Вопрос:

Химия 9 класс. Тема: «Углерод. Кислородные соединения углерода» §§ 33-34 Изучите параграфы и выполните задания. 1. Опишите положение атома углерода в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, сделайте схему строения его атома, возможные степени окисления и химические свойства (окислитель, восстановитель). 2. Что такое аллотропия? Какие аллотропные модификации образует углерод? Составьте таблицу «Сравнительная характеристика алмаза и графита». Сравните эти модификации по критериям (строение, цвет, блеск, твердость, хрупкость, растворимость, электропроводность, применение) 3. Опишите химические свойства углерода. (запишите уравнения реакций с указанием названий веществ). 4. Сравните оксиды углерода. Составьте таблицу «Сравнительная характеристика оксидов углерода» (Критерии для сравнения подберите самостоятельно. Не менее пяти критериев.)

Ответ:

1. Положение углерода в периодической системе Д.И. Менделеева:

Углерод (C) находится во II периоде, главной подгруппе IV группы. Атомный номер - 6. Заряд ядра +6. В ядре 6 протонов и 6 нейтронов (в самом распространенном изотопе). Электронная формула: \( 1s^2 2s^2 2p^2 \).

Схема строения атома: 2 электрона на первом уровне, 4 электрона на втором уровне.

Химические свойства: Углерод проявляет амфотерные свойства, может быть окислителем (в реакциях с металлами, водородом) и восстановителем (в реакциях с кислородом, оксидами металлов).

2. Аллотропия углерода:

Аллотропия — это способность химического элемента существовать в виде нескольких простых веществ. Аллотропные модификации углерода:

  • Алмаз
  • Графит
  • Карбин
  • Фуллерены
КритерийАлмазГрафит
СтроениеПространственная кристаллическая решетка (тетраэдрическая). Атомы связаны прочными ковалентными связями.Слоистая кристаллическая решетка. Атомы в слоях связаны прочными ковалентными связями, а между слоями — слабыми Ван-дер-Ваальсовыми силами.
ЦветБесцветныйЧерный с металлическим блеском
БлескАлмазныйТусклый
ТвердостьСамый твердый природный материал (10 по шкале Мооса)Мягкий (1-2 по шкале Мооса)
ХрупкостьОчень хрупкийСравнительно мягкий, легко расслаивается
РастворимостьНерастворим в обычных растворителяхНерастворим в обычных растворителях
ЭлектропроводностьНе проводит электрический токХорошо проводит электрический ток (особенно вдоль слоев)
ПрименениеЮвелирные изделия, режущие инструменты, абразивыЭлектроды, карандаши, смазочные материалы, теплоотводы

3. Химические свойства углерода:

  • С кислородом:
    • C + O₂ → CO₂ (уголь + кислород → углекислый газ)
    • 2C + O₂ → 2CO (уголь + кислород → угарный газ)
  • С металлами (при высокой температуре):
    • 2Mg + C → Mg₂C (магний + углерод → карбид магния)
  • С водородом:
    • C + 2H₂ → CH₄ (углерод + водород → метан)
  • С оксидами металлов (восстановитель):
    • CuO + C → Cu + CO (оксид меди(II) + углерод → медь + угарный газ)
    • Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO (оксид железа(III) + углерод → железо + угарный газ)

4. Сравнение оксидов углерода:

КритерийОксид углерода(II) (CO)Оксид углерода(IV) (CO₂)
ФормулаCOCO₂
НазваниеУгарный газ, монооксид углеродаУглекислый газ, диоксид углерода
Агрегатное состояние (при н.у.)ГазГаз
ЦветБесцветныйБесцветный
ЗапахБез запахаБез запаха
Растворимость в водеПлохо растворимХорошо растворим, образует угольную кислоту
ТоксичностьВысокотоксичен, образует карбоксигемоглобинНетоксичен, но при высоких концентрациях вызывает удушье
Реакционная способностьСильный восстановитель, реагирует с O₂, CuO, Fe₂O₃Слабый окислитель, реагирует с водой, щелочами, углеродом (при высоких T)
ПрименениеВосстановитель в металлургииНапитки, огнетушители, пищевая промышленность (сухой лед)
Подать жалобу Правообладателю

Похожие