Презентация на тему: "Углерод и его соединения"

Презентация по теме:  «Углерод и его соединения» 9, 11 класс

Общая характеристика элементов IV группы Углерод: • Строение и аллотропия • Химические свойства • Круговорот в природе Оксиды углерода: • Угарный газ • Углекислый газ Угольная кислота и её соли

Его также называют фуллерен.

Структуры алмаза (а), графита (б) и фуллерена (в)

Кристаллические решётки алмаза (а) и графита (б) а

При высоких температурах углерод окисляет водород  и металлы. В реакциях с кислородом и оксидами  металлов проявляет восстановительные свойства.

Взаимодействие с неметаллами

При нагревании углерод соединяется с кислородом,  образуя оксид углерода  (IV), или углекислый газ: С + O2 = CO2 При недостатке кислорода образуется оксид углерода  (II), или угарный газ: 2С + О2 = 2СО С водородом углерод соединяется только при  высоких температурах и в присутствии катализаторов.  В зависимости от температуры образуются различные  углеводороды, например, метан: С + 2H2 = CH4 Углерод взаимодействует при нагревании с серой и  фтором, в электрической дуге с азотом: С + 2S = CS2 С + 2F2 = CF4 2С + N2 = (CN)2

Углерод – сильный восстановитель. При нагревании с водяным паром он вытесняет  из воды водород: Н2O + С = СО + Н2 При нагревании углерода с оксидом углерода (IV)  образуется угарный газ: С + СО2 = 2СО  Углерод восстанавливает многие металлы из их  оксидов: 2Fe2O3 + 3С = 4Fe + 3CO2 С металлами или их оксидами углерод образует  карбиды: CaO + 3C = CaC2 + СО

При взаимодействии с металлами углерод образует карбиды

Углерод в виде сажи, кокса, древесного угля, костных углей широко используется в металлургии, синтезе органических веществ, как топливо, в быту.

Оксид углерода (II), иначе угарный газ – бесцветный, не имеющий запаха,  плохо растворимый в воде ядовитый газ, относится к  несолеобразующим оксидам. Молекулы СО очень прочны, поскольку связь между  атомами углерода и кислорода в них тройная. Для оксида углерода (II) характерны восстановительные  свойства. Например, он восстанавливает металлы из  оксидов: CuO + CO = Cu + CO2 На воздухе угарный газ горит: 2CO + O2 = 2CO2

При взаимодействии со щёлочью, образуется формиат

Получение угарного газа

Оксид углерода (IV), или  углекислый  газ,  –  газ  без  цвета  и  запаха.  Это  кислотный  оксид,  ему  соответствует  двухосновная  угольная кислота.  Растворение оксида углерода (IV) – обратимый  процесс: H2O + CO2  H2CO3 Для углекислого газа не характерны ни  окислительные, ни восстановительные свойства,  хотя некоторые наиболее активные металлы горят в  оксиде: CO2 + 2Mg = 2MgO + С

Являясь кислотным оксидом, СО2 проявляет  характерные свойства

Окислительно­восстановительные реакции СО2

Получение СО2 В лаборатории оксид углерода (IV) получают  взаимодействием карбоната кальция (мел, мрамор) с соляной кислотой в аппаратах Киппа: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 В промышленности этот оксид получают сжиганием  угля и при обжиге известняка: С + O2 = CO2 CaCO3 = CaO + CO2

Реакция СО2 с известковой водой (помутнение раствора из­за  образования осадка СаСО3) является качественной реакцией

Применение СО2

Фотосинтез

Угольная кислота – соединение крайне непрочное и  распадается на CO2 и H2O уже в момент образования:

В отличие от угольной кислоты её соли (карбонаты и  применение. гидрокарбонаты) более устойчивы. Они широко  распространены в природе и находят практическое

В водных растворах карбонаты и гидрокарбонаты  подвергаются гидролизу по аниону: