21. Элементтердiң тотығу-тотықсыздану процесi жайында түсінік Тотығу-тотықсыздану реакциялары (ТТР) — реакцияға қатысушы заттардың құрамындағы элементтердің тотығу дәрежелерінің өзгеруімен жүретін реакциялар Элемент ең төменгі тотығу дәрежесінде тек тотықсыздандырғыш, ең жоғарғы тотығу дәрежесінде тек тотықтырғыш, ал аралық тотығу дәрежесінде болса әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш болады. Элементтің электртерістілігі басым болса, оның тотықтырғыштық, ал төмен болса тотықсыздандырғыштық қасиеті жоғары болады.
22. Көміртектің аллотропиясы, алынуы, физикалық және химиялық қасиеттеріне мысал келтіріңіздер Көміртек адамзатқа көмір, күйе түрінде ерте заманнан белгілі. 1780 жылы А.Лавуазье көміртектің табиғатын зерттеді. Оған латынша «карбонеум» көмір деген атау 1827 жылы берілді.
Бұл жер қыртысының 0,84%-ын және атмосфераның 0,031%-ын құрайды.Көміртегінің жалғыз элемент күйі де,басқа затпен қосылған күйі де пайдалы болып табылады. Гауһар, графит және көмір көміртегінің элементті түрлеріне жатады.Көміртегі литосферада минерал карбонаттары ретінде де кездеседі
Алмаз ең катты зат, графит май тәрізді жылтыр сұр түсті жұмсақ зат. Графит 2000°С-да, төменгі қысымда карбинге айналады. Жаңадан алынған фуллерен деген түрі де бар, ол футбол добы сияқты құрылысты болады. Көміртектің бұл түр өзгерістеріне аморфты көміртекті қосуға болады. Оны ағаш көмірін, тас көмірді ауа қатысынсыз құрғақ айдау арқылы алады. Сонда алынған көмірде өз бетіне газдарды, сұйықтарды сіңіретін қасиет (адсорбция) пайда болады.
Химиялық қасиеттері
Көміртек көптеген жай заттармен оңай әрекеттеседі.
1) Жану реакциясы:
a) 2С + О2 = 2СО
ә) С + О2 = CO2
2) Хлормен әрекеттескенде көміртек тек жарық сәулесінің әсерінен төрт хлорлы көміртек түзіледі:
С + 2Cl2= CCl4 (бағалы еріткіш) өрт сөндіруде қолданылады.
3) Металдармен әрекеттесіл карбидтер түзеді:
2С + Са = СаС2 (бұдан ацетилен алынады)
4) Күкіртпен күкіртті көміртек түзеді:
С + 2S = CS2 (еріткіш)
5) Сутекпен әрекеттескенде метан түзіледі:
С + 2Н2→СН4 (отын - ол табиғи газдың негізгі құрам белігі)
Көміртектің күрделі заттармен әрекеттесуі: 1) Сумен әрекеттескенде газдар коспасы (су газы) бөлінеді:
С + Н2О = CO + Н2 (су газы - бағалы отын)
Алынған газдардың екеуі жанғыш болғандықтан жылу көбірек белінеді. Сондықтан көмірді жаққанда сулау қажет.
2) Концентрлі күкірт және азот қышқылдарымен әрекеттескенде тотығады:
С + 4HNО3(конц)=СО2+4NO2+2Н2O
3) С+ 2H2SО4(конц) = СО2+2SO2+2Н2O
Көміртектің ең маңызды төрт аллотропиялық түрөзгерісі белгілі: алмаз, фуллерен, графит, карбин.
Олардың әрқайсысы бір элемент атомдарынан тұрса да қасиеттері әр түрлі.
🔹Алмаз - атомдық кристал торы бар қатты зат. Әрбір көміртек атомы тэтраэдр төбелерінде орналасқан көршілес төрт көміртек атомымен байланысқан. Көміртек атомдары арасындағы коваленттік байланыс қысқа және өте берік, сондықтан алмаз қатты, қиын балқитын зат. Жылу мен электр тогын нашар өткізеді.
🔹Фуллерон - 20 алтыбұрыш пен 12 бесбұрыштан құрылған футбол добы тәрізді көміртектің аллотропиялық түрөзгерісі. Ең жақсы зерттелгендері - С(60), С(70), С(84)
🔹Графит - қолға ұстағанда майлы, әлсіз металдық жылтыры бар, қара сұр кристалды зат. Көміртек атомдары қабат-қабат орналасқан. Жеке қабаттар арасындағы байланыс әлсіз, сондықтан графит жұмсақ.
🔹Карбин - қара түсті ұсақ кристалды ұнтақ. Сызықты құрылымға ие. Медицинада жасанды қантамырларын дайындауға қолданылады.
Жалпы, құрамында көміртегі бар үлгілер кейбір қоспаларды газ ретінде шығару үшін пиролизден өтуі керек (оттегі болмаған кезде жану); және, осылайша, көміртегіге бай қатты зат (аморфты немесе кристалды) қалдық ретінде қалады.