Углерод и его основные неорганические соединения Реферат Выполнил: ученик 9В класса Сидоров Александр Учитель: Сахарова Л.Н. Дмитриевка 2009 Содержание Введение Глава I. Всё об углероде 1. Углерод в природе 2. Аллотропные модификации углерода 3. Химические свойства углерода 1.4. Применение углерода Глава II. Неорганические соединения углерода Заключение Литература Введение Углерод (лат. Carboneum) С – химический элемент IV группы периодической системы Менделеева: атомный номер 6, атомная масса 12,011(1). Рассмотрим строение атома углерода.
На наружном энергетическом уровне атома углерода находятся четыре электрона. Изобразим графически: 1s22s22p2 Углерод был известен с глубокой древности, и имя первооткрывателя этого элемента неизвестно. В конце XVII в. флорентийские ученые Аверани и Тарджони пытались сплавить несколько мелких алмазов в один крупный и нагрели их с помощью зажигательного стекла солнечными лучами.
Алмазы исчезли, сгорев на воздухе. В 1772 г. французский химик А. Лавуазье показал, что при сгорании алмаза образуется СО2. Лишь в 1797 г. английский ученый С. Теннант доказал идентичность природы графита и угля. После сгорания равных количеств угля и алмаза объемы оксида углерода (IV) оказались одинаковыми. Многообразие соединений углерода, объясняющееся способностью его атомов соединяться друг с другом и атомами других элементов различными способами, обуславливает особое положение углерода среди других элементов.
Глава I. Всё об углероде 1.
Углерод в природе. Самый большой из известных алмазов – «Куллинан» был найден в 1905 г. в Южной Африке, весил 621,2 г и имел размеры 10×6,5×... «адамас» – непобедимый, несокрушимый. Самые значительные месторождения... На долю углерода приходится 0,1% земной коры.
Расстояние между атомами в тетраэдрах равно 0,154 нм. Углы между направлениями связей равны 120°. Уголь – тонко измельчённый графит. Образуется при термическом разложен... Адсорбцией называют поглощение поверхностью твёрдых веществ газов и ра... Структура углей представлена порами всех размеров, однако адсорбционна...
Химические свойства углерода. Применение углерода Алмазы используются для обработки различных тверды... Сажа применяется в качестве наполнителя резин для повышения прочности,... Вы уже знаете, что твердый углекислый газ имеет молекулярную решетку, ... Карбонаты и гидрокарбонаты можно обнаружить с помощью растворов кислот...
Заключение Вся земная жизнь основана на углероде. Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую.
На примере круговорота углерода в природе можно проследить в динамике картину жизни на нашей планете. Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2). Рассмотрим сначала молекулы углекислого газа, находящиеся в атмосфере. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений.
Далее возможно несколько вариантов: 1. Углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2; 2. Растения могут быть съедены травоядными животными.
В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями); 3. растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо – например, в уголь. В случае же растворения исходной молекулы CO2 в морской воде также возможно несколько вариантов:  углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно);  углерод может войти в ткани морских растений или животных.
Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк или из отложений вновь перейдет в морскую воду. Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы. На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом, попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах.
В современных условиях к этим природным факторам добавляются также выбросы при сжигании человеком ископаемого топлива. В связи с влиянием CO2 на парниковый эффект исследование круговорота углерода стало важной задачей для ученых, занимающихся изучением атмосферы. Составной частью этих поисков является установление количества CO2, находящегося в тканях растений (например, в только что посаженном лесу) – ученые называют это стоком углерода.
Поскольку правительства разных стран пытаются достичь международного соглашения по ограничению выбросов CO2, вопрос сбалансированного соотношения стоков и выбросов углерода в отдельных государствах стал главным яблоком раздора для промышленных стран. Однако ученые сомневаются, что накопление углекислого газа в атмосфере можно остановить одними лесопосадками. Углерод постоянно циркулирует в земной биосфере по замкнутым взаимосвязанным путям.
В настоящее время к природным процессам добавляются последствия сжигания ископаемого топлива. Литература: 1. Ахметов Н.С. Химия 9 класс: учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 1999. – 175 с.: ил. 2. Габриелян О.С. Химия 9 класс: учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 4-е изд. – М.: Дрофа, 2001. – 224 с.: ил. 3. Габриелян О.С. Химия 8-9 классы: метод. пособие. – 4-е изд. – М.: Дрофа, 2001. – 128 с. 4. Ерошин Д.П Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии: учеб. пособие. – М.: Просвещение, 1989. – 176 с.: ил. 5. Кременчугская М. Химия: Справочник школьника. – М.: Филол. общ-во «СЛОВО»: ООО «Изд-во АСТ», 2001. – 478 с. 6. Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. – М.: Просвещение, 1986. – 273 с.