УГЛЕРОД


УГЛЕРОД
УГЛЕРОД

(лат. Carboneum), C,- хим. элемент IV группы периодич. системы элементов, ат. номер 6, ат. масса 12,011; относится к неметаллам. В природе представлен стабильными 12C (98,90%) и 13C (1,10%); в земной атмосфере постоянно присутствует в ничтожных концентрациях (ок. 10-14 ат%) b-радиоактивный 14C (T1/2 = 5717 лет), образующийся в ядерной реакции с участием космич. нейтронов: 14N(n, р)14 С. Электронная конфигурация 1s22s2p2. Энергии последоват. ионизации 11,260; 24,382; 47,883; 64,492 и 392,09 эВ. Радиус атома С 77 пм, иона C4+ 20 пм. Значение электроотрицательности 2,5. Масса нуклида 12C принята равной точно 12, a 1/12 её наз. атомной единицей массы. Эфф. сечение захвата тепловых нейтронов природного У. мало (0,0034 · 10 -28 м 2).

У. существует в неск. модификациях, свойства к-рых резко различны: графит, алмаз, карбин (получен искусственно), лонсдейлит (получен искусственно, затем обнаружен в метеоритах) и фуллерит (см. Фуллерены); наиб. важны графит и алмаз. Графит-серо-чёрный, мягкий, жирный на ощупь, слоистый материал. Структура гексагональная с параметрами решётки а= 245,6 пм и с =669,6 пм. t пл ок. 4000 oC (наивысшая среди всех известных веществ), t кип oк. 4200 oC. В тройной точке "твёрдый графит-пар - жидкость" давление ок. 10,5 МПа, темп-ра 4492 oC. Значение уд. теплоёмкости с р =8,736 Дж/(моль · К). Уд. элек-трич. сопротивление при 20 oC 13,0 мкОм . м, при 2500 oC 15,0 мкОм·м, температурный коэф. электрич. сопротивления 0,4.10-3K-1. Магн. восприимчивость графита c= - 1,22 · 10 -9. Многие характеристики графита анизотропны. Так, вдоль оси с ивперпендикулярном направлении характеристич. темп-ры Дебая соответственно равны 2280 и 760 К, теплопроводность при 300 oC 1,56 и 281 Вт/(м . К), коэф. линейного расширения при 0oC 27,2·10 -6 и 12,7·10-6K-1. TB. графита по шкале Мооса равна 1; временное сопротивление при растяжении графита лежит в интервале 0,3-17 МПа в зависимости от его качества.

Алмаз- прозрачный, твёрдый, сильно преломляющий свет (показатель преломления n= 2,407-2,465) кристалл, окраска к-рого определяется примесями и др. дефектами структуры. Решётка алмаза - кубическая, её параметр 356,679 пм. Плотн. 3,515 кг/дм . При нагревании до 1800 oC в отсутствие кислорода превращается в графит. В тройной точке "алмаз - графит - жидкость" давление 12,4 ГПа и темп-ра 3000 oC. TB. алмаза - наибольшая из всех известных веществ, по шкале Мооса она равна 10. Диэлектрик, хорошо проводит тепло. Магн. восприимчивость c=-0,492 · 10-9. Характеристич. темп-pa Дебая 1860 К. Драгоценный камень, спец. образом огранённые алмазы - бриллианты; существует спец. единица массы алмаза - карат (равна 0,2 г); природные алмазы достигают 1000 карат. Искусств. алмазы получают в аппаратах высокого давления при темп-рах 1300-1600 oC и давлениях 4,5-8,0 ГПа.

У. во всех модификациях химически относительно инертен. В соединениях проявляет степени окисления +4, -4 и реже +2 и -2. При взаимодействии с кислородом образует углекислый газ (диоксид У.) CO2 и сильно ядовитый угарный газ (монооксид У.) СО. При растворении в воде CO2 образует слабую угольную кислоту H2CO3, соли к-рой (карбонаты) широко представлены в природе (мрамор, доломит и др.) и применяются в технике (сода Na2CO3, поташ K2CO3 и др.). Важная особенность атомов У.- образовывать цепочки атомов -С-С-С-, возможны также многоатомные шарообразные и цилинд-рич. образования У.- фуллерены. Химия У. наз. органической, к соединениям У. относятся углеводы, белки, жиры и др. вещества, составляющие организмы и продукты их жизнедеятельности.

У. образует с др. элементами твёрдые соединения - карбиды (напр., близкий по твёрдости к алмазу карборунд SiC, карбид бора B4C, также обладающий высокой твёрдостью карбид железа Fe3C, входящий в состав сталей). У.- осн. элемент углей, он составляет 91-99,5% кокса, к-рый применяется в металлургии. Из графита изготовляют электроды, мембраны микрофонов, грифели карандашей, графитовые смазки. Специально обработанный У.- т. н. активированный У., характеризующийся высокой уд. поверхностью (до 100 м 2/г и выше), используют как сорбент. Высокочистый графит служит замедлителем нейтронов в ядерных реакторах. Алмаз применяют как абразивный материал для обработки металлов и др. материалов. Искусств. радионуклид 14C в форме разл. соединений используют в хим., биол. и медицинских исследованиях.

С. С. Бердоносов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

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 —         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… …   Геологическая энциклопедия

  • 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» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

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