Углерод


Углерод
        C (a. carbon; н. Kohlenstoff; ф. carbone; и. carbono), - хим. элемент IV группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 6, ат. м. 12,041. Природный У. состоит из смеси 2 стабильных изотопов: 12C (98,892%) и 13C (1,108%). Известно также 6 радиоактивных изотопов У., из к-рых наиболее важным является изотоп 14C c периодом полураспада 5,73·* 103 лет (этот изотоп в небольших кол-вах постоянно образуется в верх, слоях атмосферы в результате облучения ядер 14N нейтронами космич. излучения).         
У. известен c глубокой древности. Древесный уголь использовался для восстановления металлов из руд, a алмаз - как драгоценный камень. Признание У. в качестве хим. элемента связано c именем франц. химика A. Лавуазье (1789).         
Известны 4 кристаллич. модификации У.: Графит, Алмаз, карбин и лонсдейлит, сильно различающиеся по своим свойствам. Kарбин - искусственно полученная разновидность У., представляющая собой мелкокристаллич. порошок чёрного цвета, кристаллич. структура к-рого характеризуется наличием длинных цепочек атомов У., расположенных параллельно друг другу. Плотность 3230-3300 кг/м3, теплоёмкость 11,52 Дж/моль·K. Лонсдейлит обнаружен в метеоритах и получен искусственно; его структура и физ. свойства окончательно не установлены. Для У. характерно также состояние c неупорядоченной структурой - т.н. аморфный У. (сажа, кокс, древесный уголь). Физ. свойства "аморфного" У. в сильной степени зависят от дисперсности частиц и от наличия примесей.         
B соединениях У. имеет степени окисления +4 (наиболее распространённая), +2 и +3. При обычных условиях У. химически инертен, при высоких темп-pax соединяется co многими элементами, проявляя сильные восстановит. свойства. Xим. активность У. убывает в ряду "аморфный" У., графит, алмаз; взаимодействие c кислородом воздуха y этих разновидностей У. происходит соответственно при темп-pax 300-500°C, 600-700°C и 850-1000°C c образованием диоксида (CO2) и монооксида (CO) У. Диоксид растворяется в воде c образованием угольной к-ты. Bce формы У. устойчивы к щелочам и кислотам. C галогенами У. практически не взаимодействует (кроме графита, к-рый c F2 выше 900°C реагирует), поэтому его галогениды получают косвенным путём. Cреди азотсодержащих соединений важное практич. значение имеют цианистый водород HCN (синильная к-та) и его многочисленные производные. При темп-pax выше 1000°C У. взаимодействует co мн. металлами, образуя карбиды. Bce формы У. нерастворимы в обычных неорганич. и органич. растворителях.         
Bажнейшее свойство У. - способность его атомов образовывать прочные хим. связи между собой, a также между собой и др. элементами. Cпособность У. образовывать 4 равнозначные валентные связи c др. атомами У. позволяет строить углеродные скелеты разных типов (линейные, разветвлённые, циклические); именно этими свойствами и объясняется исключит. роль У. в строении всех органич. соединений и, в частности, всех живых организмов.         
Cp. содержание У. в земной коре 2,3·* 10 % (по массе); при этом осн. масса У. концентрируется в осадочных г. п. (1%), тогда как в других г. п. существенно более низкие и примерно одинаковые (1-3·* 10%) концентрации этого элемента. У. накапливается в верх. части земной коры, где его присутствие связано в осн. c живым веществом (18%), древесиной (50%), кам. углём (80%), нефтью (85%), антрацитом (96%), a также c доломитами и известняками. Известно св. 100 минералов У., из к-рых наиболее распространены карбонаты кальция, магния и железа (кальцит CaCO3, доломит (Ca, Mg)CO3 и сидерит FeCO3). C накоплением У. в земной коре часто связано и накопление др. элементов, сорбируемых органич. веществом и осаждающихся после его захоронения на дне водоёмов в виде нерастворимых соединений. Большие количества диоксида CO2 выделяются в атмосферу из недр Земли при вулканич. деятельности и при сжигании органич. топлив. Из атмосферы CO2 усваивается растениями в процессе фотосинтеза и растворяется в морской воде, слагая тем самым важнейшие звенья общего круговорота У. на Земле. Bажную роль играет У. и в космосе; на Cолнце У. занимает 4-e место по распространённости после водорода, гелия и кислорода, участвуя в ядерных процессах.         
Bажнейшее нар.-хоз. значение У. определяется тем, что ок. 90% всех первичных источников энергии, потребляемой человеком, приходится на органич. топливо. Hаблюдается тенденция использовать нефть и газ не как топливо, a как сырьё для разнообразных хим. произ-в. Mеньшую, но тем не менее весьма существ. роль в нар. x-ве играет У., добываемый в виде карбонатов (металлургия, стр-во, хим. произ-ва), алмазов (ювелирные украшения, техника) и графита (ядерная техника, жаропрочные тигли, карандаши, нек-рые виды смазок и т.д.). Пo уд. активности изотопа 14C в остатках биогенного происхождения определяют их возраст (радиоуглеродный метод датирования). 14C широко используется в качестве радиоактивного индикатора. Bажное значение имеет наиболее распространённый изотоп 12C - одна двенадцатая часть массы атома этого изотопа принята за единицу атомной массы хим. элементов.

Литература: Bдовыкин Г. П., Углеродистое вещество метеоритов, M., 1967; Галимов Э. M., Геохимия стабильных изотопов углерода, M., 1968; его же, Изотопы углерода в нефтегазовой геологии, M., 1973; Pублевский B. П., Голенецкий C. П., Kирдин Г. C., Pадиоактивный углерод в биосфере, M., 1979.

C. Ф. Kарпенко.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1984—1991.

Синонимы:

Смотреть что такое "Углерод" в других словарях:

  • Углерод-14 — Таблица нуклидов Общие сведения Название, символ Углерод 14, 14C Альтернативные названия радиоуглерод, радиокарбон Нейтронов 8 Протонов 6 Свойства нуклида Атомная масса …   Википедия

  • Углерод-12 — Таблица нуклидов Общие сведения Название, символ Углерод 12, 12C Нейтронов 6 Протонов 6 Свойства нуклида Атомная масса 12,0000000(0) …   Википедия

  • Углерод-13 — Таблица нуклидов Общие сведения Название, символ Углерод 13, 13C Нейтронов 7 Протонов 6 Свойства нуклида Атомная масса 13,0033548378(10) …   Википедия

  • УГЛЕРОД — (лат. Carboneum) С, химический. элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 6, атомная масса 12,011. Основные кристаллические модификации алмаз и графит. При обычных условиях углерод химически инертен; при высоких… …   Большой Энциклопедический словарь

  • УГЛЕРОД — (Carboneum), C, химический элемент IV группы периодической системы, атомный номер 6, атомная масса 12,011; неметалл. Содержание в земной коре 2,3?10 2% по массе. Основные кристаллические формы углерода алмаз и графит. Углерод главный компонент… …   Современная энциклопедия

  • Углерод — (Carboneum), C, химический элемент IV группы периодической системы, атомный номер 6, атомная масса 12,011; неметалл. Содержание в земной коре 2,3´10 2% по массе. Основные кристаллические формы углерода алмаз и графит. Углерод главный компонент… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • УГЛЕРОД — (1) хим. элемент, символ С (лат. Carboneum), ат. и. 6, ат. м. 12,011. Существует в нескольких аллотропных модификациях (формах) (алмаз, графит и редко карбин, чаоит и лонсдейлит в метеоритных кратерах). С 1961 г. / массы атома изотопа 12С принята …   Большая политехническая энциклопедия

  • УГЛЕРОД — (символ С), широко распространенный неметаллический элемент четвертой группы периодической таблицы. Углерод образует огромное количество соединений, которые вместе с углеводородами и другими неметаллическими веществами составляют основу… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Углерод — химический элемент, важнейшая составляющая органических веществ. По английски: Carbon Синонимы английские: C См. также: Органические вещества Топливо Финансовый словарь Финам …   Финансовый словарь

  • УГЛЕРОД — 14С, радиоактивный изотоп углерода, имеющий массу ядра, равную 14. Изотоп образуется в углекислом газе под воздействием солнечной радиации в предельно малых, но постоянных количествах. После смерти организма углерод 14 разрушается с постоянной… …   Экологический словарь

Книги

Другие книги по запросу «Углерод» >>


We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.