Углерод и его важнейшие неорганические соединения

Наиболее важна и многообразна группа химических процессов, связанных с изменением химического состава и свойств веществ. К ним относятся процессы горения — сжигание топлива, серы, пирита и других веществ пирогенные процессы — коксование углей, крекинг нефти, сухая перегонка дерева электрохимические процессы — электролиз растворов и расплавов солей, электроосаждение металлов электротермические процессы — получение карбида кальция, электровозгонка фосфора, плавка стали процессы восстановления — получение железа и других металлов из руд и химических соединений термическая диссоциация — получение извести и глинозема обжиг, спекание — высокотемпературный синтез силикатов, получение цемента и керамики синтез неорганических соединений — получение кислот, щелочей, металлических сплавов и других неорганических веществ гидрирование — синтез аммиака, метанола, гидрогенизация жиров основной органический синтез веществ на основе оксида углерода (II), олефинов, ацетилена и других органических соединений полимеризация и поликонденсация — получение высокомолекулярных органических соединений и на их основе синтетических каучуков, резин, пластмасс и т. д. [c.178]

Оксиды азота. Азотная кислота 386 Тест № 14 по теме Сера, азот и их соединения 394 8.8. Фосфор и его соединения 396 8.9. Общая характеристика главной подгруппы группы. Углерод и его важнейшие неорганические соединения 407 8.10. Кремний и его важнейшие соединения 418 [c.725]

Многочисленные химические соединения, в том числе и простые вещества (т. е. соединения ато.мов одного элемента), являются основным объектом изучения химии. Химия изучает состав соединений, их строение, свойства, разрабатывает методы их получения, использования и анализа. Примечательно, что молекулы подавляющего большинства известных химических соединений содержат в своем составе атомы углерода. Соединений, не содержащих углерода, известно лишь немногим более трехсот тысяч. В связи с исключительной многочисленностью соединений углерода, важной их ролью в природе и технике и совершенно отличающимися от других соединений свойствами химия соединений углерода выделена в самостоятельную область, называе.мую органической хи-М1 ей. Химия соединений всех остальных элементов, а также учение О взаимосвязи между химическими элементами, является областью неорганической химии. Состав и строение химических соединений и общие закономерности течения химических процессов составляют предмет общей химии. Очевидно, что эти общие представления о строении вещества и о закономерностях химических процессов одинаково важны для всех специальных областей химии. [c.6]

Для углерода характерны прочные ковалентные связи между собственными атомами (С—С) и с атомом водорода (С—Н) (см. табл. 17.23), что нашло отражение в обилии органических соединений (несколько сот миллионов). Кроме прочных связей С—Н, С—С в различных классах органических и неорганических соединений, широко представлены связи углерода с азотом, серой, кислородом, галогенами, металлами (см. табл. 17.23). Столь высокие возможности образования связей обусловлены малыми размерами атома углерода, позволяющими его валентным орбиталям 25 2р максимально перекрываться. Важнейшие неорганические соединения углерода приведены ниже. [c.459]

Углерод. Химия углерода-это в основном химия органических соединений, неорганических производных углерода не так много. В соединениях углерод проявляет все степени окисления от ( — IV) до ( + IV) (рис. 18). Рассмотрим важнейшие неорганические соединения углерода. [c.147]

Характерные степени окисления и важнейшие соединения. Как и в других главных подгруппах периодической системы элементов, у Элементов в подгруппе IVA при переходе сверху вниз становится все более устойчивой низкая степень окисления (+2). Если углерод образует очень мало неорганических соединений, содержащих С , то для германия устойчивых соединений Се известно много (хотя характерно состояние Се ). Для свинца малочисленны соединения, содержащие Р1> , характерная степень окисления свинца +2. Для олова в одинаковой мере характерны степени окисления -i-2 н - 4. [c.384]

Следующий важнейший этап в истории термохимии связан с именем Гесса, которому принадлежат такие фундаментальные обобщения, как положение о том, что тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а зависит только от исходного и конечного состояния системы (закон Гесса) и что количество выделяющегося при реакции тепла может служить, мерой химического сродства. Хотя свои термохимические работы Гесс начал как раз тогда, когда, как он писал Берцелиусу, был всецело занят исследованиями по органической химии [14, с. 331, однако материалом для работ по термохимии ему служили почти исключительно неорганические соединеш я. И тем не менее в 1840 г. Гесс дает следующее толкование результатам опытов Дюлонга по изучению различной теплотворности угля и других органических веществ сумма тепла, которая соответствует определенному количеству воды и углекислоты, образующихся при горении угля, постоянна, а потому очевидно, что если водород был ранее связан с углеродом, то это соединение не могло произойти без выделения тепла это количество теплоты уже исключено и не может содержаться в той теплоте, которая выделяется при окончательном сгорании угля. Отсюда следует весьма простое практическое правило горючее, сложное по своему составу, всегда выделяет меньще тепла, чем его составные части, отдельно взятые . И далее Гесс как бы намечает контуры будущей структурной термохимии Когда мы будем точнее знать те количества теплоты, которые выделяются при взаимодействии нескольких элементов, тогда количество теплоты, выделяющееся при сгорании органического вещества, будет важным фактором, который приведет нас к более глубокому познанию строения этого вещества [15, с. 127, 128]. [c.110]

Углерод и его важнейшие неорганические соединения [c.407]

Особенности химических связей углерод—углерод, связей углерода с водородом, азотом и кислородом и связей кремния с кислородом. Вытекающие из свойств связей различия в природе биополимеров и силикатов как важнейших классов природных соединений углерода и кремния. Химия неорганических соединений углерода простейших углеводородов, углекислого, угарного газов и их производных, комплексных соединений с С-донорными лигандами. Особенности связей С—Н, С—С, С—О, как основа биоэнергетики и конструкционных ролей углеводов и липидов в клетке. [c.332]

Важнейшими неорганическими соединениями являются соединения элементов с кислородом, водородом, галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом, а также кислоты, основания и соли. [c.83]

Из других неорганических соединений углерода наиболее важны карбиды и карбонаты. Карбид кальция СаСо служит сырьем для получения ацетилена [c.135]

За последние несколько десятков лет благодаря рентгеноструктурным исследованиям в корне изменились представления в одном из наиболее сложных по химическому составу классов неорганических соединений — кислородных соединений кремния, называемых силикатами. Так как силикаты в большинстве своем нерастворимы в воде, то исследование их строения химическими методами оказалось чрезвычайно затруднительным и большей частью приводило просто к неверным результатам. А между тем кремний играет важную роль в неорганическом мире, подобно тому как углерод в органическом. Большинство горных пород, составляющих земную кору, состоит из силикатных минералов. В 95% всех минералов кремний—самая важная элементарная составная часть. Силикаты имеют и большое промышленное значение вся промышленность строительных материалов целиком базируется на них. Для объяснения их свойств было предложено большое количество предполагаемых структурных формул. Однако, как показали современные исследования, все эти формулы оказались неверными. Важность исследования строения этого класса соединений была настолько очевидна, что первые работы по установлению их структур были предприняты одним из основоположников рентгеноструктурного анализа У. Л. Брэггом, положившим начало кристаллохимии силикатов. Но только в последние годы, в основном, благодаря работам советских ученых во главе с Н. В. Беловым, были окончательно выяснены закономерности строения силикатов. [c.99]

Микробиология — наука о живых организмах, имеющих малые размеры и не видимых невооруженным глазом. Задача микробиологии заключается в изучении строения и закономерностей развития микроорганизмов с целью выяснения роли их в процессах превращения веществ, возможности управления этими процессами. Микроорганизмы имеют исключительно важное значение в круговороте веществ в природе. Одни микроорганизмы осуществляют распад сложных соединений в процессе разложения органических остатков, а другие в процессе жизнедеятельности синтезируют органические вещества из простых неорганических соединений (диоксида углерода, атмосферного азота и др.). Некоторые микроорганизмы могут вызывать болезни, а другие используются для лечения ранее не излечимых заболеваний. Микроорганизмы способствуют образованию почв, под их воздействием образуются отложения некоторых полезных ископаемых (например, некоторых видов железных и серусодержащих руд). В нашей стране создана микробиологическая отрасль промышленности, одной из задач которой является получение кормовых белков из отходов нефтеперерабатывающих заводов. [c.198]

Одним из важнейших свойств металлов является их способность к образованию сплавов. Расплавленные металлы взаимно растворяются друг в друге, образуя при затвердевании твердые смеси — сплавы. В настоящее время металлическим сплавом называется фаза или комплекс фаз, образующихся при сплавлении металлов (иногда неметаллов), при условии сохранения металлических свойств, блеска, тепло- и электропроводности. Сплав железа и серы не есть металлический сплав, но таковым является сплав железа с углеродом. В металлических сплавах сохраняются металлические связи, т. е. наличие полусвободных электронов, образующих электронный газ. Если в результате сплавления возникают гетеро- или гомеополярные связи и полностью отсутствуют полусвободные электроны, то образуется неорганическое соединение. [c.220]

Напишите не менее 3-х формул важнейших соединений углерода, относящихся к разным классам неорганических соединений. [c.231]

В настоящее время одним из наиболее простых и надея -ных высокочувствительных детекторов является пламенно-ионизационный детектор. Он позволяет надежно регистрировать следы разнообразных органических соединений, но практически нечувствителен к таким важным неорганическим соединениям, как окислы углерода, кислород, сероуглерод, сероокись углерода, вода и т. д. Для регистрации этих соединений пламенно-ионизацион-ным детектором были предложены методы предварительного количественного превращения этих соединений в метан или ацетилен, которые могут быть определены таким детектором в очень малых концентрациях. Г. Найт и Ф. Вейсс [26] для определения следов воды применили реактор (30 X 0,5 см) с карбидом кальция. Образующийся ацетилен отделяли от других углеводородов состава Сд на колонке со смешанной фазой (13% диметилсульфолана и 17% сквалана). При определении микроконцентраций влаги в углеводородах для регистрации ацетилена применяли нламенно-иопизационный детектор. В этом случае можно определять содержание влаги при концентрациях 10 % (проба — 0,5 мл). Недостатком метода является гетерогенность используемой реакции, которая протекает относительно медленно, что является возможным источником ошибок. [c.100]

Естественно, что наряду со спектрами неорганических соединений изучались спектры и соединений углерода. Так, проверяя гипотезу Ньютона о применении к цветным лучам правила смешения красок, Брюстер (1832) экстрагировал из различных растений хлорофилл и обнаружил пять полос в его спектре поглощения. Б 1833 г. Миллер изучает спектр паров индиго и не обнаруживает в нем полосы поглощения. В 1834 г. Талбот описал эмиссионный спектр циана, найдя три светлые полосы в фиолетовой части спектра. Именно с 30-х годов XIX в. органические вещества стали предметом исследования спектроскопистов, правда, они еще не изучались ими специально. Так, в 1858 г. Дрейпер, говоря об эмиссионных спектрах, в частности наблюдаемых при горении циана, высказал важную мысль о том, что появление линий как светлых, так и темных связано с химической природой вещества, дающего пламя [38, с. 58]. [c.226]

Железо в природе. По распространенности в земной коре (4,65%) железо занимает четвертое место, уступая лишь кислороду, кремнию и алюминию. В горных породах и почвах его считают макроэлементом. По своей значимости для растений и животных оно занимает промежуточное положение между макро- и микроэлементами. Поведение железа в окружающей среде определяется его способностью легко изменять степень окисления и образовывать химические связи с кислородом, серой и углеродом. Увеличение окислительно-восстановительного потенциала и pH почв приводит к осаждению железа. Наоборот, в кислых почвах и в присутствии восстановителей соединения железа растворяются. В почвах железо присутствует главным образом в виде оксидов (гематит, магнетит) и гидроксидов (гётит). В затопляемых содержащих серу почвах в восстановительных условиях образуется пирит FeSg. С органическим веществом почвы железо образует хелаты. Доля растворимых неорганических соединений железа аквакомплексов, [Fe(H20)5(0H]2+, [Fe(H20)4(0H)2]+ составляет незначительную часть общего содержания железа в почвах. Важную роль в миграции железа и обеспечении им корневой системы растений играет образование комплексных соединений с органическими веществами почвы. Большую роль в окислении и восстановлении железа в почвах играют микроорганизмы. Их деятельность сказывается на растворимости, а сле/1,овательно, и на доступности соединений железа для растений. Многие виды бактерий участвуют в образовании некоторых минералов железа. Увеличению подвижности железа способствуют антропогенные факторы кислотные дожди, внесение подкисляющих почву удобрений и избыток органических удобрений. В кислых почвах с низким содержанием кислорода возрастает концентрация соединений Fe +, которые могут быть токсичными для растений. [c.554]

Биохимическая очистка сточных вод основана на способности некоторых микроорганизмов разрушать органические и некоторые неорганические соединения (например, сульфиды и соли аммония), превращая их в безвредные продукты окисления воду, двуокись углерода, нитрат- и сульфат-ионы и др. Считается, что все органические вещества, за исключением искусственно синтезированных (для которых в природе нет микроорганизмов, способных их разрушать), могут в той или иной степени разрушаться микроорганизмами. Микроорганизмы могут окислять органические вещества при небольшой их концентрации, что является важным достоинством способа биохимической очистки. [c.179]

Химия органических азотистых соединений, так же как и химия неорганических производных азота, отличается чрезвычайным разнообразием вследствие большого числа уровней окисления, характерного для этого элемента. В этой связи полезно будет обратиться к табл. 19-1, в которой приведен ряд важных типов неорганических соединений азота в порядке возрастания степени окисления последнего. Включены также некоторые простые производные, содержащие связь углерод — азот, которые по соображениям удобства могут рассматриваться как неорганические, подобно двуокиси углерода или карбонатам металлов. [c.37]

Биохимическая очистка. Как уже выше указывалось (см. 5), некоторые микроорганизмы способны питаться растворенными в воде органическими и некоторы-ми неорганическими соединениями (например, сульфидами, солями аммония и др.). В процессе нотребления этих веществ происходит их окисление кислородом, растворенным в воде, причем часть окисляемого микроорганизмами вещества, используется ими для увеличения своей биомассы и для размножения, а другая часть (превращается в безвредные для водоема продукты окисления воду, диоксид углерода, нитрат- и сульфат-ионы и др. Считается, что все органические вещества, за исключением искусственно синтезированных (для которых в природе нет микроорганизмов, способных их разрушать), могут в той или иной степени разрушаться микроорганизмами. Поэтому их стали успешно применять для биохимической очистки сточных вод от ряда веществ. Микроорганизмы, могут окислять органические вещества при небольшой их концентрации, что является важным достоинством биохимической очистки. Микроорганизмы, которые участвуют в процессе биохимической очистки, формируются в виде активного ила, который имеет вид бурожелтых мелких хлопьев, взвешенных в воде и представляющих собой колонии микроорганизмов, главным образом бактерий, образующих слизистые капсу-ли — зоогели. Имеется много видов бактерий, каждый из которых способен окислять преимущественно определенные вещества стараются подобрать, и размножать именно необходимые для данного вещества виды микроорганизмов. , [c.150]

Важной областью неорганической химии углерода является класс соединений с С—Ы-связями. Наиболее важными из них являются цианид-, цианат- и тиоцианат-ионы, а также их производные. [c.139]

Кремний (лат. sili ium) во многих отношениях похож на углерод. В неорганической природе он играет столь же важную роль, как углерод в живой природе. По распространенности в земной коре кремний занимает второе место вслед за кислородом (29% по массе). Во всех природных соединениях он связан с кислородом. 12% массы земной коры составляет кремнезем Si02 и 75% — силикаты, к которым относятся глины, полевые шпаты, слюды, оливины и т. д. Кремний необходим для роста растений. В скелетах некоторых живых организмов (губок) содержится до 88% Si02. [c.136]

Иные и все же сходные свойства присущи сравнительно малочисленным неорганическим соединениям углерода. Их свойства также определяются особенностями химических связей углерода. Важно при этом, что некоторые простые неорганические соединения играют первостепенные роли и в жизнедеятельности организмов, и во многих областях деятельности человека. [c.336]

Органические соединения, образую1Цие живую материю, состоят из общих для всех органических соединений углерода и водорода, в большом числе случаев в них входят таюке кислород, азот, ряд важных соединений содержат серу и фосфор. Эти же элементы представлены в живой природе и в виде целого ряда неорганических соединений, прежде всего воды, солей аммония, карбОЕгатов, сульфатов, орто-и пирофосфатов, и являются главными биогенными элементами. Вместе с тем функционирование живой материи требует участия целого ряда других элементов, как металлов, так и неметаллов. [c.64]

Одной из в высшей степени важных проблем химии является вопрос о типе, существе и значении связующих сил, посредством которых из атомов [1] образуются молекулы [2]. Эти силы в конечном счете обусловливают и поведение молекул в реакциях [3]. Мысленно следя за развитием наших представлений в этой области, можно убедиться в теснейшем переплетении химии и физики. В начале XIX столетия под влиянием успехов учения об электричестве возникла электростатическая теория связей (дуалистический принцип Берцелиуса, 1812 г.) [4], применение которой прежде всего в области неорганической химии привело к блестящим результатам. Однако перенести эту теорию в область быстро развивавшейся органической химии не удалось. Позднее будет показано, что эти старые представления теперь вновь проявляются, например в представлении о гипер-конъюгации (сг-сопряжении) метильной группы или в граничных полярных формулах четыреххлористого углерода и аналогичных соединений (см. стр. 139, Й8). [c.11]

Важнейшие неорганические соединения углерода монооксид углерода СО и карбонилы металлов диоксид углерода СО2 и соли Н2СО3 — карбонаты синильная кислота H N и ее соли — цианиды, комплексы, содержащие N- соли HN S — роданиды сероуглерод S2 фосген СОСЬ четыреххлористый углерод U карбиды СаСг, РезС, W , МоС и некоторые др. [c.352]

Ранее отмечалось, что ПИД нечувствителен к таким важным, с точки зрения санитарно-химического анализа, неорганическим соединениям, как окислы углерода, сероуглерод, сероокись углерода и др. Для регистрации последних ПИДом были предлон ены методы предварительного количественного превращения этих соединений в метан, который может быть определен таки.м детектором в очень Малых концентрациях. [c.97]

Истинное различие между неорганическими и органическими веществами — в характере химических связей. Если для многих неорганических соединений характерно наличие полярных ковалентных и ионных связей, то в органической химии господствует ковалентная связь. Важна также способность углерода образовывать длинные цепи и кольца из атомов, свя-заннььх ковалентными связями. [c.268]

Характерные степени окисления в важнейшие соединения. В большинстве неорганических соединений углерод имеет степень окисления +4, в оксиде углерода СО и карбонилах металлов степень окисления углерода +2, в дициане 2N2 и галогенцианах +3 (по ряду химических свойств галогенцианы напоминают молекулы галогенов, поэтому степень окисления галогенов в галогенцианах целесообразно считать равной 0). [c.363]

Последняя треть XIX в. была особенно важной для развития химии. Открытие Д. И. Менделеевым в 1868 г. периодического закона и создание Лебелем и Вант-Гоффом тетраэдрической модели атома углерода определили новый этап в развитии химии. В 1900—1904 гг. идеи стереохимии были А. Вернером распространены на область неорганических соединений. Существование стереохимии является основн ш отличием современной химии от прежней, так же как и существование кристаллохимии является основным признаком новой кристаллографии. С гордостью мы можем сказать, что создание современной кристаллографии, выразившееся в завершении теории структуры кристаллов и в математическом выводе всех возможных законов расположения материальных частиц (атомов, ионов, молекул или радикалов) в кристаллическом пространстве, принадлежит нашему гениальному соотечественнику акад. Е. С. Федорову. В периоде 1885 по 1890 г. он создал свою бессмертную теорию 230 пространственных групп симметрии, к настоящему вре.мени подтвержденную тысячами экспериментальных работ и не знающую ни одного исключения. [c.6]