IV). Устойчивость состояния окисления (+1V) понижается с ростом порядкового номера элемента (от С к РЬ), для свинца более устойчива степень окисления (+П). [c.311] Свойства (табл. 26). Металлический характер простых веществ увеличивается от углерода к свинцу. По физическим свойствам простые вещества углерода — алмаз и графит — неметаллы (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов) кремний и германий проявляют промежуточные свойства, являясь полупроводниками олово и свинец — типичные металлы. По химическим свойствам С и Si — неметаллы в ряду Ge, Si, Pb увеличивается химическая активность их как металлов, причем у Ge преобладают еще неметаллические свойства, а у РЬ — металлические. [c.311] Гидроксиды углерода и кремния в степени окисления (+1 ) отвечают кислотам, а гидроксиды германия (+IV), олова (+IV) и свинца (+IV) — амфотерные соединения, кислотные свойства которых выражены сильнее, чем у гидроксидов соответствующих элементов П1А группы. Гидроксиды элементов в степени окисления (11) известны только для германия, олова и свинца они более основны, чем гидроксиды соответствующих элементов в степени окисления (+IV), но в целом все же амфотерны. [c.311] Устойчивость водородных соединений элементов IVA группы понижается от углерода к свинцу. Поскольку атомы углерода могут практически неограниченно соединяться друг с другом в цепи и циклы, может быть получено также практически неограниченное число углеводородов. Для атомов кремния соединение в цепи и циклы выран ено уже достаточно слабо, а для атомов германия, олова, и свинца это явление совсем не характерно. [c.311] Открытие. Углерод С известен с древнейших времен признзн химическим элементом в 1775 г. (Лавуазье, Франция). [c.313] Распространение о природе. Углерод — основная составная часть всех организмов тринадцатый элемент по распространенности на Земле (в литосфере, атмосфере и гидросфере). Встречается как в свободном виде (алмаз, графит), так и в связанном состоянии (диоксид углерода, карбонаты, уголь, нефть, природный газ, сланцевое масло, битумы). Масса углерода, содержащегося в атмосфере в виде СОа, составляет 6,0-10 т, что примерно только в два раза больше, чем масса углерода в живой материи. [c.313] Аллотропные модификации. В свободном состоянии углерод находится в виде двух модификаций — алмаза и графита. Ранее называли аморфным углеродом получаемые в особых условиях сажу, ретортный графит, активный уголь и другие мелкокристаллические разновидности графита, которые по реакционной способности и некоторым другим свойствам сильно отличаются от крупнокристаллического графита. [c.313] Свойства (см. также табл. 26). Все разновидности углерода не имеют вкуса и запаха. Химически растворяются в расплавленных металлах. [c.313] Алмаз — благородный камень, имеет наибольшую твердость среди всех природных веществ, шлифуется только собственным порошком. В чистом состоянии представляет собой прозрачные бесцветные илн белые кристаллы с сильным преломляющим эффектом. После обработки (огранка, шлифовка) получают бриллианты, массу которых выражают в каратах (1 карат = 200 мг). Менее чистые алмазы обычно окрашенные и мутные, например серо-голубой и черный карбонадо. [c.313] Месторождения алмазов встречаются в Южной и Экваториальной Африке, Сибири, Бразилии, Индии. Разработано искусственное получение алмазов (1955 г.) из графита при температуре 2000 °С и давлении 5300 МПа (53 000 атм) обычно образуются мелкие кристаллы массой в несколько каратов. Применяют для изготовления режущих инструментов (сверл и др.), предназначенных, в частности, для резки стекла, при волочении проволоки, как опора для подшипников и других движущихся частей в точных измерительных инструментах. [c.314] Графит состоит иэ углеродных слоев, связанных друг с другом, но достаточно подвижных (слоистая решетка), поэтому графит достаточно мягок, легко расщепляется на слои и пачкает почти любую поверхность. Может быть искусственно получен из угля. Применяют для изготовления стержней для карандашей, электродов, плавильных тиглей (материал — прессованная смесь графита с глиной), в качестве пигмента, как добавку в антикоррозионные краски служит замедлителем в ядерных реакторах. [c.314] Сажа — очень мелкий графитовый кристаллический порошок. Образуется при неполном сгораний соединений углерода в технике ее получают из ацетилена или из нафталина. Применяют в качестве наполнителя для резин (повышает устойчивость автопокрышек к абразивному износу сажа составляет приблизительно одну треть массы автомобильной покрышки) как компонент сухих гальванических элементов, печатных красок, крема для обуви, тущн и др. [c.314] Об антраците, каменном и буром угле, коксе см. разд. 31. [c.315] Вернуться к основной статье