Углерод аллотропические модификации

Рис. 1. Кристаллические решетки аллотропических модификаций углерода а—алмаз б—графит.

Углерод образует три аллотропические модификации алмаз, графит и карбин. Эти твердые простые вещества имеют различную структуру. [c.94]

АЛМАЗ — аллотропическая модификация углерода, в которой он находится в первом валентном состоянии. В природе А. встречается в виде прозрачных кристаллов, бесцветных или окрашенных примесями в разные цвета вплоть до черного. Благодаря наличию в решетке непрерывной трехмерной сетки жестких ковалентных связей между тетраэдрическими углеродными атомами А. является самым твердым веществом, найденным в природе. Приблизительно с 1965 г. из сырья, богатого углеродом (графит, сажа, сахарный уголь и др.), под большим давлением (50 10 Па), при высокой температуре (свыше 1200 С) и присутствии катализаторов получают искусственные алмазы. Большие и прозрачные кристаллы А. после огранения и шлифования под названием бриллиантов применяются как украшения. Однако около 85% полученных за год природных А. и все алмазы, полученные искусственно, применяются для технических целей. А. применяются как абразивные материалы для сверления, резания, огранения и шлифования сверхтвердых материалов, для буровых работ, изготовления деталей особо точных приборов, а также фильер, через которые вытягивается самая тонкая проволока (см. Углерод). [c.17]

Плотность аллотропической модификации углерода 3,5. Найдите радиус атома углерода. Отв. О, 1105 см. [c.55]

При накаливании в кислороде алмаз сгорает- -образуется Этим была доказана химическая природа алмаза, как одной пз аллотропических модификаций элемента углерода. [c.432]

В свободном состоянии в природе углерод встречается в виде двух аллотропических модификаций — графита и алмаза. [c.343]

Алмаз и графит служат примером аллотропических модификаций одного и того же элемента углерода, т. е. таких простых тел, которые, будучи составлены из одинаковых атомов, все же отличаются по своим свойствам из-за различий в строении. [c.34]

Простыми называют жидкости, молекулы которых состоят из атомов одного элемента. При этом одному элементу могут соответствовать несколько прос-гых веществ, например кислород и озон. Один и тот же элемент (например, углерод, железо, сера) может существовать в различных аллотропических модификациях. [c.9]

Вторая неполная форма гибридизации 2з 2р 2д 2р . Эта форма гибридизации орбиталей углеродного, атома, изображенная на рис. 217, сохраняет две р-орбитали, расположенные под прямым углом, и получает две гибридные орбитали, расположенные по одной оси, перпендикулярной плоскости, образованной р-орби-талями. Таким образом, атом углерода в этом состоянии вновь описывается системой прямоугольных координат. Этой форме гибридизации атомных орбиталей атома С соответствует третья аллотропическая модификация углерода — карбин, представляющая собой нитевидные кристаллы (рис. 218). [c.444]

Древесный уголь или кокс, имеющие аморфное строение, нельзя рассматривать как аллотропические модификации углерода, поскольку они являются сложными органическими соединениями (хотя главной их составной частью является углерод). [c.343]

В кристаллической решетке графита каждый атом углерода связан только с тремя соседними атомами. Эта связь осуществляется тремя электронами, находящимися на 5р -гибридных орбиталях. Четвертый же электрон у каждого атома углерода не локализован, что и обусловливает хорошую электрическую проводимость графита. Существование аллотропических модификаций углерода в природе находится в соответствии с гибридными состояниями углерода и [c.346]

Что такое аллотропические модификации Охарактеризуйте структуру двух аллотропических модификаций углерода. Как физические свойства этих модификаций объясняются их строением [c.506]

Алмаз (араб.— твердейший) — аллотропическая модификация углерода. В природе встречается в виде отдельных кристаллов, бесцветных или окрашенных примесями. По твердости (10) А. превосходит все известные вещества. А. широко применяют как абразивный материал. [c.12]

Аустенит - высокотемпературная аллотропическая модификация сплава железа с углеродом. Благодаря легирующим добавкам эта структура сохраняется при комнатных температурах. Аустенитная сталь не ржавеет, не обладает ферромагнитными свойствами. [c.597]

При одном и том же содержании углеродных атомов в молекуле наиболее высокой температурой плавления обладают нормальные алканы, где дисперсионному взаимодействию подвергаются все углеродные атомы соседних молекул. С разветвлением структуры молекул такая возможность вследствие их иной ориентации понижается, что объясняет более низкую температуру кристаллизации. В твердом состоянии молекула алкана расположена упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры, преимущественно большие агрегаты достаточно гибких кристаллов. Процесс кристаллизации складывается из двух стадий стадия образования центров кристаллизации (или зародышей) и стадия роста этих центров. Вторая стадия кристаллизации — многоступенчатый процесс, который по различным причинам (например, вследствие возникновения механических напряжений) может останавливаться на любой промежуточной стадии. Монокристаллы образуются только в особых условиях. Обе стадии кристаллизации сильно зависят от температуры. Понижение температуры благоприятствует образованию зародышей кристаллизации, но в то же время уменьшает молекулярную подвижность, а вместе с ней и скорость роста кристаллов. Поэтому температурная зависимость скорости кристаллизации проходит через максимум. Большинство алканов имеет несколько аллотропических модификаций, кристаллизуясь в гексагональной триклинной, моноклинной и орторомбической формах. Некоторые изоалканы, преимущественно с симметричным и компактным расположением боковых цепей в молекуле, при охлаждении застывают в стекловидную массу. Все нормальные алканы с нечетным числом атомов углерода (нечетные), начиная с С9, и с четным (четные), начиная с С36, относящиеся к полиморфным соединениям, могут кристаллизоваться во всех четырех формах. [c.112]

Свойства германия, олова и свинца. Германий имеет серовато-белый, олово — серебристо-белый, а свинец — синевато-белый цвет. Твердость и хрупкость металлов в ряду Се—Зп—РЬ заметно уменьшается германий тверд и хрупок, свинец царапается ногтем и прокатывается в листы. Олово по пластичности занимает промежуточное положение между германием и свинцом. Электропроводность германия составляет 0,001 электропроводности ртути, у олова она в 8 раз больше, чем у ртути, а у свинца — в 5 раз. Плотность рассматриваемых металлов возрастает от германия к свинцу. Олово в свободном виде известно в трех аллотропических модификациях (аналогия с углеродом). Кроме обыкновенного белого олова — 5-форма с плотностью 7,3 г/см , существует серое олово с плотностью 5,75 г/см называемое а-формой. Серое олово устойчиво при температурах [c.357]

Плутоний — трансурановый элемент с атомным номером 94, представляет собой серебристый металл с температурой плавления 639 °С. Имеет шесть аллотропических модификаций. При нагревании на воздухе быстро окисляется и при 300 °С самовозгорается. При нагревании в присутствии водорода, углерода, азота, кислорода, фосфора, мышьяка, фтора, кремния, теллура образует с этими элементами твердые нерастворимые соединения. Диоксид плутония, полученный при низких температурах, легко растворяется в концентрированной соляной и азотной кислотах. Прокаленный диоксид трудно растворим в этих же кислотах. [c.292]

Нужно показать учащимся аллотропические модификации углерода — графит, аморфный углерод (и технический алмаз, если он имеется в лаборатории). Важнейшее свойство аморфного углерода (способность адсорбировать газы, пары и растворенные вещества) можно показать на примере исчезновения бурой окраски двуокиси азота при встряхивании с активированным углем другие примеры — исчезновение запаха сероводорода в сероводородной воде, обесцвечивание раствора йода или брома после обработки активированным углем. [c.69]

Аллотропические модификации — графит и алмаз. Графит имеет гексагональную кубическую решетку, периоды который при комнатной температуре а=0,2456 нм, с=0,6696 нм. Алмаз имеет кубическую решетку с периодом а=0,356679 нм. Потенциалы ионизации атома углерода / (эВ) 11,264 24,376 47,86. Электроотрнцательность 2,5. Работа выхода электронов ф=4,7 эВ. Эффективное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 0,0034-10 м . [c.197]

Электропроводимость германия составляет 0,001 электропроводимости ртути, у олова она в 8 раз больше, чем у ртути, а у свинца — в 5 раз. Плотность рассматриваемых металлов возрастает от германия к свинцу. Олово в свободном виде известно в трех аллотропических модификациях (аналогия с углеродом). Кроме обыкновенного белого олова — р-форма с плотностью 7300 кг/м , существует серое олово с плотностью 5750 кг/м , называемое а-формой. Серое олово устойчиво при температурах ниже 13,2 °С, а белое —при температурах выше 13,2 °С, При охлаждении ниже 13,2 °С [c.412]

Последнее утверждение нуждается в уточнении, хотя, казалось бы, цифры исключают комментарий. Дело в том, что цифра 5,33 относится к германию-1 — самой распространенной и самой важной из пяти аллотропических модификаций элемента № 32. Одна из них аморфная, четыре кристаллические. Иэ кристаллических германий-1 самый легкий. Его кристаллы построены так же, как кристаллы алмаза, но если для углерода такая структура определяет и максимальный удельный вес, то у германия есть и более плотные упаковки . Высокое давление при умеренном нагреве (30 ООО атм и 100° С) преобразует Ое-1 в Ое-П с кристаллической решеткой, как у белого олова. [c.110]

Аллотропия наблюдается не только у кислорода. Многие химические элементы, например сера, фосфор, углерод и др., образуют аллотропические модификации. [c.176]

Углерод образует три аллотропические модификации пространственную структуру (алмаз), плоскую структуру (графит) и линейную (карбин). Иногда говорят и об аморфном углероде. [c.363]

До применения рентгеновского метода изучения структуры углерода, как известно, считали, что имеются три аллотропические модификации его, отличающиеся по своим физическим и химическим свойствам алмаз, графит и аморфный углерод. [c.14]

И сам углерод, и его аналоги могут существовать в нескольких аллотропических модификациях. Если для типичных неметаллов, например кислорода и серы, явление аллотропии связано с возможностью образования молекул различного состава, то в простых телах кристаллической структуры, например у у1 лерода, олова, кремния, аллотропия связана с возможностью построения кристаллических решеток различного типа. Так, в кристаллической структуре алмаза каждый атом углерода связан четырьмя связями с другими атомами таким образом, что все углы между связями равны 109,5°. Модель кристаллической решетки алмаза можно получить, если поместить атом углерода в центр тетраэдра на пересечении его высот и соединить его с четырьмя Е ершинами тетраэдра, поместив в них еще четыре атома углерода рассматривая каждый из этих атомов как центр нового тетраэдра, можно таким путем воспроизвести всю решетку. [c.95]

Этой форме гибридизации атомных орбиталей атома С соответствует третья аллотропическая модификация углерода — карбин, представляющая собой нитевидные кристаллы. Структура карбина показана на рис. 198. [c.445]

Элементарный углерод в различных аллотропических модификациях является незаменимым материалом современной техники и промышленности. Обладая максимальной твердостью среди всех известных материалов, алмаг в виде отдельных кристалликов, а также алмазной пыли и паст применяется для обработки наиболее прочных материалов и сплавов, употребляется в наиболее ответственных местах приборов и машин, обеспечивая точность их работы и долговечность. Алмаз — незаменимый материал сверлильной, шлифовальной и бурильной техники. В настоящее время, благодаря открытию месторождений алмаза на севере Якутии и на Урале, а также в результате разработки советскими учеными промышленного способа получения искусственных алмазов, Советский Союз уже ни в коей мере не зависит от иностранного экспорта и сам является поставщиком алмазов на мировые рынки. [c.102]

Аллотропические модификации углерода. В свободном состоянии углерод известен в виде алмаза, кристаллизующегося в кубической системе, графита, принадлежащего к гексагональной системе, карбина и фуллеренов. Такие формы его, как древесный уголь, кокс, сажа, имеют неупорядоченную структуру. [c.405]

Советский ученый В. В. Коршак с сотр. установил, что монокрис-таллические волокна карбина (третья аллотропическая модификация углерода), представляющего собой прямую длинную полимерную цепь [—С=С—] , могут обладать небывалой прочностью, близкой к теоретическому пределу (220—230 ГН/м ). Получены высокопрочные полимеры способом ориентационной кристаллизации, при которой достигается плотная упаковка пачек принудительным распрямлением гибких цепных полимеров в момент отверждения. [c.337]

В термохимидеских уравнениях следует указывать агрегатное состояние и аллотропические модификации веществ, так как, на пример, при сгорании аморфного углерода, графита и алмазь выделяется различное количество тепла (96—98 94,23 и 94,45 ккал) и при образовании из элементов воды, водяного па ра и льда тепловой эффект будет также неодинаков (68,35 57,8-) и 69,95 ккал). [c.65]

Олово и его соединения. Олово — один из не многих металлов, известных человеку еще с доисториче ских времен. В свободном виде олово существует в тре аллотропических модификациях (аналогия с углеродом) Кроме обыкновенного белого олова — -форма — с плот ностью 7300 кг/м известно серое олово с плотностьк 5750 кг/м , называемое а-формой. Серое олово устой чиво при температурах ниже 13,2 °С, а белое — при тем пературах выше 13,2 °С. При низкнх температурах изме няется кристаллическая структура олова. При перекри сталлизации на морозе олово изменяется в объем [c.454]

Карбин, впервые полученный в ИНЭОСе АН СССР, представляет собой ранее неизвестную аллотропическую форму элементарного углерода, отличающуюся по своим физическим свойствам от ранее известных графита и алмаза. Открытие третьей аллотропической модификации углерода [2, 4, 12, 13] имеет принципиальное значение и закладывает теоретические основы структурной химии углерода. [c.302]

В конце двадцатого столетия на основе новых аллотропических модификаций углерода, таких как фуллерены и углеродные нанотрубки, начинают создавать принципиально новые типы УУКК, которые можно отнести к углеродным наноко.мпозитам. [c.161]

Фосфор продавали дороже золота. Только тогда, когда способ получения фосфора стал известен многим и перестал быть секретом, т. е. в XVIII в., химики начали систематически изучать его свойства. В 1740-х годах Маргграф предложил способ получения фосфорной кислоты, Шееле в 1771 г. показал, что фосфор можно получить из золы костей. В начале 1770-х годов Лавуазье установил элементарную природу фосфора, а русский ученый Л. А. Мусии-Пушкин открыл его аллотропную форму— фиолетовый фосфор. В 1839 г. было разработано первое фосфорное удобрение — суперфосфат. Еще через 9 лет австрийский химик А. Шреттер при нагревании белого фосфора до 250 С в ат1 осфере оксида углерода обнаружил новую аллотропическую модификацию этого элемента — красный фосфор, который нашел широкое применение в производстве спичек. В XX в. американский физик П. Бриджмен получил еще одну аллотропную форму фосфора — черный фосфор, отличающийся хорошей тепло- и электропроводностью. [c.194]

Как простое тело, бор напоминает углерод. Он имеет черный цвет, плотность его 2,3 г см . Плавление происходит около 2500° К скрытая теплота плавления — около 6 ккал моль, тем-иература кипения бора лежит в области около 3800° К. Кристаллизуется бор в нескольких различных по структуре аллотропических модификациях. Энтальпия атомизации твердого бора имеет величину порядка 128 ккал1г-атом, что заметно меньше, чем у углерода ( 171 ккал1г-атом). Соотношение свободных [c.294]

Второй аллотропической модификацией углерода с устано-вивщейся кристаллической рещеткой является алмаз. До недавнего времени алмаз можно было получить только из природных источников. В настоящее время достижения в области высокого давления при высоких температурах позволяют осуществить контролируемый синтез алмаза [148, 382, 998]. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология