Материалы с необычными свойствами

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог материалов

Углерод – химический элемент, имеющий различные аллотропные модификации, отличающиеся большим разнообразием свойств.
Углерод

Описание

Углерод – химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, символ С, ат.н. 6, атомная масса природной смеси изотопов 12,0107 г/моль. Плотность (графит) 2,25 г/см3. Теплоемкость (графит) Дж/(К?моль). Теплопроводность 1,59 Вт/(м?К). Температура плавления 3820 К. Температура кипения 5100 К. Молярный объем 5,3 см3/моль. Структура решетки гексагональная у графита, кубическая у алмаза. В земной коре содержится 0,1% углерода по массе. Свободный углерод находится в природе в виде алмаза и графита. При обычных температурах углерод химически инертен, при высоких – соединяется со многими элементами, проявляет сильные восстановительные свойства. Графит и аморфный углерод начинают реагировать с водородом при температуре 1200°С, с фтором – при 900°С.
Аллотропные модификации углерода: графит, алмаз, карбин, лонсдейлит, фуллерены, углеродный нанотрубки, алмазоподобные структуры («наноалмазы»), графен. Аморфный углерод: кокс, каменные и бурые …., техуглерод, сажа, активный уголь. В основе строения аморфного углерода лежит разупорядочение структуры монокристаллического графита, содержащего примеси. свойства аллотропных модификаций определяются геометрической гибридизацией электронных орбиталей углерода. существуют 3 основные геометрии атома углерода: тетраэдрическая, или sp3-гибридизация, которой соответствует алмаз и лонсдейлит; тригональная. или sp2-гибридизация, характерная для графита; диагональная, или sp-гибридизация, образуемая особой аллотропной модификацией – карбином. основные модификации углерода – алмаз и графит. При нормальных условиях термодинамически устойчив только графит, а алмаз и другие формы – метастабильны. При атмосферном давлении и температуре выше 1200 К алмаз переходит в графит, а при 2100 К превращение совершается в секунды. Прямой переход графита в алмаз происходит при 300 К и давлении 11-12 ГПа. При температуре около 1200 К и высоких давлениях из графита образуется гексагональная модификация углерода типа вюрцита – лонсдейлита. Алмаз диэлектрик, графит хороший проводник электрического тока, карбин обладает полупроводниковыми свойствами, причем под воздействием света его проводимость сильно увеличивается. На этом свойстве основано его практическое применение в фотоэлементах. углерод известен в виде кластерных частиц С60, С70, С80, С90, С100, С540 и подобных (фуллерены), а также графенов и нанотрубок. Благодаря способности образовывать полимерные цепочки, существует огромный класс соединений на основе углерода, которых значительно больше, чем неорганических, и изучением которых занимается органическая химия. углерод играет огромную роль в жизни человека как в техническом, так и биологическом смысле. Его применение столь же разнообразно, как и многообразны свойства этого элемента.

 

Отрасли создания материала

 

Отрасли использования материала

 

Примеры

Как простое вещество и химический элемент углерод участвует во всех сферах деятельности человека.

Физико-технический класс материала Показать

Необычные свойства


Стартовая страница  О системе  Технические требования  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2009 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина