УГЛЕРОД Гончаров Никита 9 « Г » класс. СТРОЕНИЕ АТОМА химическийзнакразмещение электронов по энергетическим уровням электроннаяформуларазмещение электронов. - презентация

1 УГЛЕРОД Гончаров Никита 9 « Г » класс

2 СТРОЕНИЕ АТОМА химическийзнакразмещение электронов по энергетическим уровням электроннаяформуларазмещение электронов по орбиталям (последний слой) степеньокисления C 6 C +6 ) ) +6 ) ) s 2 2s 2 2p 2 возбужденноесостояние E +2+4

3 Порядковый номер – 6 Строение атома: протонов – 6, нейтронов – 6, электронов – 6 Энергетических уровней – 2 Число электронов на последнем уровне – 4 Максимальная степень окисления + 4 Минимальная степень окисления -4

4 АЛЛОТРОПИЯ Углерод образует аллотропные модификации : алмаз, графит, фуллерен. Причина этого явления состоит в разном строении кристаллических решеток. 1) алмаз имеет объемную тетраэдрическую атомную решетку ; 2) графит – плоскостную атомную кристаллическую решетку ; 3) фуллерен – сферическую. Алмаз Графит Фуллерен

5 АЛМАЗ Алмаз- прозрачное, бесцветное вещество с сильной лучепреломляемостью. Обладает твердостью, превосходящей твердость всех известных в природе веществ. Химически очень устойчивое вещество.

6 Лавуазье поставил опыт по сжиганию алмаза, используя собранную специально для этой цели зажигательную машину. Оказалось, алмаз сгорает на воздухе при температуре 7000 С, не оставляя твердого остатка, как и обычный уголь. В структуре алмаза каждый атом углерода имеет четырех соседей, которые расположены от него на равных расстояниях в вершинах тетраэдра. Весь кристалл представляет собой единый трехмерный каркас. С этим связаны многие свойства алмаза, в частности его самая высокая среди минералов твердость. Кристаллы алмаза, особенно ограненные ( бриллианты ), очень сильно преломляют свет. Антуан Лоран Лавуазье

7 Большая императорская корона Звезда ордена Св. Андрея Первозванного

8 ГРАФИТ Графит- вещество серо – стального цвета, мягок, жирен на ощупь. Является хорошим проводником электричества. Имеет слоистую структуру. Графит- вещество серо – стального цвета, мягок, жирен на ощупь. Является хорошим проводником электричества. Имеет слоистую структуру.

9 Графит представляет собой темно - серое с металлическим блеском, мягкое, жирное на ощупь вещество. Хорошо проводит электрический ток. Графит широко применяется в технике. Графитовый порошок используют для изготовления минеральных красок, а также в качестве смазочного материала – между отдельными слоями графита взаимодействие настолько слабое, что возникает скольжение. Графитовые стержни служат электродами во многих электрохимических процессах ; из смеси графита с глиной изготавливают тигли для плавки металлов. Блоки из особо чистого графита являются основным материалом для создания атомных реакторов. Графитовый порошок Графитовый стержень

10 ФУЛЛЕРЕН Фуллерен Получен в 1985 г., имеет сферическую форму ( как футбольный мяч ), состоит из четного числа атомов углерода в молекуле. В 1992 году фуллерены обнаружены в природе – в минерале шунгите ( аморфном углероде ), названном в честь поселка Шуньга в Карелии. Неудивительно, что долгое время примесь фуллерена в шунгите не замечали : его там лишь около 0,001%.

11 Усилия многих ученых – физиков, химиков, материаловедов – направлены на развитие нанотехнологии – технологических процессов, осуществляемых на молекулярном уровне. В 1991 году японские ученые на стенках прибора, в котором проводили синтез фуллеренов, обнаружили наночастицы углерода – полые углеродные трубки диаметром 3-10 нм, их стенки состоят всего из нескольких слоев атомов. С одной стороны каждая такая трубка закрывается « крышкой », которая является не чем иным, как фрагментом структуры фуллерена.

12 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА С + 4 ē -4 ē Окислитель восстанавливается Восстановитель окисляется 4Al + 3CА l 4 С 3 2H 2 + C С H 4 C + O 2 СО 2 C + F 2 CF4

13 В нормальных условиях углерод химически малоактивен, однако при высокой температуре он реагирует со многими веществами. Самой активной формой является аморфный углерод, менее активен графит, самый инертный – алмаз. При нагревании углерод соединяются с кислородом, образуя оксид углерода (IV), или углекислый газ : С + O2 = CO2 При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II), или угарный газ : 2 С + О 2 = 2 СО

14 С водородом углерод соединяется только при высоких температурах и в присутствии катализаторов. В зависимости от температуры образуются различные углеводороды, например, метан : С + 2H2 = CH4 Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом : С + 2S = CS2 С + 2F2 = CF4 2 С + N2 = (CN)2

15 Углерод – сильный восстановитель. При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород : Н 2O + С = СО + Н 2 При нагревании углерода с оксидом углерода (IV) образуется угарный газ : С + СО 2 = 2 СО Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов : 2Fe2O3 + 3 С = 4Fe + 3CO2

16 БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ 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 СО 2 из атмосферы или воды. В результате фотосинтеза он попадает в биологические пищевые цепи, в которых живые существа поедают друг друга или останки друг друга и тем самым добывают углерод для строительства собственного тела. Биологический цикл углерода заканчивается либо окислением и возвращением в атмосферу, либо захоронением в виде угля или нефти.

17 КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА

18 ЛИРИЧЕСКОЕ ОТСТУПЛЕНИЕ Углерод. Из элемента углерода ( В таблице он шестым стоит ) И были созданы природой Алмаз, и уголь, и графит. Алмаз – прозрачные кристаллы. Он самый твёрдый минерал. Алмазом можно резать скалы, До блеска шлифовать металл. Что бриллиантом называют ? Бриллиант – шлифованный алмаз. Так ослепительно сияет, Что завораживает нас. Графит – совсем другое дело, Другое вещество, точней. Его с углём сравним мы смело Так легче суть познать вещей. Не все сравнения удачны … Три вещества так не похожи – Алмаз, и уголь, и графит. Но что в них общего ? Но что же Три этих вещества роднит ? Все вещества одной природы, И формула у них одна. Все состоят из углерода, И все – простые вещества. Так аллотропия предстала, Родство веществ обосновала : Элементарный углерод Три вещества простых даёт. Графит ли, уголь ли сжигают Или сверкающий алмаз, А в результате получают Всё тот же углекислый газ : С + О 2 = СО 2 Нам повезло на этот раз : Графит и уголь не прозрачны И не сверкают, как алмаз.

19 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!