Повідомлення підготувала Попова Катя, 9 г клас
Вуглець.
С - хімічний елемент IV групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 6, відносна атомна маса 12, 011 (1).
Різноманіття сполук вуглецю, що пояснюється здатністю його атомів з'єднуватися один з одним і атомами інших елементів різними способами, обумовлює особливе положення вуглецю серед інших елементів.
Алотропні видозміни вуглецю.
Елементарний вуглець утворює три алотропні видозміни: алмаз, графіт і карбін.
Алмаз - безбарвна, прозора кристалічна речовина, що надзвичайно сильно переломлює промені світла. Атоми вуглецю в алмазі знаходяться в стані sp3-гібридизації. У збудженому стані відбувається розпарювання валентних електронів в атомах вуглецю та освіта чотирьох не спарених електронів.
Кожен атом вуглецю в алмазі оточений чотирма іншими, розташованими від нього в напрямку від центра в тетраедрів до вершин. Відстань між атомами в тетраедрах дорівнює 0, 154 нм. Міцність усіх зв'язків однакова. Таким чином, атоми в алмазі «упаковані» дуже щільно. При 20оС щільність алмаза складає 3,1515 г/см3. Цим пояснюється його виняткова твердість. Алмаз погано проводить електричний струм. Основна маса утворених алмазів - невеликі кристали й алмазний пил.
Алмази при нагріванні без доступу повітря вище 1000оС перетворюється в графіт. При 1750оС перетворення алмазу в графіт відбувається швидко.
Графіт - сіро-чорна кристалічна речовина з металевим блиском, жирна на дотик, по твердості поступається навіть паперу.
Атоми вуглецю в кристалах графіту знаходяться в стані sp2 - гібридизації: кожний з них утворює трьох ковалентні ơ-зв'язкуз сусідніми атомами. Кути між напрямками зв'язків дорівнює 120о. У результаті утвориться сітка, що складається з правильних шестикутників. Відстань між сусідніми ядрами атомів вуглецю всередині шару складає 0,142 нм.
Графіт має низьку механічну міцність і легко розщеплюється на лусочки, які самі по собі дуже міцні. Зв'язок між шарами атомів вуглецю в графіті частково має металевий характер. Цим пояснюється той факт, що графіт добре проводить електричний струм, але все ж не так, як метал.
При нагріванні без доступу повітря графіт не зазнає ніякої зміни до 3700оС. При зазначеній температурі він виганяється, не плавлячись. Графіт термодінамічен, стійкий у широкому інтервалі температур і тисків. Щільність складає 2,256 г/см3.
Застосування.
Алмази використовуються для обробки різних твердих матеріалів, для різання, шліфування, свердління і гравірування скла, для буравлення гірських порід. Алмази після шліфування й огранювання перетворюються в діаманти, що використовуються як прикраси.
З графіту виготовляють ливарні форми, плавильні тиглі, вогнетривкі вироби. Істотний кількості графіту використовується в електротехнічній промисловості, наприклад, при виготовленні електродів. Графіт використовується для виготовлення олівців, фарб. Чистий графіт використовується в ядерних реакторах для уповільнення нейронів.