Углерод, свойства атома, химические и физические свойства

Углерод, свойства атома, химические и физические свойства.

 

С 6  Углерод

12,0096-12,0116     1s2s2p2

 

Углерод — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 6. Расположен в 14-й группе (по старой классификации — главной подгруппе четвертой группы), втором периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома углерода

Химические свойства углерода

Физические свойства углерода

Кристаллическая решётка углерода

Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Общие сведения:

100 Общие сведения  
101 Название Углерод
102 Прежнее название
103 Латинское название Carboneum
104 Английское название Carbon
105 Символ С
106 Атомный номер (номер в таблице) 6
107 Тип Неметалл
108 Группа
109 Открыт Известен с древних времен
110 Год открытия 3750 г. до н.э.
111 Внешний вид и пр. Матово-чёрный (графит) либо прозрачный (алмаз) минерал
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации более 10 аллотропных модификаций углерода. Из них наиболее известны:

— алмаз,

— графит,

— аморфный углерод,

— лонсдейлит,

— карбин,

— графен,

— фуллерен,

— углеродные нанотрубки,

— углеродные нановолокна,

— астралены,

— стеклоуглерод,

— колоссальные углеродные трубки,

— углеродные нанопочки,

— углеродная нанопена,

— Q-углерод,

— графин

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы Графен, графин
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) в составе углекислого газа и метана, содержание которых в атмосфере и воздухе 0,046 % и 0,000084 % соответственно
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,18 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 0,0028 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 0,5 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 0,3 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 1,5 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 23 %

 

Свойства атома углерода:

200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса)* 12,0096-12,0116 а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2s2p2
203 Электронная оболочка K2 L4 M0 N0 O0 P0 Q0 R0

 

Электронная оболочка углерода

204 Радиус атома (вычисленный) 67 пм
205 Эмпирический радиус атома 70 пм
206 Ковалентный радиус* 76 пм
207 Радиус иона (кристаллический) C4+

29 (4) пм,

30 (6) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 170 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 6 электронов, 6 протонов, 6 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент p-семейства
211 Период в периодической таблице 2
212 Группа в периодической таблице 14-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 4-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Углерода

 

Химические свойства углерода:

300 Химические свойства  
301 Степени окисления -4 , -3 , -2 , -1 , 0 , +1, +2, +3, +4
302 Валентность II, IV
303 Электроотрицательность 2,55 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 1086,45 кДж/моль (11,2602880(11) эВ)
305 Электродный потенциал
306 Энергия сродства атома к электрону 153,9 кДж/моль

 

Физические свойства углерода:

400 Физические свойства
401 Плотность* 1,8-2,1 г/см3 – аморфный углерод (при 20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

2,267 г/см3 – графит (при 20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

3,515 г/см3 – алмаз (при 20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело)

402 Температура плавления
403 Температура кипения
404 Температура сублимации 3642 °C (3915 K, 6588 °F) – графит
405 Температура разложения 1000 °C (1273 K, 1832 °F) – алмаз. Продукты разложения алмаза – графит
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) 715  кДж/моль (сублимация)
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410 Молярная теплоёмкость* 8,517Дж/(K·моль) – графит,

6,155 Дж/(K·моль) – алмаз,

411 Молярный объём 5,31 см³/моль – графит,

3,42 см³/моль – алмаз,

412 Теплопроводность 119-165 Вт/(м·К) (при нормальных условиях) – графит,

900-2300 Вт/(м·К) (при нормальных условиях) – алмаз

413 Коэффициент теплового расширения 0,8 мкм/(М·К) (при 25 °С) – алмаз
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура
416 Критическое давление
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.)
420 Давление паров (Па)
421 Стандартная энтальпия образования ΔH
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423 Стандартная энтропия вещества S
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость
430 Удельная магнитная восприимчивость
431 Молярная магнитная восприимчивость
432 Электрический тип
433 Электропроводность в твердой фазе
434 Удельное электрическое сопротивление
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу
440 Твёрдость по Бринеллю
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга
450 Модуль сдвига
451 Объемный модуль упругости
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления

 

Кристаллическая решётка углерода:

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 α-графит
512 Структура решётки Гексагональная

 

Кристаллическая решетка углерода_графит

513 Параметры решётки a = 2,46 Å, c = 6,71 Å
514 Отношение c/a 2,73
515 Температура Дебая
516 Название пространственной группы симметрии P63/mmc
517 Номер пространственной группы симметрии 194
521 Кристаллическая решётка #2 Алмаз
522 Структура решётки Кубическая алмазная

 

Кристаллическая решетка углерода_алмаз

523 Параметры решётки a = 3,567 Å
524 Отношение c/a
525 Температура Дебая 1860 K
526 Название пространственной группы симметрии Fd_ 3m
527 Номер пространственной группы симметрии 225

 

Дополнительные сведения:

900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7782-42-5 – графит,

7782-40-3 – алмаз

 

Примечание:

* — доступно в платной версии.

 

Источники:

  1. https://wikipedia.org

 

[know]

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева