Реферат вуглець і його сполуки!

ВУГЛЕЦЬ та його сполуки

Учня 10 «б» класу школи №4

ВУГЛЕЦЬ І ЙОГО СПОЛУКИ.

Вуглець як проста речовина.

В атомі вуглецю на його зовнішніх чотирьох АТ є чотири електрона. Тому всі чотири АТ беруть участь в утворенні хімічних зв'язків. Цим пояснюється різноманітність і численність сполук вуглецю.

Переважна більшість з'єднань вуглецю відносять до так званим органічним речовинам. У цьому розділі розглянемо властивості неорганічних речовин, що утворюються вуглецем, - простих речовин, його оксидів, вугільної кислоти і деяких її солей.

Вуглець утворює кілька простих речовин. Серед них поки найважливішими вважаються алмаз і графіт. Ці аллотропние модифікації мають атомні кристалічні решітки, які розрізняються своїми структурами. Звідси відмінність їх фізичних і хімічних властивостей.

У алмазі кожен атом вуглецю пов'язаний з чотирма іншими атомами. У просторі ці атоми розташовуються в центрі і кутах тетраедрів, з'єднаних своїми вершинами. Це дуже симетрична і міцна решітка. Алмаз - це найтвердіша речовина на Землі.

У графіті кожен атом з'єднаний з трьома іншими, що лежать в тій же площині. На освіту цих зв'язків витрачається по три АТ з трьома електронами. Четверта орбиталь 2р-АТ з одним електроном розташовується перпендикулярно площині. Ці залишилися атомні орбиталь всієї сітки перекриваються між собою, утворюючи зону молекулярних орбіталей. Ця зона зайнята в повному обсязі, а наполовину, що забезпечує металеву електропровідність графіту (на відміну від алмаза).

Крім електропровідності графіт володіє ще трьома практично важливими властивостями.

По-перше, тугоплавкость. Температура плавлення графіту вище 3500 ° С - це саме тугоплавкое проста речовина на Землі.

По-друге, відсутність на його поверхні будь-яких продуктів взаємодії з навколишнім середовищем (на металах це оксиди), що збільшують електричний опір.

По-третє, здатність надавати змазує дію на поверхні, що труться. У кристалі графіту атоми вуглецю міцно пов'язані між собою в плоских сітках, а зв'язок між сітками слабка, вона має міжмолекулярної природу, як в речовинах з молекулярними гратами. Тому вже невеликі механічні зусилля викликають зміщення сіток относітелно один одного, що й обумовлює дію графіту як мастила.

Енергія зв'язку між атомами вуглецю в простих і складних речовинах, в тому числі і в алмазі, і в графіті. Дуже велика. Про твердості алмаза вже говорили. Міцна зв'язок між атомами і в графітової сітці. Так, міцність на розрив волокна з графіту значно перевищує міцність заліза і технічної стали.

На основі графіту виготовляють так звані композиційні матеріали, зокрема вуглепластики, в яких волокна графіту знаходяться на матриці з епоксидної смоли. Композиційні матеріали все ширше застосовуються в авіаційній і космічній техніці (адже крім міцності вони легкі; порівняємо щільність графіту, р = 2,3 г / см3, з щільністю «легкого» алюмінію, р = 2,7 г / см3, і тим більше заліза, р = 7,9г / см3), а також в суднобудуванні, де особливо цінна корозійна стійкість.