Какой из этих оксидов может быть восстановлен алюминием при температуре 298 К?: а) 3CaO(тв) + 2Al(тв) = 3Ca(тв) + Al2O3(тв) б) 3CuO(тв) + 2Al(тв) = 3Cu(тв) + Al2O3(тв)
Карбон (лат. Carboneum, C) — хімічний елемент IV групи періодичної системи Менделєєва. Відомі два стабільні ізотопи І2С (98,892 %) іІЗС (1,108 %).
Вуглець відомий із глибокої давнини. Деревне вугілля служило для відновлення металів із руд, алмаз — як дорогоцінний камінь. Значно пізніше почав застосовуватися графіт для виготовлення тиглів та олівців.
У 1778 p. K. Шеєле, нагріваючи графіт із селітрою, виявив, що при цьому, як і при нагріванні вугілля із селітрою, виділяється вуглекислий газ. Хімічний склад алмаза був встановлений у результаті дослідів А. Лавуазьє (1772) із вивчення горіння алмаза на повітрі й у результаті досліджень С. Теннанта (1797), який довів, що однакові кількості алмаза й вугілля дають при окисненні рівні кількості вуглекислого газу. Карбон як хімічний елемент був визнаний тільки в 1789 р. А. Лавуазьє. Латинську назву carboneim Карбон отримав від carbo — вугілля.
Середній вміст Карбону в земній корі складає 2,3 • 10-2 % за масою. Карбон накопичується у верхній частині земної кори (біосфері): у живій речовині 18 % Карбону, у деревині — 50 %, у кам'яному вугіллі — 80 %, у нафті — 85 % в антрациті — 96 %. Значна частина Карбону літосфери зосереджена у вапняках і доломітах.
Число власних мінералів Карбону — 112, винятково велике число органічних сполук Карбону — вуглеводні й їхні похідні.
З накопиченням Карбону в земній корі пов'язані нагромадження і багатьох інших елементів, що сорбуються органічною речовиною й осаджуються у вигляді нерозчинних карбонатів і т. ін.
У порівнянні із середнім умістом Карбону в земній корі, людство у винятково великих кількостях видобуває Карбон із надр (вугілля, нафта, природний газ), тому що ці копалини — основні сучасні джерела енергії.
Карбон широко розповсюджений також у космосі; на Сонці він займає четверте місце після Гідрогену, Гелію й Кисню.
ФІЗИЧНІ Й ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Відомі чотири кристалічні модифікації вуглецю: графіт, алмаз, карбін і лонсдейліт.
Графіт — сіро-чорна, непрозора, жирна на дотик, дуже м'яка маса з металевим блиском.
Алмаз — дуже тверда кристалічна речовина. Кристали мають кубічну гра-нецентровану решітку (А = 3,560Е). Помітне перетворення алмаза на графіт гається при температурах понад 1 400 °С у вакуумі або в інертній атмосфері. При атмосферному тиску й температурі близько 3 700 °С графіт випаровується.
Рідкий вуглець можна отримати при тиску вищому за 103 МПа, і температурах вищих за 3 700 °С. Для твердого вуглецю (кокс, сажа, деревне вугілля) характерним є також стан із неупорядкованою структурою — «аморфний» вуглець, який не являє собою самостійної модифікації; в основі його будови лежить структура дрібнокристалічного графіту. Нагрівання деяких різновидів «аморфного» вуглецю вище за 1 500—1 600 °С без доступу повітря викликає їхнє перетворення на графіт. Фізичні властивості «аморфного» вуглецю дуже сильно залежать від дисперсності частинок і наявності домішок. Густина, теплоємність, теплопровідність і електропровідність «аморфного» вуглецю завжди вища, ніж графіту.
Лонсдейліт знайдений у метеоритах і отриманий штучно; його структура й властивості остаточно не встановлені.
Електронна конфігурація зовнішньої оболонки атому Карбону 2s22p2
Для Карбону характерним є утворення чотирьох ковалентних зв'язків, обумовлене збудженням зовнішньої оболонки до стану 2s'2p3:
Тому Карбон здатний однаковою мірою як притягати, так і віддавати електрони. Хімічний зв'язок може здійснюватися за рахунок утворення sp3-, sp2- і sp-гібридних орбіталей, яким відповідають координаційні числа 4, 3 і 2. Кількість валентних електронів Карбону й кількість валентних орбіталей однакові — це одна з причин стійкості зв'язку між атомами Карбону.
1 - В 2 - А 3 - Б 4 - Г 5 - ответ Н - Э 6 - В 7 - А 8 - В 9 - А 10 - Б 11 - SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 H2SiO3 = SiO2 + H2O SiO2 + C = Si + CO2 12 SiO2 + C = Si + CO2 Si⁺⁴ + 4e = Si° 4 1 восстановление С° - 4е = С⁺⁴ 4 1 окисление SiO2 - окислитель (Si⁺⁴) C - восстановитель (С°) 13 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl 2Na⁺ + SiO3²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ = H2SiO3 + 2Na⁺ + 2Cl⁻ SiO3²⁻ + 2H⁺ = H2SiO3 14 11,2 м³ 5,6 м³ х HCl + NH3 = NH4Cl 1 моль 1 моль 1 моль М=53,5 кг/кмоль Т.к. в реакции участвую газы в одинаковых количествах, то и объемы их должны быть одинаковы, поэтому аммиак взят в недстатке, решаем по нему. n(NH3) = V/Vm = 5,6/22,4 = 0,25 кмоль По уравнению n(NH4Cl) = n(NH3) = 0,25 кмоль m(NH4Cl) = M*n = 53,5*0,25 = 13,375 кг 15 При повышении температуры равновесие сместится влево, в сторону эндотермической реакции
Карбон (лат. Carboneum, C) — хімічний елемент IV групи періодичної системи Менделєєва. Відомі два стабільні ізотопи І2С (98,892 %) іІЗС (1,108 %).
Вуглець відомий із глибокої давнини. Деревне вугілля служило для відновлення металів із руд, алмаз — як дорогоцінний камінь. Значно пізніше почав застосовуватися графіт для виготовлення тиглів та олівців.
У 1778 p. K. Шеєле, нагріваючи графіт із селітрою, виявив, що при цьому, як і при нагріванні вугілля із селітрою, виділяється вуглекислий газ. Хімічний склад алмаза був встановлений у результаті дослідів А. Лавуазьє (1772) із вивчення горіння алмаза на повітрі й у результаті досліджень С. Теннанта (1797), який довів, що однакові кількості алмаза й вугілля дають при окисненні рівні кількості вуглекислого газу. Карбон як хімічний елемент був визнаний тільки в 1789 р. А. Лавуазьє. Латинську назву carboneim Карбон отримав від carbo — вугілля.
Середній вміст Карбону в земній корі складає 2,3 • 10-2 % за масою. Карбон накопичується у верхній частині земної кори (біосфері): у живій речовині 18 % Карбону, у деревині — 50 %, у кам'яному вугіллі — 80 %, у нафті — 85 % в антрациті — 96 %. Значна частина Карбону літосфери зосереджена у вапняках і доломітах.
Число власних мінералів Карбону — 112, винятково велике число органічних сполук Карбону — вуглеводні й їхні похідні.
З накопиченням Карбону в земній корі пов'язані нагромадження і багатьох інших елементів, що сорбуються органічною речовиною й осаджуються у вигляді нерозчинних карбонатів і т. ін.
У порівнянні із середнім умістом Карбону в земній корі, людство у винятково великих кількостях видобуває Карбон із надр (вугілля, нафта, природний газ), тому що ці копалини — основні сучасні джерела енергії.
Карбон широко розповсюджений також у космосі; на Сонці він займає четверте місце після Гідрогену, Гелію й Кисню.
ФІЗИЧНІ Й ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Відомі чотири кристалічні модифікації вуглецю: графіт, алмаз, карбін і лонсдейліт.
Графіт — сіро-чорна, непрозора, жирна на дотик, дуже м'яка маса з металевим блиском.
Алмаз — дуже тверда кристалічна речовина. Кристали мають кубічну гра-нецентровану решітку (А = 3,560Е). Помітне перетворення алмаза на графіт гається при температурах понад 1 400 °С у вакуумі або в інертній атмосфері. При атмосферному тиску й температурі близько 3 700 °С графіт випаровується.
Рідкий вуглець можна отримати при тиску вищому за 103 МПа, і температурах вищих за 3 700 °С. Для твердого вуглецю (кокс, сажа, деревне вугілля) характерним є також стан із неупорядкованою структурою — «аморфний» вуглець, який не являє собою самостійної модифікації; в основі його будови лежить структура дрібнокристалічного графіту. Нагрівання деяких різновидів «аморфного» вуглецю вище за 1 500—1 600 °С без доступу повітря викликає їхнє перетворення на графіт. Фізичні властивості «аморфного» вуглецю дуже сильно залежать від дисперсності частинок і наявності домішок. Густина, теплоємність, теплопровідність і електропровідність «аморфного» вуглецю завжди вища, ніж графіту.
Лонсдейліт знайдений у метеоритах і отриманий штучно; його структура й властивості остаточно не встановлені.
Електронна конфігурація зовнішньої оболонки атому Карбону 2s22p2
Для Карбону характерним є утворення чотирьох ковалентних зв'язків, обумовлене збудженням зовнішньої оболонки до стану 2s'2p3:
Тому Карбон здатний однаковою мірою як притягати, так і віддавати електрони. Хімічний зв'язок може здійснюватися за рахунок утворення sp3-, sp2- і sp-гібридних орбіталей, яким відповідають координаційні числа 4, 3 і 2. Кількість валентних електронів Карбону й кількість валентних орбіталей однакові — це одна з причин стійкості зв'язку між атомами Карбону.