углерод характеристика элемента

Ответ от .[гуру]
Углерод - элемент IV группы главной подгруппы периодической системы элементов с порядковым номером шесть. Углерод известен с древнейших времён. Углерод - основная составная часть всех организмов. Биосфера состоит из живых организмов, основанных на органических веществах, т. е. производных углерода. Встречается как в свободном виде (алмаз, графит, карбин, фуллерен) , так и в связанном состоянии (оксиды углерода, карбонаты, карбиды, нефть и др. )
Углерод образует несколько аллотропных: графит, алмаз, карбин, лонсдейлит и другие. Уголь и сажу можно рассматривать как аморфные разновидности графита.
Конфигурация внешней электронной оболочки атома углерода 2s22p2. Для углерода характерно образование четырех ковалентных связей, обусловленное возбуждением внешней электронной оболочки до состояния 2sp3. Поэтому углерод способен в равной степени как притягивать, так и отдавать электроны.
Число валентных электронов углерода и число валентных орбиталей одинаково; это одна из причин устойчивости связи между атомами углерода.
Реакционная способность повышается в ряду алмаз - графит - карбин - аморфный углерод. Алмаз и графит инертны, устойчивы к действию кислот и щелочей.
Алмаз и графит сгорают в чистом кислороде при высоких температурах с образованием углекислого газа:
C + O2 > CO2
Аморфные модификации сгорают уже на воздухе. При недостатке кислорода образуется угарный газ:
2C + O2 > 2CO
Непосредственно из галогенов с аморфным углеродом реагирует лишь фтор. С остальными галогенами реакция происходит лишь при нагревании.
При температуре 500° С на никелевом катализаторе идет реакция с водородом:
C + 2H2 > CH4
При высоких температурах углерод взаимодействует также с такими неметаллами, как сера, при пропускании ее паров через уголь, а также с азотом с образованием бесцветного ядовитого газа дициана:
С металлами, металлоидами и оксидами некоторых металлов углерод образует соответствующие карбиды:
2C + Ca > CaC2,
3C + CaO > CaC2 + 2CO
4Al + 3C > Al4C3,
Однако наиболее характерные реакции для углерода со сложными веществами - реакции восстановления, применимые в металлургии для получения металлов из их руд:
2C + SiO2 > Si + 2CO,
C + FeO > Fe + CO,
C + H2O > CO + H2,
Порох сгорает по реакции:
2KNO3 + S + 3C > K2S + N2 + 3CO2