Углерод — химический элемент с атомным номером 6 в периодической системе, обозначается символом С (лат. Carboneum), неметалл. Схемы строения различных модификаций углерода a: алмаз, b: графен, c: графит d: фуллерен — букибол C60, e: фуллерены C540, F: карбин, g: технический углерод, h: углеродные нанотрубки Физические свойства аллотропных модификаций углерода Алмаз – бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее свет вещество. Алмаз тверже всех найденных в природе веществ, но при этом довольно хрупок. Графит – устойчивая при нормальных условиях аллотропная модификация углерода, имеет серо-черный цвет и металлический блеск, кажется жирным на ощупь, очень мягок и оставляет черные следы на бумаге. Карбин имеет кристаллическую структуру, в которой атомы углерода соединены чередующимися одинарными и тройными связями. Фуллерены – класс химических соединений, молекулы которых состоят только из углерода, число атомов которого четно, от 32 и более 500, они представляют по структуре выпуклые многогранники, построенные из правильных пяти- и шестиугольников. Молекула наиболее устойчивого фуллерена C60 или футболена, имеет форму футбольного мяча, причем каждый атом углерода занимает позицию в вершине усеченного икосаэдра. Углерод играет огромную роль в живой и неживой природе Биосфера состоит из живых организмов, основанных на органических веществах, т.е. производных углерода. Из продуктов разложения органических веществ образовались каменные угли, торф, нефть, природные газы. Свободный углерод встречается в виде алмаза, графита, карбина, угля и других аморфных состояниях. Электронная конфигурация в основном состоянии 1s22s22p2 Химическая связь может осуществляться за счет sp3-, sp2- и sp- гибридных орбиталей Химические свойства углерода C + O2 → CO2 800° C 2C + O2 → 2CO C + 2H2 → CH4 500° C, Ni 2C + Ca → CaC2 550° С C + FeO → Fe + CO >1000° C C + H2O → CO + H2 800-1000° C «Крестики и нолики» вещества, с которыми взаимодействует углерод вещества, имеющие одинаковое значение степени окисления углерода HCl KOH H2 CO2 CO CaC2 H2O Ca NaCl H2CO3 CH4 K2CO3 O2 CaCO3 CuO Na2CO3 Al4C3 C2H6
