ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Органические соединения из "Учебник общей химии 1963" Как и в предыдущей группе, по электронным структурам нейтральных атомов к углероду и кремнию примыкают члены правой подгруппы — германий и его аналоги. Максимальная валентность всех этих элементов и по отдаче и по присоединению электронов должна быть равна ч е-т ы р е м. Имея в виду увеличение объема атомов при переходе от углерода к свинцу, можно думать, что тенденция к дополнению внешнего слоя до октета будет з указанном ряду ослабевать, а легкость потери электронов — возрастать. В связи с этим при переходе от С к РЬ должно иметь место ослабление металлоидного и усиление металлического характера элементов. [c.273] Наиболее существенным отличием членов подгруппы титана от кремния и углерода с точки зрения электронных структур должно быть отсутствие у титана и его аналогов тенденции к дополнению внешнего слоя до окгета. Вместе с тем по аналогии с подгруппами ванадия, хрома и марганца можно ожидать, что в производных своей высшей положительной валентности элементы подгруппы титана будут проявлять сходство с кремнием. [c.273] Свободный углерод встречается в виде двух простых веществ— алмаза и графита. С некоторой натяжкой (ввиду наличия примесей) к этим двум формам можно прибавить и третью — так называемый аморфный углерод, важнейшими представителями которого являются сажа и древесный уголь. По внешним свойствам алмаз резко отличается от обеих других модификаций. Он бесцветен, прозрачен, имеет плотность 3,5 и является самым твердым из всех минералов. Графит представляет собой серую, непрозрачную и жирную на ощупь массу с плотностью 2,2. [c.274] В противоположность алмазу он, очень мягок — легко царапается ногтем и при трении оставляет серые полосы на бумаге. Аморфный углерод по свойствам довольно близок к графиту. Плотность его колеблется обычно в пределах 1,8— 2,1. У некоторых разновидностей аморфного углерода сильно выражена способность к адсорбции (т. е. поглощению на поверхности) газов, паров и растворенных веществ. [c.274] Решетка алмаза имеет атомный характер (111 7). Этим и определяется ряд его свойств несмотря на свою твердость, алмаз хрупок, он практически не проводит электрический ток и отличается плохой теплопроводностью. [c.274] Алмазы встречаются в наносных пластах, образовавшихся за счет разрушения горных пород. Их ежегодная мировая добыча составляет около 4 т. Недавно алмазы удалось получить искусственно. [c.274] Исключительная твердость алмаза обусловливает его ценность для техники. Алмазы применяются при буровых работах ( алмазное бурение ), резке стекла, вытягнвании тонкой проволоки и т. д. Наиболее красивые кристаллы шлифуют и под названием бриллиантов (рис. 130) употребляют в качестве украшений. Для их расценки служит применяемая к драгоценным камням единица весз — карат (0,2 г). [c.274] Рис 130. Огранка бриллианта. [c.274] Связи между углеродами одной и той же плоскости в решетке графита имеют ковалентный характер, а между углеродами разных плоскостей — металлический. Наличием металлических связей обусловлена высокая электропроводность графита (0.1 от электропроводности ртути) и его хорошая теплопровадность (в три раза больше, чем у ртути). Вместе с тем структура графита имеет отношение и к молекулярному типу, так как наличие в кристалле плоскостей спайности позволяет рассматривать его как ряд гигантских пло, ких частиц, сравнительно слабо связанных друг с другом межмоле-кулярными силами. [c.275] Кристаллическая структура аморфного углерода во всех исследованных слу-чаях оказывалась тождественной со структурой графита. [c.275] Тройной точке на диаграмме состояния углерода отвечает температура около 3700°С и давление около 100 ат. Поэтому при нагревании под нормальным давление.м (в отсутствие воздуха) углерод не плавится, а около 3500 °С возгоняется. [c.275] В обычных условиях углерод весьма инертен. Напротив, при достаточно высоких температурах он становится химически активным по отношению к большинству металлов и многим металлон-да.м. Аморфный углерод значительно более реакционноспособен, чем обе основные формы этого элемента. [c.275] Атмосфера содержит в среднем 0,03% СОг по объему. В воде услекислый газ растворим довольно хорошо (приблизительно 1 1 по объему). При растворении происходит его частичное взаимодействие с водой, ведущее к образованию угольной кислоты-. [c.276] При нагревании СОг улетучивается и равновесия смещаются влево напротив, лри прибавлении щелочи происходит связывание нонов водорода и равновесия смещаются вправо. [c.276] Вообше говоря, пламя может быть потушено одним из следующих путей (или их комбинированием) 1) удалением горючего материала, 2) прекращением доступа кислорода и 3) охлаждением горяшего вещества ниже его температуры воспламенения. Огнетушители с NaH Os работают по второму и отчасти третьему методам. Схема такого огнетушителя показана на рис. 132. Почти весь его баллон заполнен концентрированным раствором НаНСОз (с примесью веществ, способствующих образованию пены). [c.277] В верхней части баллона имеется стеклянная ампула, содержащая серную кислоту. Для приведения огнетушителя в действие его перевертывают вверх дном и разбивают ампулу помещенным в крышке ударником. Кислота вступает в соприкосновение с раствором NaH Os, причем тотчас образуется большое количество углекислого газа. [c.277] Насыщенная им жидкость вытекает сильной струей и покрывает горящее место густой пеной. Последняя охлаждает его (за счет испарения воды), главным же образом изолирует от кислорода воздуха, благодаря чему горение прекращается. [c.277] Реакция эта обратима, причем равновесие ее ниже 400°С практически нацело смещено влево, выще 1000°С — вправо (рис. 133). Однако с заметной скоростью оно устанавливается лищь при высоких температурах. Поэтому в обычных условиях СО вполне устойчива. [c.278] Реакция эта легко протекает при взаимодействии НСООН с горячей концентрированной серной кислотой. [c.278] Вернуться к основной статье