Углерод. Основные химические свойства

Сегодня мы рассмотрим такой химический элемент как углерод, узнаем его основные химические свойства: взаимодействие с неметаллами и металлами, восстановительные. Таймкод: 0:00 Тема и план урока 0:30 Химические свойства при взаимодействии с неметаллами 2:16 Химические свойства при взаимодействии с металлами 4:21 Восстановительные свойства углерода Понравилось как преподаватель объясняет материал? Получи еще больше полезной теории и практики, переходи на нашу новую онлайн-платформу https://home.think24.online/ Там ты найдешь актуальный теоретический и практический контент подготовленный преподавателями и методистами компании Think24, который пока доступен совершенно бесплатно в бета-версии для всех пользователей.

Реакционная способность углерода сильно зависит от его аллотропной модификации, одной из наиболее активных форм углерода является аморфный углерод, наименее активной – алмаз.

Взаимодействие с неметаллами

При взаимодействии с некоторыми активными неметаллами: фтором, кислородом, серой проявляет свои восстановительные свойства. Окислительные же свойства проявляются при взаимодействии с менее неметалличными элементами, например, с кремнием.

В реакцию при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов вступают графит и аморфный углерод:

.

В реакцию при повышенной температуре вступают графит и аморфный углерод:

.

В избытке кислорода происходит полное сгорание углерода, в недостатке – частичное:

;

.

Углерод взаимодействует с парами серы при температуре порядка 750°C, продуктом является сероуглерод:

.

Взаимодействие с кремнием происходит при температурах свыше 2000°C в электрической печи, образуя при этом карборунд:

.

Взаимодействие с металлами

При взаимодействии со многими металлами при повышенной температуре образует карбиды, строение конкретного карбида и состояния углерода в нем зависит от природы реагирующих веществ.

.

Карбиды подобные карбиду кальция часто называют ацетелинадами, поскольку формально их можно рассматривать как соли ацетилена.

Карбид кальция

При гидролизе ацетелинидов образуется ацетилен:

.

Карбиды подобные карбиду алюминия часто называют метанидами, поскольку формально их можно рассматривать как соли метана.

.

При гидролизе метанидов образуется метан:

.

Карбид магния с формулой аналогичен карбиду алюминия и является метанидом, тем не менее, существует также и ацетелинид магния , а также трикарбид димагния , гидролиз которого протекает с образованием пропина:

.

Взаимодействие со сложными веществами

При взаимодействии со сложными веществами углерод проявляет свои восстановительные свойства.

Раскаленный углерод взаимодействует с водяным паром:

.

Получаемая здесь смесь угарного газа и водорода носит название синтез-газ (водяной газ) и используется в промышленном органическом синтезе.

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют углерод до углекислого газа:

.

.

Углерод восстанавливает многие металлы (исключая наиболее активные) из оксидов, это его свойство активно используется в металлургической промышленности, например:

.

При наличии избытка углерода в определенных условиях возможно образование карбидов:

.

Углерод входит в состав многих горючей смесей, например, черного пороха:

.