单质碳的化学性质
碳在地壳中的含量为0.026%,在自然界中分布很广。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。下面来看看单质碳的化学性质。
单质碳的化学性质
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的稳定性强
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C+O2点燃CO2
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2C+O2点燃2CO
3、还原性:C+2CuO高温2Cu+CO2↑(置换反应)应用:冶金工业
现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
单质碳的物理性质
具有吸附能力,活性炭是一种非极性吸附剂,主要成分除碳以外,还含有少量的氧、氢、硫等元素,以及水分、灰分,具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,可耐强酸、强碱,能经受水侵、高温、高压而作用不被破坏。活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔,它以物理吸附为主,但由于表面氧化物的存在,也进行一些化学选择性吸附。
碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
3、无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成。主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。
活性炭、木炭具有强烈的吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
单质碳的用途
单质碳的用途很广泛,可以做冶炼金属,是因为它具有还原性,还可以做燃料,是因为它具有可燃性。从应用化学的角度来讲,碳具有强还原性可以涂在某些易于氧化的金属表层,增加抗氧化性和腐蚀性。另外单质碳还具有很强的活性能力,可以当做润滑剂使用。还可以形成很多晶体类型,如:原子晶体的金刚石,混合晶体的石墨,都有自己特别的用途,表现在物理属性上。
单质碳形成的金刚石结构坚硬,作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等;石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚,木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等。
单质碳的物理性质各异,但化学性质类似,都具有可燃性作燃料,家庭取暖、做饭等,具有还原性冶炼金属,如冶炼金属铜、铁等,常温下稳定性制作字画、书写档案等。