Свойствата на въглерода като химичен елемент - въглеродни окиси химия, клас 8 - науката

На външен електронен въглероден слой, както другите елементи на тяхна подгрупа има 4 електрони. Конфигурацията на външния слой, дадена от формула Е 2S на (2) 2P (2). С две несдвоени електрони на въглерод може да бъде валентност II. В възбудено състояние на един електрон се прехвърля от S-р-подслой на подслой и увеличава до валентност IV.

водород въглероден съединение летливо - метан СН4, само стабилно съединение между всички подгрупи (за разлика SiH4, GeH4, SnH4 и PbH4). Долна въглероден монооксид CO - nesoleobrazuyuschy оксид, и по-висока CO2 оксид - киселина. Това съответства на слабо Н2СО3 на въглена киселина.

Тъй като въглероден отнася до неметали. в съединения с други елементи, може да бъде както положителна и отрицателна окисление. Така, в съединения с повече електроотрицателни елементи, като кислород, хлор, неговото окисление степен е положителен: CO (2), СО2 (4), CCl4 (4), и с по-малко електроотрицателна - например, водород и металите - отрицателен: СН4 (-4), Mg2C (-4).

В периодична система е под въглероден атомен номер 6, във втория период. Той има относителна атомна маса на 12. Неговата електронен формула - 1s (2) 2s (2) 2P (2).

В повечето случаи, въглеродът показва валентност на IV. Поради високата енергия и ниска йонизация енергия на електрона афинитета на образуване на йонни, положителна или отрицателна, е необичайно за него. Обикновено въглеродни форми ковалентни връзки. въглеродни атоми, могат също да бъдат свързани заедно, за да образуват дълга въглеродна верига, линейна или разклонена.

В природата, въглеродът може да бъде в свободна форма или под формата на съединения. Има два известни алотропна модификация на свободен въглероден - диамант и графит. Варовик, креда и мрамор имат формулата СаСО3, доломит - СаСО3 ∙ MgCO3. Въглеродни съединения са основните компоненти на природен газ и нефт. Всички органични вещества също се основават на този елемент, но под формата на въглероден СО2 въглероден диоксид присъства в атмосферата.

Diamond и графит, въглерод алотропна модификация различават един от друг в техните физични свойства. Например, диамант - това е ясно, много твърд и трайни кристали, кристална решетка има четиристенен структура. Тя няма свободни електрони, така че диамантът не провежда електрически ток. Графит - тъмно сиво мек материал с метален блясък. кристал му решетка има сложна слоеста структура, и наличието на свободни електрони причинява проводимост графит.

При нормални условия, въглерод е химически maloaktiven, но при нагряване реагира с много прости и сложни съединения, проявяващи свойства на редуктор, така и окислител. Като редуциращ агент, взаимодейства с кислород, сяра и халогени:

C + O2 = CO2 (излишък на кислород),

2С + O2 = 2CO (липса на кислород),

C + 2Cl2 = CCl4 (тетрахлорметан).