ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углерод из "Основы общей химии" По электронным структурам нейтральных атомов к углероду и кремнию примыкают германий и его аналоги. Максимальная валентность этих элементов как по отдаче, так и по присоединению электронЬв должна быть равна четырем. Имея в виду увеличение объема атомов при переходе от углерода к свинцу, можно думать, что тенденция к дополнению внешнего слоя до октета будет в указанном ряду ослабевать, а легкость потери электронов — возрастать. В связи с этим при переходе от С к РЬ должно иметь место ослабление металлоидного и усиление металлического характера элементов. [c.492] Из-за наличия во внешнем слое атомов лишь двух электронов, у титана и его аналогов отсутствует тенденция к дополнению внешнего слоя до октета. Вместе с тем по аналогии с подгруппами ванадия, хрома и марганца можно ожидать, что в производных своей высшей положительной валентности элементы подгруппы титана будут проявлять сходство с кремнием. [c.492] Свободный углерод встречается в виде двух простых веществ — алмаза и графита. С большей или меньшей натяжкой (ввиду наличия примесей) к этим двум формам можно прибавить и третью — так называемый аморфный углерод, простейшим представителем которого является древесный уголь. По своим внешним свойствам алмаз резко отличается от других модификаций. Он имеет плотность 3,5 г см и является самым твердым из всех минералов. Наиболее чистые алмазы бесцветны и прозрачны. Графит представляет собой серую, имеющую металлический блеск и жирную на ощупь массу с плотностью 2,2г1см В противоположность алмазу он очень мягок —легко царапается ногтем и при трении оставляет серые полосы на бумаге. Аморфный углерод по свойствам довольно близок к графиту. Плотность его колеблется обычно в пределах 1,8—2,1 г/см . У некоторых разновидностей аморфного углерода очень сильпо выражена способность к адсорбции (т. е. поглощению на поверхности) газов, паров и растворенных веществ. [c.493] Как видно из схемы рис. Х-1, тройной точке на диаграмме состояния углерода отвечает, температура около 3700°С и давление около ПО атм. [c.493] Поэтому при нагревании под обычным давлением (в отсутствие воздуха) углерод не плавится, а возгоняется. [c.493] При нагревании СО2 улетучивается и равновесия смещаются влево напротив, при прибавлении щелочи происходит связывание ионов водорода и смещение равновесий вправо. [c.494] Будучи двухосновной кислотой, Н2СО3 дает два ряда солей средние (с анионом СОз ) и кислые (с анионом НСОГ). Первые называются углекислыми (иначе, карбонатами), вторые — кислыми углекислыми бикарбонатами). Подобно самим анионам угольной кислоты, большинство ее солей бесцветно. [c.494] В противоположность большинству карбонатов все бикарбонаты в воде растворимы. Наиболее важной кислой солью угольной кислоты является ЫаНСОз ( двууглекислая , или питьевая сода). Гидролиз ее при обычных условиях незначителен (реакция раствора на лакмус почти нейтральна). При нагревании он заметно увеличивается, а около 60 °С углекислый газ начинает частично выделяться из раствора. Сильными кислотами бикарбонаты разлагаются аналогично карбонатам. [c.494] Реакция эта легко протекает при взаимодействии НСООН с горячей дд крепкой серной кислотой. [c.495] Наряду с нагреванием повышение химической активности окиси углерода часто вызывается ее растворением. Так, в растворе она способна восстанавливать соли Аи, Р1 и некоторых других элементов до свободных металлов уже при обычных температурах. [c.495] Сопровождающее эту реакцию значительное выделение тепла делает окись углерода ценным газообразным топливом. Однако наиболее широкое применение она находит как исходный продукт для синтеза различных органических веществ. [c.495] Из изложенного выше следует, что сгорание толстых слоев угля в печах идет по существу в три стадии, как это схематически показано на рис. Х-3. При преждевременном закрывании трубы в печи создается недостаток кислорода, что может вызвать распространение СО по отапливаемому помещению и повести к отравлениям (т. н. угар). Следует отметить, что запах угарного газа обусловлен не самой окисью углерода, а примесями некоторых органических веществ. [c.495] Окись углерода способна непосредственно присоединяться к некоторым металлам (как правило, лишь при повышенной температуре и под давлением). В результате образуются карбонилы металлов 1Ре(С0)5, Ni (СО) 4, Мо(СО)в и др.], которые следует рассматривать как комплексные соединения. [c.496] Б технике сероуглерод ( S2) получают пропусканием паров серы сквозь слой раскаленного угля. [c.496] С водой H N смешивается в любых соотношениях, образуя цианистоводородную (синильную) кислоту. Ее кислотные свойства выражены крайне слабо, и поэтому она легко выделяется из своих солей (цианистых, или цианидов) действием более сильных кислот. [c.496] Свободная HN S бесцветна и устойчива лишь при очень низких температурах или в разбавленном водном растворе (ниже 5%). Диссоциирована она довольно сильно. Большинство ее солей (называемых роданистыми или роданидами) бесцветно, хорошо растворимо в воде и при обычных условиях устойчиво. Наиболее обычны соли аммония и калия. [c.497] Простейшие галоидные соединения углерода отвечают общей формуле СГ4. Взаимодействиями элементов может быть получено только фтористое производное, а остальные получают косвенным путем. [c.497] Наиболее практически важен четыреххлористый углерод ( li). Он представляет собой тяжелую бесцветную жидкость со слабым характерным запахом. В воде ССЦ почти нерастворим. С химической стороны он характеризуется главным образом своей инертностью. Так, при обычных условиях I4 не вступает во взаимодействие ни с кислотами, ни со щелочами. [c.497] ИЗ более сложных соединений углерода. В природе он постоянно образуется при разложении органических веществ без доступа воздуха (например, в болотах). Рн часто содержится в природных газах и обычно входит в состав искусственно получаемого светильного газа. [c.498] Вернуться к основной статье