Углерод, свойства атома, химические и физические свойства


Углерод, свойства атома, химические и физические свойства.

 

 

 

С 6  Углерод

12,0096-12,0116*     1s2s2p2

 

Углерод — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 6. Расположен в 14-й группе (по старой классификации — главной подгруппе четвертой группы), втором периоде периодической системы.

 

Атом и молекула углерода. Формула углерода. Строение атома углерода

Изотопы и модификации углерода

Свойства углерода (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства углерода

Химические свойства таллия. Взаимодействие углерода. Химические реакции с углеродом

Получение углерода

Применение углерода

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Атом и молекула углерода. Формула углерода. Строение атома углерода:

Углерод (лат. Carboneum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением С и атомным номером 6. Расположен в 14-й группе (по старой классификации – главной подгруппе четвертой группы), втором периоде периодической системы.

Углерод – неметалл.

Углерод обладает способностью образовывать полимерные цепочки, что порождает огромный класс соединений на основе углерода, называемых органическими, которых значительно больше, чем неорганических.

Углерод обозначается символом С.

Как простое вещество углерод при нормальных условиях представляет собой матово-чёрное (графит) либо прозрачное (алмаз) вещество. Встречаются и иные аллотропные модификации углерода, имеющие иной внешний вид.

Молекула углерода одноатомна.

Химическая формула углерода С.

Электронная конфигурация атома углерода 1s2 2s2 2p2. Потенциал ионизации (первый электрон) атома углерода равен 1086,45 кДж/моль (11,2602880(11) эВ).

Строение атома углерода. Атом углерода состоит из положительно заряженного ядра (+6), вокруг которого по двум оболочкам движется 6 электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 4 электрона – на внешнем. Поскольку углерод расположен во втором периоде, оболочек всего две. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. На внешнем энергетическом уровне атома углерода на 2s-орбитали находятся два спаренных электрона, на 2p-орбитали находятся два неспаренных электрона. В свою очередь ядро атома углерода состоит из 6 протонов и 6 нейтронов. Углерод относится к элементам p-семейства.

Радиус атома углерода (вычисленный) составляет 67 пм.

Атомная масса атома углерода составляет 12,0096-12,0116 а. е. м.

Содержание углерода в земной коре составляет 0,18 %, в морской воде и океане – 0,0028 %.

 

Изотопы и модификации углерода:

 

Свойства углерода (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru

100 Общие сведения  
101 Название Углерод
102 Прежнее название
103 Латинское название Carboneum
104 Английское название Carbon
105 Символ С
106 Атомный номер (номер в таблице) 6
107 Тип Неметалл
108 Группа
109 Открыт Известен с древних времен
110 Год открытия 3750 г. до н.э.
111 Внешний вид и пр. Матово-чёрный (графит) либо прозрачный (алмаз) минерал
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации более 10 аллотропных модификаций углерода. Из них наиболее известны:

алмаз,

графит,

– аморфный углерод,

– лонсдейлит,

карбин,

графен,

фуллерен,

углеродные нанотрубки,

углеродные нановолокна,

– астралены,

– стеклоуглерод,

колоссальные углеродные трубки,

– углеродные нанопочки,

углеродная нанопена,

– Q-углерод,

графин

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы Графен, графин
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) в составе углекислого газа и метана, содержание которых в атмосфере и воздухе 0,046 % и 0,000084 % соответственно
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,18 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 0,0028 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 0,5 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 0,3 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 1,5 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 23 %
200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса)* 12,0096-12,0116 а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2s2p2
203 Электронная оболочка K2 L4 M0 N0 O0 P0 Q0 R0

 

Электронная оболочка углерода

204 Радиус атома (вычисленный) 67 пм
205 Эмпирический радиус атома 70 пм
206 Ковалентный радиус* 76 пм
207 Радиус иона (кристаллический) C4+

29 (4) пм,

30 (6) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 170 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 6 электронов, 6 протонов, 6 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент p-семейства
211 Период в периодической таблице 2
212 Группа в периодической таблице 14-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 4-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Углерода
300 Химические свойства  
301 Степени окисления -4 , -3 , -2 , -1 , 0 , +1, +2, +3, +4
302 Валентность II, IV
303 Электроотрицательность 2,55 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 1086,45 кДж/моль (11,2602880(11) эВ)
305 Электродный потенциал
306 Энергия сродства атома к электрону 153,9 кДж/моль
400 Физические свойства
401 Плотность* 1,8-2,1 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) – аморфный углерод,

2,267 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) – графит,

3,515 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) – алмаз

402 Температура плавления
403 Температура кипения
404 Температура сублимации 3642 °C (3915 K, 6588 °F) – графит
405 Температура разложения 1000 °C (1273 K, 1832 °F) – алмаз. Продукты разложения алмаза – графит
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) 715  кДж/моль (сублимация)
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410 Молярная теплоёмкость* 8,517Дж/(K·моль) – графит,

6,155 Дж/(K·моль) – алмаз,

411 Молярный объём 5,31 см³/моль – графит,

3,42 см³/моль – алмаз,

412 Теплопроводность 119-165 Вт/(м·К) (при стандартных условиях) – графит,

900-2300 Вт/(м·К) (при стандартных условиях) – алмаз

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 α-графит
512 Структура решётки Гексагональная

 

Кристаллическая решетка углерода_графит

513 Параметры решётки a = 2,46 Å, c = 6,71 Å
514 Отношение c/a 2,73
515 Температура Дебая
516 Название пространственной группы симметрии P63/mmc
517 Номер пространственной группы симметрии 194
521 Кристаллическая решётка #2 Алмаз
522 Структура решётки Кубическая алмазная

 

Кристаллическая решетка углерода_алмаз

523 Параметры решётки a = 3,567 Å
524 Отношение c/a
525 Температура Дебая 1860 K
526 Название пространственной группы симметрии Fd_ 3m
527 Номер пространственной группы симметрии 225
900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7782-42-5 – графит,

7782-40-3 – алмаз

Примечание:

201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

206* Ковалентный радиус углерода согласно [1] составляет для sp3 – 77 пм, для sp2 – 73 пм, sp – 69 пм, согласно [3] составляет 77 пм.

401* Плотность графита согласно [3] составляет 2,25 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело).

410* Молярная теплоемкость графита согласно [3] составляет 8,54 Дж/(K·моль).

 

Физические свойства углерода:

 

Химические свойства углерода. Взаимодействие углерода. Химические реакции с углеродом:

 

Получение углерода:

 

Применение углерода:

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Источники:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoff
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Углерод
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=216, http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=217
  5. https://chemicalstudy.ru/uglerod-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 







Найти что-нибудь еще?










карта сайта

углерод атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле углерода
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические