Ta strona zotała stworzona przez Michała Rączego.               Jeśli masz jakieś uwagi to pisz na wegolowce@poczta.onet.pl

 

 

Spis     Treści  

Home
wegiel
kopalne
brunatny
kamienny
izotopy
alotropy
Diament
Grafit
Fulereny
zwiazki
Krzem
plagikoklazy
skalenie
weglowce
ortoklaz
tlenki
German
Cyna
olow

   

 

Węglowce

Home ] Next ]

 

Węgiel (C)

(carboneum)

Odkrycie i występowanie w przyrodzie. Węgiel znany był od czasów prehistorycznych. Węgle kopalne zaczęto stosować jako paliwo od IX w. Diament i grafit znane były w starożytności, choć wówczas nie zdawano sobie sprawy, że są to odmiany alotropowe węgla. Dopiero LAVOISIER w 1773r. spalił diament w tlenie i otrzymał dwutlenek węgla. W 1779r. SCHEELE stwierdził to samo w odniesieniu do grafitu. Zawartość węgla w zewnętrznych strefach Ziemi wynosi 5,5*10-2%. Jeden atom węgla przypada na 1000 innych atomów. Węgiel jest podstawowym składnikiem każdej substancji pochodzenia organicznego. W stanie wolnym występuje w niewielkich ilościach jako grafit i diament. W stanie związanym węgiel znajduje się w: (1) tkankach roślin i zwierząt, (2) węglowodorach (ropa naftowa i gaz ziemny), (3) węglanach (CaCO3, FeCO3 i inne), (4) dwutlenku węgla stanowiącym składnik powietrza (0,046% wag.; 0,03% obj.) i wód naturalnych, (5) węglach kopalnych (antracyt, węgiel kamienny i brunatny, torf) stanowiących krystaliczne mieszaniny organiczne związków węgla.

Właściwości chemiczne. Węgiel jest pierwiastkiem dwu i czterowartościowym. Występuje na stopniach utlenienia +2, +4 i -4. Węgiel jest mało aktywny chemicznie. Nie rozpuszcza się w wodzie, kwasach i zasadach, w temperaturze pokojowej reaguje tylko z fluorem. Po ogrzaniu tworzy związki z tlenem (CO i CO2) i siarką (CS2). W bardzo wysokich temperaturach łączy się bezpośrednio z wodorem oraz z wieloma metalami, tworząc tzw. węgliki (np. CaC2, Al4C3), które rozkładają się pod wpływem wody lub kwasów (np. CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2). Atomy węgla wykazują zdolność do tworzenia wiązań między sobą, wskutek czego istnieje ogromna liczba związków węgla, łańcuchowych i pierścieniowych, prostych i rozgałęzionych, w skład których oprócz węgla i wodoru wchodzą przede wszystkim fluorowce, siarka, tlen i azot. Związki te stanowią przedmiot chemii organicznej.

Masa atomowa węgla : 12,01115

Liczba elektronów w powłokach: K-2, L-4

Nomenklatura związków. Dla nieorganicznych związków węgla, w których stanowi on składnik elektrododatni, stosuje się system przedrostków i oznaczeń liczbowych. Związki zawierające węgiel w postaci prostego składnika elektroujemnego to węgliki. Węgiel występuje też w anionach złożonych: CO32+ (węglany), HCO3 (wodorowęglany), C2O42+ (szczawiany), CN (cyjanki), NC (izocyjanki), OCN (cyjaniany), NCO (izocyjaniany), ONC (pioruniany), SCN (tiocyjaniany, zwyczajowo rodanki), NCS (izotiocyjaniany). Związki kompleksowe metali z tlenkiem węgla noszą nazwę karbonylków.

Zastosowanie węgla. Węgiel i jego związki mają ogromne znaczenie jako surowce energetyczne i chemiczne. Diamenty mają zastosowanie w przyrządach szlifierskich i jako kamienie ozdobne. Z grafitu wyrabia się tygle, elektrody, ołówki. Sadza znajduje zastosowanie do produkcji farb, lakierów i tuszów, a koks jest paliwem przy wytapianiu żelaza z rud; służy do otrzymywania gazu wodnego i generatorowego i do ogrzewania pomieszczeń. Izotop promieniotwórczy węgiel-14 służy jako wskaźnik izotopowy, szczególnie w badaniach biochemicznych.

Zastosowanie związków węgla. Związki organiczne odgrywają we współczesnej gospodarce ogromną rolę. Są nimi np. tworzywa sztuczne, włókna syntetyczne, barwniki, antybiotyki, kauczuk syntetyczny, kosmetyki, środki pędne, chłodnicze itp. Tlenek węgla CO jest substancją wyjściową w wielu syntezach organicznych, dwutlenek węgla CO2 w stanie stałym jest środkiem chłodzącym (suchy lód).

 

piloty - strona partnerska