К каким химическим элементам относится углерод
- Углерод: химический элемент и его свойства
- Углерод в природе и его распространение
- Биологический цикл углерода
- Углеродные соединения и их структура
- Кристаллические модификации углерода
- Химические свойства углерода
Углерод: химический элемент и его свойства
Углерод является химическим элементом IV группы периодической системы. В природе он представлен двумя стабильными изотопами и одним радиоактивным нуклидом, образующимся в нижних слоях стратосферы.
Углерод в природе и его распространение
Свободный углерод можно обнаружить в виде графита и алмаза. Однако основная его масса приходится на природные карбонаты, горючие газы, каменный уголь, торф, нефть, антрацит и другие горючие ископаемые. В земной коре содержится около 0,48% углерода (по массе), в гидросфере и атмосфере он находится в виде диоксида. Примерно 18% углерода на планете входит в состав растений и животных.
Биологический цикл углерода
Углерод включает в себя биологический цикл, в котором происходит его переход из тропосферы в растения, затем в организмы животных и человека, после чего через гниение переходит в почву и выделяется в атмосферу в виде углекислого газа.
Углеродные соединения и их структура
Атомы углерода образуют прочные простые, двойные и тройные связи, что способствует появлению устойчивых циклов и цепей. Это является одной из причин существования огромного числа углеродсодержащих органических соединений.
Кристаллические модификации углерода
Наиболее изученными кристаллическими модификациями углерода являются алмаз и графит. Графит термодинамически устойчив в нормальных условиях, алмаз и другие формы являются метастабильными. При достаточно высоких температурах алмаз может переходить в графит.
Химические свойства углерода
Углерод химически инертен при обычных температурах, однако при высоких температурах проявляет сильные восстановительные свойства и соединяется со многими элементами. Разные формы углерода имеют разную химическую активность, причем она убывает в ряду: аморфный углерод, графит и алмаз.
Аморфный углерод и графит взаимодействуют с водородом и фтором при определенных температурах. Графит также может реагировать с щелочными металлами и галогенами, образуя соединения включения.
