Какие химические свойства имеет углерод и как он взаимодействует с веществами?

Ответ от Артём Ткаченко[гуру]
1)Химические свойства углерода и его соединений.
Одно из главных химических свойств углерода – это сильные восстановительные свойства. Только при сравнительно низких температурах, углерод химически инертен.
Рассмотрим подробнее химические свойства углерода:
- горение в кислороде С+О2=СО2+Q;
- взаимодействие с оксидом углерода С+СО2=2СО;
- восстановление металлов из оксидов 3С+Fe2O3=3CO2+4Fe.
4.1.Оксид углерода.
Оксид углерода является продуктом полного сгорания углерода и содержащих его веществ.
В соединениях с кислородом углерод, в зависимости от условий, проявляет валентности +2 и +4.
При температуре обычного пламени при горении углеродосодержащих веществ (дрова, уголь, природный газ метан, спирт и др. ) протекает реакция:
С + О2 = СО2
Если же создать условия для повышения температуры, к примеру, уменьшить теплоотвод (внутри толстого слоя горящего угля, в том числе в доменной печи) , то протекают реакции:
С +О2 = 2СО
СО2 + С = 2СО
Так же образуется в случаях:
- окисления биохимических процессов, дыхания, гниения,
- сгорания метана
CH4+O2=CO2+2H2O
- взаимодействия кислот с карбонатами
CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O
- термического разложения карбонатов и гидрокарбонатов:
CaCO3=CaO+CO2
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
Оксид углерода – тяжелее воздуха, это газ без запаха, цвета и вкуса.
1.При растворении взаимодействует с водой, образуя уксусную кислоту:
СО2+Н2О=Н2СО3
2.Реагирует с основными оксидами:
CO2+CaO=CaCO3
3. Реагирует с основаниями:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
4.2.Угольная кислота.
Слабая двухосновная кислота, которая образуется при растворении оксида углерода СО2 в воде.
Угольная кислота дает два ряда солей:
- водорастворимые гидрокарбонаты (NaHCO 3 – питьевая сода, Na 2 CO 3 – сода, K 2 CO 3 – поташ) ,
- нерастворимые (MgCO 3, CaCO 3 ).
Реакции образования гидрокарбонатов и карбонатов:
CO2+NaOH=NaHCO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
Соли угольной кислоты подвергаются гидролизу.
Угольная кислота вытесняется из солей более сильными кислотами:
CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O
5.Применение углерода и его соединений.
В промышленности углерод (графит) часто используется в качестве смазки.
Кроме того на основе графита изготавливают так называемые композиционные материалы, в частности углепластики, в которых волокна графита находятся на матрице из эпоксидной смолы.
Коррозионная стойкость графита используется в судостроении.
Эти композиционные материалы широко применяются в авиационной и космической технике. Ведь помимо прочности они легкие. Достаточно сравнить плотность
графита, р=2,3 г/см3, с плотностью “легкого” алюминия, р=2,7г/см3, и тем более
железа, р=7,9г/см3, чтобы убедиться в ценности этого свойства.
И, конечно, всем известно, что алмазы используются в ювелирной промышленности для изготовления всевозможных украшений, а так же широко применяются в различных отраслях промышленности, где используется их свойство высокой прочности.
2
1)O2 + C(графит) = CO2
Условия :600—700°C, сжигание на воздухе
2)2H2 + C(кокс) = CH4
Условия :600°C, р, кат. Pt
3)H2O + C
Неметаллы, за исключением галогенов, с водой не реагируют

Ответ от ВикиВопрос[гуру]