Получение углерода
Периодическая система / Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений / Приложение 8 / Получение углерода

Сухая перегонка

древесины каменного угля

древесный уголь кокс

активированный уголь

Самый чистый углерод – сажа

CH4 ® C + 2H2

Химические свойства

- малоактивен, на холоде – только с F2 ® CF4

Восстановитель ¬ Слабо выражены ® Окислительные

1) O2 + C ® CO2 ниже 500°C ü

ý загорается

CO2 + C ® CO выше 900°Cþ

2) H2O + C ® CO + H2 выше 1200°C

2H2O + C ® CO2 + CO2 + H2 выше 1000°С

3) CuO + C ® Cu + CO при ­ t

Cu+2 +2e® Cu0 – окислитель, восстанавливается

C0 -2e® C+2 – восстановитель, окисляется

4) HNO3 + 3C ® 3 CO2 + 4 NO + 2 H2O

с H2SO4 разбавленная

Cu+2 +2e® Cu0 – окислитель, восстанавливается

C0 -2e® C+2 – восстановитель, окисляется

C

1) Ca + 2C ® Ca úúú карбид кальция

C

C + Si ® CSi карборунд

другой способ:

CaO + C ® CaC2 + CO

2) 2H2 + C ® C-4H+4

Рассмотрим с точки зрения ox-red:

4H0 -4e® 4H+ – восстановитель, окисляется

C0 +4e® C-4 – окислитель, восстанавливается

Углерод может быть и окислителем и восстановителем.

4+

2+

n-

Оксид углерода (IV)

CO2

Без цвета и запаха, растворим в воде; -76°C – сухой лед; Получение: в промышленности обжиг известняка

CaCO3 ® CaO + CO2­

в лаборатории – вытеснение сильной кислотой CaCO3 + 2HCl ® CaCl2+

+ CO2­ + H2O

Окислительные свойства выражены слабо: только при высоких температурах, с металлами, сродство к кислороду, которых больше, чем у C (Mg, K)

2Mg + CO2 ® 2MgO + C

Кислотный оксид при растворении в воде, образуется небольшое количество угольной кислоты

1. 2NaOH + CO2 ®

® Na2CO3 + H2O;

Na2CO3 + H2O + CO2 ®

® 2NaHCO3

Этим способом могут быть получены соли угольной кислоты. Другой способ:

2. Обменная реакция

BaCl2 + Na2CO3 ®

® BaCO3¯ + 2NaCl

Соли: 1) карбонаты, растворимы в воде – только щелочных и NH+4 сильный гидролиз.

При нагревании Ca(HCO3)2 ® CaCO3 +

+ CO2­ + H2O

CaCO3 ® CO2 + CaO

Карбонаты щелочных металлов плавятся без разложения.

Качественная реакция

“вскипание” – сильная кислота

CaCO3 + 2HCl ® CaCl2+

+ CO2­ + H2O

CO2 вызывает помутнение известковой и баритовой воды Ca(OH)2 +

+ CO2 ® CaCO3 + H2O

Растворение, ведущее к разрушению старых известковых гор.

CaCO3 + H2O + CO2 ® ® Ca(HCO3)2

Оксид углерода (II)

CO (угарный газ)

Бесцветный газ, без запаха, ядовит, т.к. соединяется с гемоглобином крови. Плохо растворим в воде. Получение: горение при недостатке O2

2C + O2 ® 2CO­

2CH4 + 3O2 ® 2CO­ +

+ 4H2O

В лаборатории: действие концентрирован. H2SO4

HCOOH ® CO­ + H2O

Щавелевая кислота H2C2O4 ® CO­ + CO2­+

+ H2O

Восстановитель Fe2O3 +

+ 3CO ® 2Fe + 3CO2­

O2 + 2CO ® 2CO2­

Несолеобразующий, но при t = 200°C, 20 атм

NaOH + CO ®

O

® HC

O – Na

Органические соединения CH4 карбиды – получаются при непосредственном взаимодейст­вии с металлами.

2 группы.

I. Карбиды металлического характера. Переходные Me + C. Электронная проводимость, металлический блеск.

II. Ионные карбиды более электроположительные, бесцветные, прозрачные, не проводят электрический ток.

1) Al4C3 + 12H2O ®

® 4Al(OH)3 + 3CH4­

c Be2C – та же реакция

2) CaC2 + 2H2O ®

® Ca(OH)2 + C2H2­

Na2C2; K2C2; SrC2; BaC2; Cu2C2

При гидролизе – ацетилен и ненасыщенные углеводороды из Mg2C2; Fe3C, лантанидов.

Смотрите также

Кальцинация гидрокарбоната
...

Минеральный состав организма
...

Химические способы нанесения металлических покрытий
Металлические слои можно получать на очень большом числе самых разнообразных материалов, таких, как стекло, кварц, фарфор, слюда, целлулоид, а также текстиль. Насколько многочисленны примен ...